JPH10340039A - Artificial experience system - Google Patents
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- JPH10340039A JPH10340039A JP19247397A JP19247397A JPH10340039A JP H10340039 A JPH10340039 A JP H10340039A JP 19247397 A JP19247397 A JP 19247397A JP 19247397 A JP19247397 A JP 19247397A JP H10340039 A JPH10340039 A JP H10340039A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、老化などで身体
状況が変化したときを想定して、この変化の様子を体験
するための擬似体験システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulated experience system for assuming that a physical condition has changed due to aging or the like and experiencing the state of the change.
【０００２】[0002]
【従来の技術】人の老化や病気等により、身体の状況が
変化することがある。身体状況の変化として、例えば、
人の老化が進むと、手首の動く範囲が狭くなことがあ
る。また、色覚が黄色化するという変化もある。2. Description of the Related Art A person's physical condition may change due to aging or disease. As a change in physical condition, for example,
As a person ages, the range of movement of the wrist may be reduced. There is also a change that the color vision becomes yellow.
【０００３】健常者が身体状況の変化を体験するため、
例えば、歩行の困難さを体験するために、足首を固定す
る装具を装着する。また、視覚の黄色化を体験するため
に、黄色のフィルタが取り付けられている眼鏡を使用す
る。装具や眼鏡を装着した状態で、健常者は、あらかじ
め設置されている体験空間内を歩行して、歩行の困難さ
を体験する。体験空間内には、部屋の様子などの生活空
間が再現されている。[0003] In order for healthy people to experience changes in physical conditions,
For example, in order to experience the difficulty of walking, a brace for fixing the ankle is worn. Also, in order to experience the yellowing of vision, use glasses with yellow filters attached. With the brace and glasses on, a healthy person walks in a previously set experience space to experience the difficulty of walking. In the experience space, living space such as the state of the room is reproduced.
【０００４】このような体験をするための装置が、実開
平４−８７８７７号公報に示されている。この装置を用
いることにより、健常者は、身体状況が変化した人の立
場を理解することができる。An apparatus for providing such an experience is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-87877. By using this device, a healthy person can understand the position of a person whose physical condition has changed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に述べた
体験装置には、次のような問題がある。つまり、この装
置は、体験空間をあらかじめ設置する。しかし、体験空
間を実際に設置する場所により、この空間の広さや形状
が制限されてしまう。また、体験空間の変更も困難であ
る。さらに、色覚の変化を体験するために、黄色のフィ
ルタが付いた眼鏡を使用するが、年齢等により黄色化の
度合いが異なり、フィルタの調節が困難である。そし
て、足首固定具により足首角度を一律の条件で固定する
ものであり、様々な老化状況に対応して体験できるもの
ではない。By the way, the experience apparatus described above has the following problems. In other words, this device sets the experience space in advance. However, the space and shape of this space are limited depending on the place where the experience space is actually installed. Also, it is difficult to change the experience space. Furthermore, in order to experience a change in color vision, eyeglasses with a yellow filter are used. However, the degree of yellowing varies depending on age and the like, and it is difficult to adjust the filter. Further, the ankle angle is fixed by the ankle fixing device under a uniform condition, and cannot be experienced in response to various aging situations.
【０００６】この発明の目的は、このような欠点を除
き、体験空間の制限を不要にすると共に、黄色化や暗色
化などへの対応のために、眼鏡などの調節を不要にする
ことができ、さらにより詳細な条件で且つ簡易に老化状
況を体験できる擬似体験システムを提供することにあ
る。[0006] An object of the present invention is to eliminate the drawbacks described above and to eliminate the need to limit the experience space, and to eliminate the need for adjusting glasses or the like to cope with yellowing or darkening. Another object of the present invention is to provide a simulated experience system that allows the user to easily experience the aging situation under more detailed conditions.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、画像を表示するための表示装置
と、表示装置に表示するための仮想空間と、仮想空間内
で動作する人体モデルとを記憶すると共に、複数の年齢
に応じた身体状況をそれぞれ記憶する記憶装置と、被験
者の現在の年齢および被験者が体験する年齢を入力する
第１入力装置と、被験者の現在の動作を検出する第２入
力装置と、第１入力装置に入力された各年齢に対応する
身体状況を記憶装置から読み出し、読み出した各年齢の
身体状況に基づいて、被験者が体験する年齢に応じて身
体の動作を制限する制限情報を演算し、記憶装置から仮
想空間および人体モデルを読み出し、第２入力装置が検
出した動作を人体モデルに反映させると共に制限情報に
基づいて人体モデルの動作を制限し、制限が加えられた
人体モデルを仮想空間に配置して、この仮想空間を表示
装置に表示させる演算装置とを備える擬似体験システム
である。According to an aspect of the present invention, a display device for displaying an image, a virtual space for displaying the image on the display device, and an image processing apparatus operating in the virtual space. A storage device for storing a human body model and a physical condition corresponding to a plurality of ages, a first input device for inputting a current age of the subject and an age experienced by the subject, and a current operation of the subject. The second input device to be detected and the physical condition corresponding to each age input to the first input device are read from the storage device, and based on the read physical condition of each age, the physical condition of the body is determined according to the age experienced by the subject. Restriction information for restricting the operation is calculated, the virtual space and the human body model are read from the storage device, the operation detected by the second input device is reflected on the human body model, and the human body model is based on the restriction information. To limit the operation, by placing a restriction is applied human body model in a virtual space, a pseudo-experience system comprising a computing device for displaying the virtual space on the display device.
【０００８】請求項１の発明により、被験者やオペレー
タは、第１入力装置を操作して、被験者の現在の年齢お
よび被験者が体験する年齢を入力する。また、第２入力
装置は、被験者の動作を検出する。According to the first aspect of the present invention, the subject or the operator operates the first input device to input the current age of the subject and the age experienced by the subject. The second input device detects a motion of the subject.
【０００９】この後、演算装置は、第１入力装置に入力
された各年齢に対応する身体状況を記憶装置から読み出
す。演算装置は、読み出した各年齢の身体状況に基づい
て、被験者が体験する年齢に応じて身体の動作を制限す
る制限情報を演算する。演算装置は、記憶装置から仮想
空間および人体モデルを読み出す。演算装置は、第２入
力装置が検出した動作を人体モデルに反映させると共
に、制限情報に基づいて人体モデルの動作を制限し、制
限が加えられた人体モデルを仮想空間に配置して、この
仮想空間を表示装置に表示させる。[0009] Thereafter, the arithmetic unit reads the physical condition corresponding to each age input to the first input device from the storage device. The arithmetic device calculates restriction information for restricting the body movement according to the age experienced by the subject based on the read physical condition of each age. The arithmetic unit reads the virtual space and the human body model from the storage device. The arithmetic unit reflects the operation detected by the second input device on the human body model, restricts the operation of the human body model based on the restriction information, places the restricted human body model in the virtual space, and The space is displayed on the display device.
【００１０】請求項２の発明は、画像を表示するための
表示装置と、表示装置に表示するための仮想空間を記憶
する記憶装置と、複数の年齢に応じた、目の色覚をそれ
ぞれ記憶する記憶装置と、被験者の現在の年齢および被
験者が体験する年齢を入力する入力装置と、入力装置に
入力された各年齢に対応する色覚を記憶装置から読み出
し、読み出した各色覚に基づいて、被験者が体験する年
齢に応じた色覚を演算し、記憶装置から仮想空間の着色
状態を、演算した色覚で修正して、この仮想空間を表示
装置に表示させる演算装置とを備える擬似体験システム
である。According to a second aspect of the present invention, a display device for displaying an image, a storage device for storing a virtual space to be displayed on the display device, and a color vision for a plurality of ages are stored. A storage device, an input device for inputting the current age of the subject and the age experienced by the subject, and a color vision corresponding to each age input to the input device are read from the storage device, and based on each read color vision, the subject This is a simulated experience system including a calculation device that calculates a color vision according to an age to be experienced, corrects a coloring state of a virtual space from a storage device with the calculated color vision, and displays the virtual space on a display device.
【００１１】請求項２の発明により、被験者やオペレー
タは、入力装置を操作して、被験者の現在の年齢および
被験者が体験する年齢を入力する。According to the invention of claim 2, the subject or the operator operates the input device to input the current age of the subject and the age experienced by the subject.
【００１２】この後、演算装置は、入力装置に入力され
た各年齢に対応する色覚を記憶装置から読み出す。演算
装置は、読み出した各色覚に基づいて、被験者が体験す
る年齢に応じた色覚を演算する。演算装置は、記憶装置
から仮想空間の着色状態を、演算した色覚変化に基づき
修正して、この仮想空間を表示装置に表示させる。Thereafter, the arithmetic unit reads out the color vision corresponding to each age input to the input device from the storage device. The arithmetic device calculates the color vision corresponding to the age experienced by the subject based on the read color vision. The arithmetic device corrects the coloring state of the virtual space from the storage device based on the calculated color vision change, and causes the display device to display the virtual space.
【００１３】請求項３の発明は、請求項１記載の擬似体
験システムにおいて、演算装置が制限を加えた人体モデ
ルの動きに対して、仮想空間中の物体が障害になるかど
うかを調べて、障害箇所を検出する動作予測装置を備
え、演算装置は、動作予測装置が検出した障害箇所、ま
たは、仮想空間内を制限下に移動したときの危険箇所、
危険のおそれを感じた箇所を、表示装置が表示している
仮想空間中に表示させることを特徴とする擬似体験シス
テムである。According to a third aspect of the present invention, in the simulated experience system according to the first aspect, the arithmetic unit checks whether or not an object in the virtual space is an obstacle to the movement of the human body model to which the restriction is applied. An operation prediction device that detects a failure point, the arithmetic unit is a failure point detected by the operation prediction device, or a dangerous point when moving in the virtual space under the limit,
A simulated experience system characterized in that a part where a danger is felt is displayed in a virtual space displayed by a display device.
【００１４】請求項４の発明は、請求項２記載の擬似体
験システムにおいて、演算装置が着色状態を修正した仮
想空間の色が、仮想空間中の物体の色と類似するかどう
かを調べて、類似箇所を検出する色差予測装置を備え、
演算装置は、色差予測装置が検出した類似箇所を、表示
装置が表示している仮想空間中に表示させることを特徴
とする擬似体験システムである。According to a fourth aspect of the present invention, in the simulated experience system according to the second aspect, the arithmetic unit checks whether or not the color of the virtual space whose coloring state has been corrected is similar to the color of an object in the virtual space. A color difference prediction device that detects similar portions,
The arithmetic device is a simulated experience system characterized in that similar portions detected by the color difference prediction device are displayed in a virtual space displayed by the display device.
【００１５】請求項５の発明は、請求項１記載の擬似体
験システムにおいて、被験者に装着されて前記演算装置
で算出された制限情報に基づいて被験者の動作を制限す
る動作制限装置を備えることを特徴とする擬似体験シス
テムである。According to a fifth aspect of the present invention, in the simulated experience system according to the first aspect, there is provided an operation restriction device which is mounted on the subject and restricts the operation of the subject based on the restriction information calculated by the arithmetic unit. This is a simulation experience system.
【００１６】請求項５の発明により、仮想空間内の人体
モデルの動作が制限されるだけでなく、動作制限装置に
よって被験者も、制限情報に基づいた動作の制限がなさ
れる。ここで、動作制限装置とは、例えば被験者の関節
部に装着され、演算装置で算出された制限情報に基づい
て、電気ブレーキのブレーキ力を設定し、回転軸を中心
とする回転に負荷をかけたり制限したり、油圧又は空圧
の負荷やストロークを設定したりすることにより関節の
回転可能範囲や動作速度を制限するような装置である。According to the fifth aspect of the present invention, not only the operation of the human body model in the virtual space is restricted, but also the operation of the subject is restricted by the operation restriction device based on the restriction information. Here, the motion limiting device is, for example, attached to the joint of the subject, sets the braking force of the electric brake based on the limiting information calculated by the arithmetic device, and applies a load to the rotation about the rotation axis. This is a device that limits the rotatable range and operating speed of the joint by setting or limiting the load or stroke of hydraulic or pneumatic pressure.
【００１７】[0017]
【作用】請求項１記載の擬似体験システムにより、被験
者やオペレータなどは第１入力装置を操作して、被験者
の現在の年齢および被験者が体験する年齢を入力する。
また、第２入力装置は、被験者の動作を検出する。この
後、演算装置は、第１入力装置に入力された各年齢に対
応する身体状況を記憶装置から読み出す。演算装置は、
読み出した各年齢の身体状況に基づいて、被験者が体験
する年齢に応じて身体の動作を制限する制限情報を演算
する。また、演算装置は、記憶装置から仮想空間および
人体モデルを読み出す。演算装置は、第２入力装置が検
出した動作を人体モデルに反映させると共に、制限情報
に基づいて人体モデルの動作を制限し、制限が加えられ
た人体モデルを仮想空間に配置して、この仮想空間を表
示装置に表示させる。このようにして、被験者は身体状
況が変化したとき、特に体の動きが変化したときの様子
を擬似的に体験することができる。According to the simulated experience system of the first aspect, the subject, the operator, and the like operate the first input device to input the current age of the subject and the age experienced by the subject.
The second input device detects a motion of the subject. Thereafter, the arithmetic unit reads the physical condition corresponding to each age input to the first input device from the storage device. The arithmetic unit is
Based on the read physical condition of each age, restriction information for restricting the movement of the body according to the age experienced by the subject is calculated. The arithmetic unit reads the virtual space and the human body model from the storage device. The arithmetic unit reflects the operation detected by the second input device on the human body model, restricts the operation of the human body model based on the restriction information, places the restricted human body model in the virtual space, and The space is displayed on the display device. In this way, the subject can experience a simulated experience when the physical condition changes, especially when the body movement changes.
【００１８】請求項２記載の擬似体験システムにより、
被験者やオペレータは、入力装置を操作して、被験者の
現在の年齢および被験者が体験する年齢を入力する。こ
の後、演算装置は、入力装置に入力された各年齢に対応
する色覚を記憶装置から読み出す。演算装置は、読み出
した各色覚に基づいて、被験者が体験する年齢に応じた
色覚を演算する。演算装置は、記憶装置から仮想空間の
着色状態を、演算した色覚で修正して、この仮想空間を
表示装置に表示させる。このようにして、被験者は身体
状況が変化したとき、特に色覚が変化したときの様子を
擬似的に体験することができる。According to the simulated experience system of the second aspect,
The subject or the operator operates the input device to input the current age of the subject and the age experienced by the subject. Thereafter, the arithmetic unit reads out the color vision corresponding to each age input to the input device from the storage device. The arithmetic device calculates the color vision corresponding to the age experienced by the subject based on the read color vision. The arithmetic device corrects the coloring state of the virtual space from the storage device with the calculated color sense, and causes the display device to display the virtual space. In this way, the subject can experience a simulated experience when the physical situation changes, especially when the color vision changes.
【００１９】請求項３記載の擬似体験システムにより、
演算装置が制限を加えた人体モデルの動きに対して、仮
想空間中の物体が障害になるかどうかを調べて、障害箇
所を動作予測装置が検出し、そして演算装置は、動作予
測装置が検出した障害箇所、または、仮想空間内を制限
下に移動したときの危険箇所、危険のおそれを感じた箇
所を、表示装置が表示している仮想空間中に表示させる
ことができる。被験者は障害箇所、危険個所、または危
険のおそれを感じた箇所を表示装置上で明確に認識する
ことができる。According to the simulated experience system of the third aspect,
The operation device checks whether the object in the virtual space becomes an obstacle to the movement of the human body model to which the operation device is restricted, and the operation prediction device detects the location of the failure, and the operation device detects the obstacle. The failed part, the dangerous part when moving within the virtual space under the restriction, or the part where there is a fear of danger can be displayed in the virtual space displayed by the display device. The subject can clearly recognize the obstacle, the dangerous place, or the place where the danger is felt on the display device.
【００２０】請求項４記載の擬似体験システムにより、
演算装置が着色状態を修正した仮想空間の色が、仮想空
間中の物体の色と類似するかどうかを調べて、類似箇所
を色差予測装置が検出し、そして演算装置は、色差予測
装置が検出した類似箇所を、表示装置が表示している仮
想空間中に表示させることができる。被験者は色の類似
した類似箇所を表示装置上で明確に認識することができ
る。According to the simulated experience system of the fourth aspect,
The arithmetic unit checks whether the color of the virtual space in which the coloring state has been corrected is similar to the color of the object in the virtual space, and the color difference prediction device detects a similar part, and the arithmetic unit detects the similarity. The similar part can be displayed in the virtual space displayed by the display device. The subject can clearly recognize the similar portion having a similar color on the display device.
【００２１】請求項５記載の擬似体験システムにより、
仮想空間内の人体モデルの動作が制限されるだけでな
く、動作制限装置によって被験者も、制限情報に基づい
た動作の制限がなされる。このようにして、被験者は身
体状況が変化したとき、特に体の動きが変化したときの
様子を擬似的に体験することができる。According to the simulated experience system of the fifth aspect,
Not only is the motion of the human body model in the virtual space restricted, but also the subject is restricted in motion by the motion restriction device based on the restriction information. In this way, the subject can experience a simulated experience when the physical condition changes, especially when the body movement changes.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態につ
いて説明する。この発明の実施の形態を図１に示す。図
１の擬似体験システムは、第１入力装置としてデータ入
力部１、動作入力部２、マウス３、色覚演算部４、画像
変換部５、動作演算部６、動作予測部７、記憶装置とし
て記憶部８、制御部９、ヘッドマウントディスプレイ
（ＨＭＤ）１０、ＣＲＴ表示部１１、および動作制限装
置として動作制限部１２を備える。Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The simulated experience system of FIG. 1 includes a data input unit 1, an operation input unit 2, a mouse 3, a color vision operation unit 4, an image conversion unit 5, an operation operation unit 6, an operation prediction unit 7, and a storage unit as a first input device. A unit 8, a control unit 9, a head mounted display (HMD) 10, a CRT display unit 11, and an operation restriction unit 12 as an operation restriction device.
【００２３】なお、この実施の形態では、表示装置がヘ
ッドマウントディスプレイ１０およびＣＲＴ表示部１１
で構成され、第２入力装置が動作入力部２で構成され
る。また、演算装置が、コンピュータであり、色覚演算
部４、画像変換部５、動作演算部６、記憶部８および制
御部９で構成される。動作予測装置と色差予測装置は、
動作予測部７に備えられている。さらに、動作制限部１
２は動作の制限を行いたい被験者の関節に装着される１
以上の装置により構成される。In this embodiment, the display device is a head-mounted display 10 and a CRT display 11
, And the second input device includes the operation input unit 2. The computing device is a computer, and includes a color vision computing unit 4, an image converting unit 5, an operation computing unit 6, a storage unit 8, and a control unit 9. The motion prediction device and the color difference prediction device
It is provided in the motion prediction unit 7. Further, the operation restriction unit 1
2 is attached to the joint of the subject whose movement is to be restricted 1
It is configured by the above device.
【００２４】ヘッドマウントディスプレイ１０は、被験
者が頭部に装着する装置であり、制御部９からの仮想空
間を映し出す。ヘッドマウントディスプレイ１０によ
り、被験者は、仮想空間の様子を目で見ることができ
る。仮想空間は、コンピュータにより想定された仮の空
間である。The head mounted display 10 is a device worn by the subject on the head, and projects a virtual space from the control unit 9. With the head-mounted display 10, the subject can visually see the state of the virtual space. The virtual space is a temporary space assumed by a computer.
【００２５】ＣＲＴ表示部１１は、ヘッドマウントディ
スプレイ１０に映し出されている画像を、ＣＲＴ（Ｃａ
ｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）に表示するための装置
である。The CRT display section 11 displays an image displayed on the head mounted display 10 on a CRT (Ca
This is a device for displaying on a side ray tube.
【００２６】マウス３は、ヘッドマウントディスプレイ
１０に映し出された人体モデルを、仮想空間内で移動さ
せたりするものである。このために、被験者がマウス３
を操作して、人体モデルの移動方向および移動量を示す
データを制御部９に入力する。このとき、ヘッドマウン
トディスプレイ１０に映し出されているカーソルの位置
で、上下左右への頭部の回転方向や全身の回転方向を指
定、マウス３のボタン（図示を省略）のクリック状態
で、前後への移動を指定する。また後述するように、デ
ータ入力部１の機能も一部持ち合わせている。さらに仮
想空間内の部品などの移動や形状の変更を入力すること
もできる。The mouse 3 is for moving a human body model projected on the head mounted display 10 in a virtual space. For this purpose, the subject
To input data indicating the moving direction and the moving amount of the human body model to the control unit 9. At this time, the direction of rotation of the head in the vertical and horizontal directions and the rotation direction of the whole body are designated by the position of the cursor projected on the head-mounted display 10, and the mouse 3 (not shown) is clicked back and forth. Specify the move. Further, as described later, some of the functions of the data input unit 1 are also provided. Further, it is possible to input a movement or a change in shape of a part or the like in the virtual space.
【００２７】データ入力部１は、被験者やオペレータな
どに操作される入力装置である。被験者やオペレータな
どの操作で入力されるデータは、被験者の現在の年齢と
身長、体験を希望する年齢（以下、目標年齢と記す）、
体験する体験空間の指定、視点や色覚状態の切り替え、
障害箇所および類似箇所の指定、画像再現の指示などで
ある。データ入力部１は、入力されたデータを制御部９
に送る。また、体験する体験空間の指定、視点や色覚状
態の切り替え、障害箇所および類似箇所の指定、画像再
現の指示などはマウス３でも行えるようにしている。The data input unit 1 is an input device operated by a subject or an operator. The data entered by the operation of the subject or the operator includes the current age and height of the subject, the age at which the subject wants to experience (hereinafter referred to as target age),
Designation of experience space to experience, switching of viewpoint and color vision state,
This includes designation of a failure location and a similar location, instruction of image reproduction, and the like. The data input unit 1 transmits the input data to the control unit 9.
Send to Further, the mouse 3 can be used to specify an experience space to be experienced, switch viewpoints and color vision states, specify a failure location and a similar location, and instruct image reproduction.
【００２８】動作入力部２は、被験者の現在の動作、つ
まり、被験者の身体の動きや移動速度をリアルタイムで
制御部９に入力するための入力装置である。身体の動き
を制御部９に入力する場合、動作入力部２として、デー
タスーツが用いられる。データスーツは、被験者が着用
する入力装置である。データスーツには、センサが全体
に取り付けられている。被験者がこのデータスーツを着
用して、身体を動かすと、各センサが身体の関節の動き
や、頭部の動きを検出し、検出結果を示すデータを制御
部９に送る。動作入力部２は、スーツを用いずに上述し
たようなセンサを被験者に直接取り付けるようなもので
もよい。The motion input unit 2 is an input device for inputting the current motion of the subject, that is, the motion and moving speed of the subject's body to the control unit 9 in real time. When the body movement is input to the control unit 9, a data suit is used as the operation input unit 2. The data suit is an input device worn by the subject. The data suit is fitted with sensors throughout. When the subject wears this data suit and moves the body, each sensor detects the movement of the joints of the body and the movement of the head, and sends data indicating the detection result to the control unit 9. The motion input unit 2 may be configured to directly attach the above-described sensor to the subject without using a suit.
【００２９】また、被験者の手の動きを制御部９に入力
する場合、動作入力部２として、データグローブが用い
られる。データグローブは、手袋型の入力装置である。
データグローブには、手の関節の部分にセンサが取り付
けられている。被験者がデータグローブを手に着けて、
手を動かすと、センサが手の関節の動きを検出する。デ
ータグローブは、検出結果を示すデータを制御部９に送
る。When the movement of the subject's hand is input to the control unit 9, a data glove is used as the operation input unit 2. The data glove is a glove-type input device.
A sensor is attached to the data glove at the joint of the hand. The subject wore the data glove,
As the hand moves, sensors detect movement of the joints of the hand. The data glove sends data indicating the detection result to the control unit 9.
【００３０】また、被験者の手や腕の動きをリアルタイ
ムで制御部９に入力する方法としてはその他に、画像取
り込み方式が用いられる。画像取り込み方式は、被験者
の手や腕を複数の方向から撮影する。撮影で得た画像を
示すデータは、制御部９に送られる。As a method of inputting the movement of the hand or arm of the subject to the control unit 9 in real time, an image capturing method is used. In the image capturing method, a subject's hand or arm is photographed from a plurality of directions. Data indicating an image obtained by shooting is sent to the control unit 9.
【００３１】さらに、被験者の移動速度などを制御部９
に入力する場合、動作入力部２として被験者の足踏みを
検知する装置が用いられる。この装置上で被験者が足踏
みを行うと歩いたとみなし、足踏みのテンポから移動速
度を算出し、あらかじめ設定した歩幅から移動量を算出
し制御部９に入力する。また、上述した装置を用いて足
踏みを検知するほかに、動作入力部２に入力された動作
から足踏み動作を取り出し、足踏みのテンポから移動速
度を算出し、あらかじめ設定した歩幅から移動量を算出
し制御部９に入力する方法がある。さらに、上述したよ
うに、マウス３からも人体モデルの移動量を制御部９に
入力することができ、人体モデルを移動させることがで
きる。その他の例としては、動作入力部２としてコンベ
アが用いられる。コンベアの上を被験者が歩くと、コン
ベアの軸が回転し、センサがこの回転速度を検出する。
つまり、コンベアは、軸の回転速度から被験者の移動速
度を検出する。そして、コンベアは、検出した移動速度
を示すデータを制御部９に送る。Further, the control unit 9 controls the moving speed of the subject and the like.
For example, a device that detects the stepping of the subject is used as the motion input unit 2. When the subject steps on this apparatus, it is assumed that the subject has walked, the moving speed is calculated from the tempo of the stepping, the moving amount is calculated from the preset step length, and the calculated moving amount is input to the control unit 9. Further, in addition to detecting the stepping using the above-described device, the stepping operation is extracted from the operation input to the operation input unit 2, the moving speed is calculated from the tempo of the stepping, and the moving amount is calculated from the preset step length. There is a method of inputting to the control unit 9. Further, as described above, the amount of movement of the human body model can be input to the control unit 9 also from the mouse 3, and the human body model can be moved. As another example, a conveyor is used as the operation input unit 2. When a subject walks on the conveyor, the shaft of the conveyor rotates, and a sensor detects the rotation speed.
That is, the conveyor detects the moving speed of the subject from the rotation speed of the shaft. Then, the conveyor sends data indicating the detected moving speed to the control unit 9.
【００３２】記憶部８は、被験者が体験する体験空間を
記憶している。体験空間として住宅を仮想空間に構築す
る場合、記憶部８は、この住宅の形状データをあらかじ
め記憶している。住宅の形状データは、住宅の形状、こ
の住宅の各部屋の配置、各部屋の形状、および、各部屋
に配置される家具・住宅設備等の部品の配置・形状デー
タを表すものである。また、高齢者に危険な段差や、周
囲の色と区別が困難なスイッチが配置された体験空間を
空間仮想空間に構築する場合、同じように、記憶部８
は、この体験空間のデータをあらかじめ記憶している。The storage unit 8 stores an experience space for the subject to experience. When a house is constructed in a virtual space as an experience space, the storage unit 8 stores shape data of the house in advance. The shape data of the house represents the shape of the house, the arrangement of each room of the house, the shape of each room, and the arrangement and shape data of components such as furniture and housing equipment arranged in each room. Similarly, when constructing an experience space in which a step that is dangerous to an elderly person and a switch that is difficult to distinguish from the surrounding color is arranged in the spatial virtual space, the storage unit 8 is similarly used.
Has previously stored the data of this experience space.
【００３３】また、記憶部８は、基本的な人体モデルの
データをあらかじめ記憶している。人体モデルは、標準
体型で作成されている。この人体モデルは、仮想空間内
で動作する。つまり、人体モデルは、手や腕など、身体
の各関節が可動可能なように設定されており、仮想空間
内で頭部、手や腕、身体の各関節などを動かし、また、
仮想空間内を移動することができる。The storage unit 8 stores data of a basic human body model in advance. The human body model is created with a standard body shape. This human body model operates in a virtual space. In other words, the human body model is set so that each joint of the body, such as a hand or an arm, is movable, and moves a head, a hand, an arm, each joint of a body, etc. in a virtual space.
It can move in virtual space.
【００３４】また、記憶部８は、色覚に対して次のデー
タをあらかじめ記憶している。人の目の各部分を、例え
ば、角膜、水晶体、Ｓ錘体に分ける。そして、光の分光
特性の赤系（以下、Ｒ成分と記す）、緑系（以下、Ｇ成
分と記す）および青系（Ｂ成分と記す）に対する目の透
過率を、角膜、水晶体、Ｓ錘体の透過率から調べる。こ
の結果、今回の算出ではＲ成分とＧ成分の透過率の変化
が大体同じであるので、ＲＧ成分とする。The storage unit 8 stores the following data for color vision in advance. Each part of the human eye is divided into, for example, a cornea, a crystalline lens, and an S cone. Then, the transmittance of the eyes with respect to the red (hereinafter, referred to as an R component), green (hereinafter, referred to as a G component), and blue (as a B component) of the spectral characteristics of light is determined by the cornea, lens, and S weight. Check from body transmittance. As a result, in the current calculation, the changes in the transmittance of the R component and the transmittance of the G component are substantially the same, and thus the RG component is used.
【００３５】例えば、年齢差３５才で約３２．８
［％］、９０才で１４．２［％］であるような、ＲＧ成
分の透過率、３５才で約２５［％］、９０才で７．５
［％］であるようなＢ成分の透過率を示すデータを、記
憶部８が記憶している。For example, about 32.8 when the age difference is 35 years old
[%], Transmittance of RG component such as 14.2 [%] at 90 years old, about 25 [%] at 35 years old, 7.5 at 90 years old
The storage unit 8 stores data indicating the transmittance of the B component such as [%].
【００３６】さらに、目のＳ錘体だけは、Ｂ成分に対し
て、年齢差に応じた変化率を持つ。例えば、３５才と９
０才の年齢差５５才で約２４．５［％］であるような変
化率を示すデータを、記憶部８が記憶している。Further, only the S weight of the eye has a change rate corresponding to the age difference with respect to the B component. For example, 35 years old and 9
The storage unit 8 stores data indicating a change rate of about 24.5 [%] when the age difference is 0 years old and 55 years old.
【００３７】また、記憶部８は、被験者の動作に制限を
加えるための制限情報をあらかじめ記憶している。この
実施の形態では、被験者の頭部の動きに対する制限、手
の指の動きに対する制限、手や腕の動きに対する制限、
身体の各関節の可動範囲に対する制限および全身の移動
に対する制限を行う。このために、この実施の形態で
は、各動作に対して、年齢に応じた変化率が設定されて
いる。The storage unit 8 stores in advance restriction information for restricting the subject's movement. In this embodiment, the restriction on the movement of the subject's head, the restriction on the movement of the fingers of the hand, the restriction on the movement of the hands and arms,
Restrictions are made on the range of motion of each joint of the body and on the movement of the whole body. For this reason, in this embodiment, a change rate according to age is set for each operation.
【００３８】例えば、全身の移動に対して、現在の年齢
と目標年齢の年齢差が１０歳で約８４［％］、４０歳で
約５０［％］であるような制限を示す制限情報を、記憶
部８が記憶している。For example, with respect to the movement of the whole body, restriction information indicating a restriction such that the age difference between the current age and the target age is about 84 [%] at 10 years old and about 50 [%] at 40 years old, The storage unit 8 stores the information.
【００３９】また、被験者の首の動きの中で、首の左右
の回転も同じようにして制限される。例えば、回転可能
な範囲は現在の年齢と目標年齢の年齢差１０歳で約９３
［％］、４０歳で約７５［％］のような、首の回転の制
限を示す制限情報を、記憶部８が記憶している。各関節
の可動範囲は、現在における被験者の関節可動範囲を測
定して使用しているが、あらかじめ各関節の可動範囲の
平均値を用意しておいてもよい。In the movement of the subject's neck, the left and right rotation of the neck is similarly restricted. For example, the rotatable range is about 93 for the age difference between the current age and the target age of 10 years.
The storage unit 8 stores restriction information indicating a restriction on the rotation of the neck, such as [%] and about 75 [%] at the age of 40. The movable range of each joint is determined by measuring the subject's movable range at the present time, but an average value of the movable range of each joint may be prepared in advance.
【００４０】色覚演算部４は、被験者の年齢および目標
年齢をデータ入力部１から受け取ると、これらの年齢に
対応する、ＲＧ成分の透過率およびＢ成分の透過率を記
憶部８からそれぞれ読み出す。さらに、色覚演算部４
は、年齢差に応じた、Ｓ錘体のＢ成分の変化率を記憶部
８から読み出す。この後、色覚演算部４は、これらの透
過率および変化率を用いて、目の明るさの変化率（以
下、明るさの変化率と記す）、および、色情報に対す
る、目の感度の変化率（以下、色相の変化率と記す）を
算出する。When the age of the subject and the target age are received from the data input unit 1, the color vision calculation unit 4 reads the transmittance of the RG component and the transmittance of the B component corresponding to these ages from the storage unit 8. Further, the color vision calculation unit 4
Reads out the change rate of the B component of the S-weight from the storage unit 8 according to the age difference. Thereafter, the color vision calculation unit 4 uses the transmittance and the change rate to change the eye brightness (hereinafter referred to as the brightness change rate) and change the eye sensitivity with respect to the color information. A rate (hereinafter, referred to as a hue change rate) is calculated.
【００４１】色覚演算部４は、目標年齢応じてたＲＧ成
分の透過率を、次のようにして算出する。つまり、目標
年齢のＲＧ成分の透過率を、被験者の現在の年齢を基準
にして算出する。例えば、透過率が３５歳で約３２．８
［％］、９０歳で１４．２［％］である場合、被験者の
年齢が３５歳で目標年齢が９０歳であるときの透過率
を、色覚演算部４は、 （０．１４２／０．３２８）×１００＝４３．３［％］ のように算出する。The color vision calculation unit 4 calculates the transmittance of the RG component according to the target age as follows. That is, the transmittance of the RG component of the target age is calculated based on the current age of the subject. For example, the transmittance is about 32.8 at the age of 35.
[%] And 14.2 [%] at 90 years old, the color vision calculation unit 4 calculates the transmittance when the subject's age is 35 years old and the target age is 90 years old, as follows: (0.142 / 0. 328) × 100 = 43.3 [%].
【００４２】また、目標年齢の、Ｂ成分の変化率を、被
験者の現在の年齢を基準にして次のように算出する。例
えば、Ｂ成分の透過率が３５歳で約２５．０［％］、９
０歳で７．５［％］である場合、目標年齢が９０歳であ
るときの透過率を、色覚演算部４は、 （０．０７５／０．２５）×１００＝３０［％］ のように算出する。さらに、色覚演算部４は、３５歳と
９０歳との年齢差である５５才のＳ錘体の変化率２４．
５［％］を掛けて、目標年齢の、Ｂ成分の変化率を、 （０．３×０．２４５）×１００＝７．３［％］ のように算出する。The change rate of the B component of the target age is calculated as follows based on the current age of the subject. For example, the transmittance of the B component is about 25.0 [%] at the age of 35, 9
If the target age is 90 years old when the target age is 90 years old when the age is 7.5 [%], the color vision calculation unit 4 calculates the transmittance as (0.075 / 0.25) × 100 = 30 [%]. Is calculated. Further, the color vision calculation unit 4 calculates the change rate of the S-frustum of 55 years old, which is the age difference between 35 years old and 90 years old.
By multiplying by 5 [%], the change rate of the B component of the target age is calculated as (0.3 × 0.245) × 100 = 7.3 [%].
【００４３】この後、色覚演算部４は、目標年齢に応じ
た色覚の変化率として、明るさの変化率および色相の変
化率を次のようにして算出する。明るさの変化率はＲＧ
Ｂ成分の変化率である。例えば、被験者の年齢が３５歳
で目標年齢が９０歳である場合、ＲＧ成分の透過率は、
４３．３［％］、Ｂ成分の変化率は、７．３［％］であ
るとき、明るさの変化率はＲＧＢすべての成分が変化し
た部分となるのでＲＧ成分の透過率４３．３［％］と等
しくなり、色相の変化はＲＧＢ各々の成分の変化率から
明るさの変化率を除いたものとなる。例では、Ｂ成分、
つまり青系の透過率となる。Thereafter, the color vision calculation unit 4 calculates the rate of change in brightness and the rate of change in hue as the rate of change in color vision according to the target age as follows. Brightness change rate is RG
It is a change rate of the B component. For example, if the subject is 35 years old and the target age is 90 years, the transmittance of the RG component is
When the change rate of the B component is 43.3 [%] and the change rate of the B component is 7.3 [%], the change rate of the brightness is a portion where all the RGB components have changed, so the transmittance of the RG component is 43.3 [%]. %], And the change in hue is the change rate of each component of RGB minus the change rate of brightness. In the example, the B component,
That is, the transmittance becomes bluish.
【００４４】また、青系の変化率が、ＲＧＢ成分の透過
率からＢ成分の透過率を除いた値であるので、色覚演算
部４は、 （０．０７３／０．４３３）×１００＝１６．９［％］ のように算出する。Further, since the change rate of the blue color is a value obtained by subtracting the transmittance of the B component from the transmittance of the RGB component, the color vision calculation unit 4 calculates (0.073 / 0.433) × 100 = 16 Calculate as follows.
【００４５】つまり、色覚演算部４は、被験者の現在の
年齢が３５歳であり、目標年齢が９０歳である場合、明
るさの変化率を約４３．３［％］とし、青系の変化率を
約１７［％］とする。That is, when the subject's current age is 35 years old and the target age is 90 years old, the color vision calculation section 4 sets the rate of change in brightness to about 43.3 [%], The rate is about 17%.
【００４６】色覚演算部４は、こうして算出した、色覚
の変化率を示すデータを制御部９に送る。The color vision calculation section 4 sends the data indicating the rate of change in color vision thus calculated to the control section 9.
【００４７】画像変換部５は、色覚演算部４が算出し
た、色覚の各変化率を制御部９を経由して受け取ると、
これらの変化率に応じた明るさおよび色相を算出する。
画像変換部５は、算出した明るさおよび色相を示すデー
タを制御部９に送る。When the image conversion unit 5 receives each change rate of color vision calculated by the color vision calculation unit 4 through the control unit 9, the image conversion unit 5
The brightness and the hue corresponding to these change rates are calculated.
The image converter 5 sends data indicating the calculated brightness and hue to the controller 9.
【００４８】動作演算部６は、データ入力部１に入力さ
れた、被験者の年齢と目標年齢とを基にして、人体モデ
ルの運動や移動を制限する。このために、動作演算部６
は、データ入力部１に入力された、被験者の年齢と目標
年齢とを制御部９から受け取ると、これらの年齢に対応
する制限情報を記憶部８から読み出す。また、動作演算
部６は、動作入力部２が検出した、被験者の動作を示す
データを制御部９から受け取る。The motion calculation section 6 limits the movement and movement of the human body model based on the age of the subject and the target age input to the data input section 1. For this purpose, the motion calculation unit 6
When receiving the age of the subject and the target age input to the data input unit 1 from the control unit 9, the control unit reads the restriction information corresponding to these ages from the storage unit 8. Further, the motion calculation unit 6 receives from the control unit 9 data indicating the motion of the subject, detected by the motion input unit 2.
【００４９】この後、動作演算部６は、制御部９から受
け取ったデータが示す、被験者の動作に対して、記憶部
８から読み出した制限情報を基にして、人体モデルの動
作に制限を加える。制限情報は、被験者の移動速度や各
関節毎に設定している。Thereafter, the motion calculation section 6 limits the motion of the human body model based on the restriction information read from the storage section 8 with respect to the motion of the subject indicated by the data received from the control section 9. . The restriction information is set for the moving speed of the subject and for each joint.
【００５０】例えば、全身の移動に対して制限を加える
場合、被験者の現在の年齢が４０歳であり、目標年齢が
８０歳であれば、被験者の年齢と目標年齢との年齢差１
０歳で約８４［％］、４０歳で約５０［％］のような制
限情報が全身の移動に対して設定されているので、被験
者の移動速度は、５０［％］に減少する。For example, when restricting the movement of the whole body, if the current age of the subject is 40 years old and the target age is 80 years old, the difference between the age of the subject and the target age is 1
Since restriction information such as about 84 [%] at the age of 0 and about 50 [%] at the age of 40 is set for the movement of the whole body, the moving speed of the subject is reduced to 50 [%].
【００５１】また、首の動きに対して制限を加える場
合、あらかじめ制限情報として可動範囲の変化率を年齢
差１０歳で約９３［％］、４０歳で約７５［％］である
と設定している。被験者の現在の年齢が４０歳であり、
目標年齢が８０歳であるとき、被験者の首の回転角度が
左右それぞれ７０度であれば、上述したように年齢差４
０歳で約７５［％］のような制限情報が設定されている
ので、首の可動範囲は８０歳では、 ７０×０．７５＝５２．５度 まで減少する。When a restriction is imposed on the movement of the neck, the change rate of the movable range is set in advance as restriction information to be about 93 [%] for an age difference of 10 years and about 75 [%] for a 40 years old. ing. The subject's current age is 40,
When the target age is 80 years old and the rotation angle of the subject's neck is 70 degrees for each of the left and right, the age difference 4
Since restriction information such as about 75 [%] is set at 0 years old, the movable range of the neck is reduced to 70 × 0.75 = 52.5 degrees at 80 years old.
【００５２】さらに、肘や膝などに対しても同様に、可
動範囲の変化率を年齢差１０歳で約９３［％］、４０歳
で約７５［％］であると設定しているので、被験者の肘
と膝の可動範囲がそれぞれ１４５度と１３０度であれ
ば、肘と膝の可動範囲は８０歳では、それぞれ １４５×０．７５＝１０８．８度 １３０×０．７５＝９７．５度 まで減少する。Further, similarly, for the elbows and knees, the change rate of the movable range is set to about 93 [%] for the age difference of 10 years old and about 75 [%] for the age difference of 40 years old. If the movable range of the elbow and the knee of the subject is 145 degrees and 130 degrees, respectively, the movable range of the elbow and the knee is 145 x 0.75 = 108.8 degrees and 130 x 0.75 = 97.5 at the age of 80. Degree.
【００５３】本実施例では、上述したように年齢差１０
歳と４０歳のときのみ制限情報を示したが、その他の年
齢差における制限量については、年齢差ｎ歳のとき９３
(n/1 0)としてもよいし、予め詳細に設定しておいてもよ
い。また、被験者の現在の関節の可動範囲などは各関
節、個人毎に異なるので、その都度測定してもよいし、
簡易的に一般値を使用してもよい。In this embodiment, as described above, the age difference 10
The restriction information is shown only for the age of 40 and the age of 40.
(n / 10 ) or may be set in advance in detail. In addition, since the current movable range of the subject's joints differs for each joint and individual, the measurement may be performed each time,
A general value may be used simply.
【００５４】こうして、動作演算部６は、データ入力部
１に入力された、被験者の現在の年齢および目標年齢に
基づいて、人体モデルの動作をリアルタイムで制限す
る。動作演算部６は、制限した動作を示すデータを制御
部９に送る。In this way, the motion calculation unit 6 limits the motion of the human body model in real time based on the subject's current age and target age input to the data input unit 1. The operation calculation unit 6 sends data indicating the restricted operation to the control unit 9.
【００５５】動作制限部１２は、被験者の関節の可動範
囲と動作スピードを制限するために被験者の関節部分に
装着する１以上の装置からなり、データスーツと一体に
なっている。動作制限部１２は、関節を挟んで両側の体
の部位、例えば上腕と下腕に固定される固定部と被験者
の関節の可動範囲を指定された範囲内に制限し、動作ス
ピードを制限するために所定の負荷に調整可能なように
電気ブレーキが設けられた回転軸とから構成されてい
る。上述した制限情報に基づいて、電気ブレーキのブレ
ーキ力を調整し、この力によって回転軸を中心とする回
転に負荷がかかるようになっている。回転軸は関節を曲
げることによって回転するようになっており、被験者は
関節を曲げると、負荷がかかるようになっている。ま
た、設定された以上に関節が曲がらないように、関節が
所定の角度に達するとブレーキ力はさらに増す。また、
この回転軸は動作を検出するセンサの一部分であり、回
転軸の回転量からポテンシオメータにより関節の角度変
化を検出できるようにもなっている。The motion restricting unit 12 is composed of one or more devices attached to the joint of the subject to restrict the movable range and the moving speed of the subject's joint, and is integrated with the data suit. The movement restricting unit 12 restricts the movable range of the joints of the subject and the fixed parts fixed to the body parts on both sides of the joint, for example, the upper arm and the lower arm, within the specified range, and restricts the operation speed. And a rotating shaft provided with an electric brake so as to be adjustable to a predetermined load. The braking force of the electric brake is adjusted based on the above-described restriction information, and a load is applied to the rotation about the rotation axis by this force. The rotating shaft is adapted to rotate by bending the joint, and when the subject bends the joint, a load is applied. When the joint reaches a predetermined angle, the braking force further increases so that the joint does not bend more than the set angle. Also,
The rotation axis is a part of a sensor for detecting an operation, and a change in the angle of a joint can be detected by a potentiometer from the rotation amount of the rotation axis.
【００５６】動作制限部１２は、動作演算部６が算出し
た制限した動作を示すデータを制御部９から受け取り、
このデータに基づいて被験者の動作に制限を加える。動
作制限部１２の許容する被験者の関節の可動範囲や動作
スピードを制限する負荷の大きさは制御部９からのデー
タを受け取った際に、自動的に更新される。これは手動
で更新するようにしても構わない。この動作制限部１２
によって実際に動作を制限されるので、被験者は目標年
齢になったときと同じような身体の状況を体験すること
ができる。The operation restriction unit 12 receives from the control unit 9 data indicating the restricted operation calculated by the operation calculation unit 6,
Based on this data, the subject's movement is restricted. The size of the load that restricts the movable range of the subject's joint and the operation speed permitted by the operation restriction unit 12 is automatically updated when data from the control unit 9 is received. This may be updated manually. This operation restriction unit 12
The movement of the subject is actually restricted, so that the subject can experience the same physical condition as when the target age is reached.
【００５７】制御部９は、ヘッドマウントディスプレイ
１０およびＣＲＴ表示部１１に表示する画像を生成す
る。このために、制御部９は、画像変換部５からのデー
タを受け取ると、データ入力部１からのデータが示す体
験空間を、記憶部９から読み出す。制御部９は、画像変
換部５からのデータが示す明るさおよび色相に基づい
て、読み出した体験空間の明るさおよび色相を変更す
る。The control section 9 generates an image to be displayed on the head mounted display 10 and the CRT display section 11. For this reason, when receiving the data from the image conversion unit 5, the control unit 9 reads out the experience space indicated by the data from the data input unit 1 from the storage unit 9. The control unit 9 changes the brightness and the hue of the read experience space based on the brightness and the hue indicated by the data from the image conversion unit 5.
【００５８】また、制御部９は、記憶部８から人体モデ
ルのデータを読み出す。制御部９は、データ入力部１か
らのデータが示す被験者の身長に、読み出した人体モデ
ルの身長を合わせる。制御部９は、身長を修正した人体
モデルを体験空間に配置して、体験空間を表示するため
の画像を生成する。The control section 9 reads out the data of the human body model from the storage section 8. The control unit 9 adjusts the height of the read human body model to the height of the subject indicated by the data from the data input unit 1. The control unit 9 arranges the human body model whose height has been corrected in the experience space, and generates an image for displaying the experience space.
【００５９】この後、制御部９は、データ入力部１もし
くはマウス３から受け取ったデータの中の、視点の切り
替えを示すデータに応じて、人体モデルが見た体験空間
の様子または人体モデルを含む体験空間の様子を示す画
像を生成する。また、制御部９は、動作入力部２から受
け取ったデータが示す、被験者の身体の動きおよび移動
速度を体験空間の人体モデルに反映させる。このとき、
制御部９は、動作演算部６からのデータが示す制限を人
体モデルに加える。After that, the control unit 9 includes the state of the experience space or the human body model as seen by the human body model in accordance with the data indicating the switching of the viewpoint among the data received from the data input unit 1 or the mouse 3. An image showing the state of the experience space is generated. In addition, the control unit 9 reflects the movement and moving speed of the subject's body indicated by the data received from the operation input unit 2 on the human body model in the experience space. At this time,
The control unit 9 adds a restriction indicated by the data from the operation calculation unit 6 to the human body model.
【００６０】制御部９は、こうして生成した画像をヘッ
ドマウントディスプレイ１０およびＣＲＴ表示部１１に
表示させる。また、制御部９は、動作入力部２から受け
取ったデータから生成した、仮想空間内の移動データお
よび動作データを、動作予測部７に送ると共に、記憶部
８に送る。The control section 9 causes the head-mounted display 10 and the CRT display section 11 to display the image thus generated. In addition, the control unit 9 sends the movement data and the movement data in the virtual space generated from the data received from the movement input unit 2 to the movement prediction unit 7 and the storage unit 8.
【００６１】この後、制御部９は、データ入力部１や動
作予測部７から、障害箇所および類似箇所を示すデータ
を受け取ると、画像の中にこれらの箇所を表示する。After that, when the control unit 9 receives data indicating a failure location and a similar location from the data input unit 1 and the operation prediction unit 7, the control unit 9 displays these locations in the image.
【００６２】また、制御部９は、データ入力部１から再
現の指示を受け取ると、記憶部８に記憶している画像や
障害箇所、類似箇所のデータを読み出し、データが示す
画像、障害箇所、類似箇所をヘッドマウントディスプレ
イ１０およびＣＲＴ表示部１１に表示させる。When receiving a reproduction instruction from the data input unit 1, the control unit 9 reads out the image, the failure location, and the similar location data stored in the storage unit 8, and reads the image indicated by the data, the failure location, and the like. Similar parts are displayed on the head-mounted display 10 and the CRT display unit 11.
【００６３】さらに、制御部９は、データ入力部１から
画面の切り替えの指示を受け取ると、明るさおよび色相
を変更する前の体験空間と、明るさまたは色相を変更し
た後の体験空間とを切り替える。Further, upon receiving an instruction to switch the screen from the data input unit 1, the control unit 9 changes the experience space before changing the brightness and the hue and the experience space after changing the brightness or the hue. Switch.
【００６４】動作予測部７は、制御部９からデータを受
け取ると、このデータが示す画像から、危険箇所を予測
する。つまり、動作予測部７は、人体モデルの動きおよ
び移動速度と、体験空間の障害物等の位置から、人体モ
デルが衝突する可能性がある障害箇所を予測して、制御
部９が生成する画像の中にマーキングする。このとき、
マーキングの色は、データ入力部１から入力された障害
箇所を示す色と異なる。Upon receiving the data from the control unit 9, the operation prediction unit 7 predicts a dangerous place from the image indicated by the data. In other words, the motion prediction unit 7 predicts an obstacle location where the human body model may collide, based on the motion and movement speed of the human body model and the position of the obstacle or the like in the experience space, and generates an image generated by the control unit 9. Mark inside. At this time,
The color of the marking is different from the color indicating the fault location input from the data input unit 1.
【００６５】また、仮想空間にあらかじめ設置された
物、例えば、スイッチの色が、明るさまたは色相を変更
した仮想空間の色と区別することが困難なとき、動作予
測部７は、このスイッチを類似箇所と予測して、制御部
９が生成する画像の中にマーキングする。When it is difficult to distinguish the color of a switch, for example, a switch installed in the virtual space, for example, from the color of the virtual space whose brightness or hue has been changed, the operation predicting unit 7 sets the switch to this switch. The similar part is predicted and marked in the image generated by the control unit 9.
【００６６】この後、動作予測部７は、マーキングした
箇所を示すデータを、制御部９および記憶部８に送る。Thereafter, the operation predicting section 7 sends data indicating the marked portion to the control section 9 and the storage section 8.
【００６７】次に、この実施の形態の動作について説明
する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００６８】被験者は、データ入力部１を操作して、現
在の年齢と身長、目標年齢を入力し、体験する体験空間
を選択する。さらに、被験者の肘、膝、足首などの関節
の可動範囲も入力する。この後、被験者は、データスー
ツおよびデータグローブを着用し、また、足踏みを検知
することのできる装置の上に乗り、ヘッドマウントディ
スプレイ１０を目の部分に装着する。データスーツには
動作制限部１２が設けられており、被験者の肘、膝、足
首などの関節に固定される。The subject operates the data input section 1 to input the current age, height, and target age, and selects an experience space to experience. Further, the movable range of the subject's elbow, knee, ankle, and other joints is also input. Thereafter, the subject wears a data suit and a data glove, rides on a device capable of detecting stepping, and wears the head-mounted display 10 on the eye. The data suit is provided with a motion restricting unit 12, which is fixed to joints such as elbows, knees, and ankles of the subject.
【００６９】データ入力部１に入力されたデータは、制
御部９を経由して、色覚演算部４および動作演算部６に
送られる。The data input to the data input unit 1 is sent to the color vision operation unit 4 and the operation operation unit 6 via the control unit 9.
【００７０】色覚演算部４は、データ入力部１からデー
タを受け取ると、このデータが示す、被験者の年齢およ
び目標年齢に対応す透過率と変化率とを記憶部８から読
み出す。色覚演算部４は、読み出した透過率と変化率と
を用いて、目標年齢に対応する明るさの変化率および青
系の変化率を算出する。この後、色覚演算部４は、算出
結果を示すデータを、制御部９を経由して画像変換部５
に送る。画像変換部５は、このデータを受け取ると、こ
のデータが示す明るさの変化率および青系の変化率を基
にして、明るさおよび色相を決定する。即ち、通常の画
像に対して、明るさおよび色相の変化率による変換を行
い、新たな画像の状態を決定する。画像変換部５は、算
出した明るさおよび色相を示すデータを制御部９に送
る。Upon receiving the data from the data input unit 1, the color vision calculation unit 4 reads from the storage unit 8 the transmittance and the change rate corresponding to the subject's age and the target age indicated by the data. Using the read transmittance and the change rate, the color vision calculation unit 4 calculates a change rate of the brightness and a change rate of the bluish color corresponding to the target age. Thereafter, the color vision calculation unit 4 sends the data indicating the calculation result to the image conversion unit 5 via the control unit 9.
Send to Upon receiving the data, the image conversion unit 5 determines the brightness and the hue based on the change rate of the brightness and the change rate of the bluish color indicated by the data. That is, a normal image is converted based on the rate of change in brightness and hue to determine a new image state. The image converter 5 sends data indicating the calculated brightness and hue to the controller 9.
【００７１】一方、動作演算部６は、データ入力部１か
らデータを受け取ると、このデータが示す、被験者の年
齢および別の年齢に対応する制限情報を記憶部８から読
み出す。この後、動作演算部６は、記憶部８から読み出
した制限情報や被験者の関節の可動範囲を基にして、被
験者の動作に加える制限を算出する。動作演算部６は、
算出した制限を示すデータを制御部９に送る。ここで、
制限を示すデータは、例えば被験者の動作スピードの制
限量や関節の可動範囲の制限量などである。また、動作
制限部１２はこの動作を示すデータを制御部９から受け
取り、これに基づいて被験者の動作に制限を加える。従
って、被験者は目標年齢になったときと同じような身体
の状況を体験することができる。On the other hand, upon receiving the data from the data input unit 1, the operation calculation unit 6 reads out from the storage unit 8 the restriction information corresponding to the age of the subject and another age indicated by the data. Thereafter, the motion calculation unit 6 calculates a restriction to be applied to the motion of the subject based on the restriction information read from the storage unit 8 and the movable range of the joint of the subject. The operation calculation unit 6
Data indicating the calculated restriction is sent to the control unit 9. here,
The data indicating the restriction is, for example, the restriction amount of the movement speed of the subject or the restriction amount of the movable range of the joint. In addition, the motion restriction unit 12 receives data indicating this motion from the control unit 9 and limits the motion of the subject based on the data. Therefore, the subject can experience the same physical situation as when the target age is reached.
【００７２】同時に、制御部９は、データ入力部１から
のデータを受け取ると、このデータが示す体験空間を記
憶部８から読み出す。画像変換部５が、色覚変換部４か
ら得たデータを基に、制御部９が、生成した画像を変換
し、被験者のヘッドマウントディスプレイ１０に表示す
る。このとき、被験者がデータ入力部１を操作して、画
面切り替えの指示を入力すると、制御部９は、明るさお
よび色相を変更する前の体験空間と、明るさおよび色相
を変更した後の体験空間とを切り替える。これにより、
ヘッドマウントディスプレイ１０の表示が切り替わる。At the same time, when receiving the data from the data input unit 1, the control unit 9 reads out the experience space indicated by the data from the storage unit 8. The image conversion unit 5 converts the generated image based on the data obtained from the color vision conversion unit 4 and displays the image on the head mounted display 10 of the subject. At this time, when the subject operates the data input unit 1 to input an instruction to switch the screen, the control unit 9 executes the experience space before changing the brightness and the hue and the experience space after changing the brightness and the hue. Switch between space and. This allows
The display on the head mounted display 10 switches.
【００７３】また、制御部９は、データ入力部１からの
データを受け取ると、このデータが示す身長に応じて、
記憶部８から読み出した人体モデルの大きさを変更す
る。この後、制御部９は、動作入力部２から受け取った
データが示す、被験者の動きや移動を人体モデルに反映
させる。When the control unit 9 receives the data from the data input unit 1, according to the height indicated by the data,
The size of the human body model read from the storage unit 8 is changed. Thereafter, the control unit 9 reflects the movement and movement of the subject indicated by the data received from the operation input unit 2 on the human body model.
【００７４】そして、制御部９は、明るさまたは色相を
変更した体験空間に、被験者の動作を反映した人体モデ
ルを配置して、画像を生成する。制御部９は、生成した
画像をヘッドマウントディスプレイ１０およびＣＲＴ表
示部１１に表示させる。Then, the control unit 9 generates an image by arranging a human body model reflecting the motion of the subject in the experience space in which the brightness or the hue has been changed. The control unit 9 displays the generated image on the head mounted display 10 and the CRT display unit 11.
【００７５】被験者は、データ入力部１を操作して、必
要に応じて、視点を変えるための指示を入力する。デー
タ入力部１からのデータが視点変更を示すとき、制御部
９は、生成する画像の視点を変更する。The subject operates the data input unit 1 to input an instruction to change the viewpoint as needed. When the data from the data input unit 1 indicates a viewpoint change, the control unit 9 changes the viewpoint of the image to be generated.
【００７６】また、被験者は、ヘッドマウントディスプ
レイ１０の画像を見ながら、マウス３を操作して、人体
モデルの移動方向および移動量を示すデータを制御部９
に入力する。制御部９は、このデータを人体モデルに反
映するので、人体モデルがマウス３で指定されるか足踏
みを検知する装置で入力された移動方向および移動量に
制限を加えた分だけ動く。このとき、被験者は、体験中
に危険と感じられた箇所等に対して、データ入力部１を
操作し、危険箇所として入力を行う。これにより、画像
中に障害箇所が表示される。The subject operates the mouse 3 while looking at the image on the head-mounted display 10, and transmits data indicating the moving direction and the moving amount of the human body model to the control unit 9.
To enter. The control unit 9 reflects this data in the human body model, so that the human body model moves by the amount specified by the mouse 3 or the movement direction and the movement amount input by the device that detects the stepping on the human body model by limiting. At this time, the subject operates the data input unit 1 to input a danger point by operating the data input unit 1 for a point or the like that is felt danger during the experience. As a result, the fault location is displayed in the image.
【００７７】このようにして生成した画像を示すデータ
を、制御部９は、動作予測部７および記憶部８に送る。
これにより、人体モデルが体験空間を動く様子が記憶部
８に保存される。The data indicating the image generated in this way is sent from the control section 9 to the motion prediction section 7 and the storage section 8.
Thus, the state in which the human body model moves in the experience space is stored in the storage unit 8.
【００７８】動作予測部７は、制御部９からデータを受
け取ると、このデータが示す画像から、障害箇所や類似
箇所を予測して、マーキングする。このマーキングは、
制御部９が生成する画像に表示される。動作予測部７
は、マーキングされた箇所を示すデータを、制御部９を
経由して記憶部８に送る。これにより、障害箇所や類似
箇所が保存される。When the data is received from the control unit 9, the motion prediction unit 7 predicts a failure location or a similar location from the image indicated by the data and performs marking. This marking is
This is displayed on the image generated by the control unit 9. Motion prediction unit 7
Sends the data indicating the marked location to the storage unit 8 via the control unit 9. As a result, a fault location and a similar location are saved.
【００７９】さらに、制御部９は、データ入力部１から
再現の指示を受け取ると、記憶部８から仮想空間内での
人体モデルの移動データや視点移動データ、部品等の移
動や形状変更データ、障害箇所、類似箇所のデータを読
み出し、このデータが示す画像をヘッドマウントディス
プレイ１０やＣＲＴ表示部１１に表示させる。Further, when receiving a reproduction instruction from the data input unit 1, the control unit 9 receives, from the storage unit 8, movement data of the human body model and viewpoint movement data in the virtual space, movement and shape change data of parts and the like, The data of the failure location and the similar location are read, and the image indicated by the data is displayed on the head-mounted display 10 or the CRT display unit 11.
【００８０】このように、この実施の形態により、体験
空間を仮想空間内に構築するので、記憶部８の記憶内容
を変えずに、記憶する仮想空間の種類を増やすことで、
体験空間の形状や状態など選択の範囲を広げることが簡
単に行える。また、記憶部８の記憶内容を変えれば、体
験空間の広さや形状の変更を簡単に行うことができる。As described above, according to this embodiment, the experience space is constructed in the virtual space. Therefore, the number of types of the virtual space to be stored can be increased without changing the storage contents of the storage unit 8.
It is easy to expand the range of selection, such as the shape and state of the experience space. Further, by changing the content stored in the storage unit 8, the size and shape of the experience space can be easily changed.
【００８１】また、この実施の形態により、記憶部８が
記憶した内容を再現することにより、被験者以外の人が
追加体験をすることが可能である。この場合例えば、被
験者の移動方向および移動量を示すデータや視点変更を
示すデータをそのまま用いて、明るさおよび色相の変化
率のみを変化させて、追加体験をすることが可能であ
る。Further, according to this embodiment, by reproducing the contents stored in the storage section 8, it is possible for a person other than the subject to have an additional experience. In this case, for example, it is possible to have an additional experience by using only the data indicating the moving direction and the moving amount of the subject or the data indicating the viewpoint change, and changing only the change rates of the brightness and the hue.
【００８２】また、この実施の形態により、被験者が使
用するヘッドマウントディスプレイ１０に加えて、ＣＲ
Ｔ表示部１１を備えるので、被験者以外の人が同時に目
標年齢の状態を知ることができる。According to this embodiment, in addition to the head mounted display 10 used by the subject, the CR
Since the T display unit 11 is provided, a person other than the subject can know the state of the target age at the same time.
【００８３】また、この実施の形態により、視点を切り
替えると、人体モデルの動作を映し出すので、被験者が
自身の様子をヘッドマウントディスプレイ１０で見るこ
とができる。切り替えにより、色覚を変化された画像
と、通常の画像を映し出すので、色覚の変化を比較する
ことが可能になる。Further, according to this embodiment, when the viewpoint is switched, the operation of the human body model is displayed, so that the subject can see his / her own state on the head mounted display 10. By switching, an image whose color vision has been changed and a normal image are displayed, so that it is possible to compare changes in color vision.
【００８４】さらに、この実施の形態により、危険箇所
や類似箇所を自動的にマーキングするので、被験者がマ
ーキングした箇所と比較対比をすることができ、被験者
が判別することができない箇所や色を容易に確認するこ
とができる。Further, according to this embodiment, a dangerous spot or a similar spot is automatically marked, so that the subject can be compared and compared with the marked spot, and a spot or color that cannot be discriminated by the subject can be easily determined. Can be confirmed.
【００８５】なお、この実施の形態では、色覚の変化と
して、明るさおよび色相の変化を採用したが、特にこれ
に限定されない。これらの中の１つだけ、またはＲＧＢ
各成分の変化や各部位の変化を色覚の変化としてもよ
い。In this embodiment, the change in brightness and hue is adopted as the change in color perception, but the present invention is not particularly limited to this. Only one of these, or RGB
A change in each component or a change in each part may be a change in color vision.
【００８６】また、この実施の形態では、目標年齢に応
じた身体の動作および色覚を画像に反映したが、特にこ
れに限定されない。身体の動き、または、色覚だけを画
像に反映してもよい。Further, in this embodiment, the body movement and the color vision corresponding to the target age are reflected in the image, but the present invention is not limited to this. Only the movement of the body or the color perception may be reflected in the image.
【００８７】[0087]
【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
により、表示装置に表示される仮想空間を用いるので、
仮想空間を変更するとき、記憶装置に記憶されている仮
想空間の広さや形状を変えればよく、被験者の体験する
空間に対して、広さなどの制限を取り外すことができ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the virtual space displayed on the display device is used,
When changing the virtual space, the size and shape of the virtual space stored in the storage device may be changed, and the restriction such as the size of the space experienced by the subject can be removed.
【００８８】請求項２の発明により、年齢に応じた色覚
を、仮想空間を用いて再現するので、従来のようにフィ
ルタの付いた眼鏡の使用を不要にすることができ、ま
た、年齢の変化に対応する色覚の変更を容易に行うこと
ができる。According to the second aspect of the present invention, the color vision corresponding to the age is reproduced by using the virtual space, so that it is not necessary to use the glasses with the filter as in the related art, and it is possible to change the age. Can be easily changed.
【００８９】請求項３、４の発明により、被験者が表示
装置を見ながら目標とする年齢を体験するとき、被験者
が表示装置上で見落とす障害箇所や類似箇所を確実に調
べることができる。According to the third and fourth aspects of the present invention, when the subject experiences the target age while looking at the display device, it is possible to surely check the obstruction or similar location that the subject overlooks on the display device.
【００９０】請求項５の発明により、被験者自身が、加
齢に伴う実際の運動のしにくさを体験することができ
る。また、演算装置にて負荷を求め、この負荷に基づい
た動作の制限がなされることで、より詳細な条件で、且
つ簡易に老化状況を体験することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the subject himself / herself can experience the difficulty of actual exercise with aging. In addition, the load is obtained by the arithmetic device, and the operation is limited based on the load, so that the user can easily experience the aging condition under more detailed conditions.
【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施の形態における被験者を示す説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a subject according to the embodiment of the present invention.
１ データ入力部 ２ 動作入力部 ３ マウス ４ 色覚演算部 ５ 画像変換部 ６ 動作演算部 ７ 動作予測部 ８ 記憶部 ９ 制御部 １０ ヘッドマウントディスプレイ １１ ＣＲＴ表示部 １２ 動作制限部 Reference Signs List 1 data input unit 2 operation input unit 3 mouse 4 color vision operation unit 5 image conversion unit 6 operation operation unit 7 operation prediction unit 8 storage unit 9 control unit 10 head mounted display 11 CRT display unit 12 operation restriction unit
Claims (5)
作する人体モデルとを記憶すると共に、複数の年齢に応
じた身体状況をそれぞれ記憶する記憶装置と、 被験者の現在の年齢および被験者が体験する年齢を入力
する第１入力装置と、 被験者の現在の動作を検出する第２入力装置と、 第１入力装置に入力された各年齢に対応する身体状況を
記憶装置から読み出し、読み出した各年齢の身体状況に
基づいて、被験者が体験する年齢に応じて身体の動作を
制限する制限情報を演算し、記憶装置から仮想空間およ
び人体モデルを読み出し、第２入力装置が検出した動作
を人体モデルに反映させると共に制限情報に基づいて人
体モデルの動作を制限し、制限が加えられた人体モデル
を仮想空間に配置して、この仮想空間を表示装置に表示
させる演算装置とを備える擬似体験システム。1. A display device for displaying an image, a virtual space for displaying on the display device, and a human body model operating in the virtual space are stored, and physical states corresponding to a plurality of ages are respectively stored. A storage device for storing; a first input device for inputting a current age of the subject and an age experienced by the subject; a second input device for detecting a current motion of the subject; and each age input to the first input device From the storage device, and based on the read physical condition of each age, calculates restriction information for restricting the body movement according to the age experienced by the subject, and stores the virtual space and the human body model from the storage device. Is read out, the operation detected by the second input device is reflected on the human body model, and the operation of the human body model is restricted based on the restriction information. And location, pseudo experience system comprising a computing device for displaying the virtual space on the display device.
と、 複数の年齢に応じた、目の色覚をそれぞれ記憶する記憶
装置と、 被験者の現在の年齢および被験者が体験する年齢を入力
する入力装置と、 入力装置に入力された各年齢に対応する色覚を記憶装置
から読み出し、読み出した各色覚に基づいて、被験者が
体験する年齢に応じた色覚を演算し、記憶装置から仮想
空間の着色状態を、演算した色覚で修正して、この仮想
空間を表示装置に表示させる演算装置とを備える擬似体
験システム。2. A display device for displaying an image, a storage device for storing a virtual space to be displayed on the display device, a storage device for storing a plurality of age-based color visions, and a subject. An input device for inputting the current age of the subject and the age experienced by the subject, and a color vision corresponding to each age input to the input device is read out from the storage device, and based on each read color vision, the color vision corresponding to the age experienced by the subject is determined. And a computing device that calculates the color sense of the virtual space, corrects the coloring state of the virtual space from the storage device with the calculated color sense, and displays the virtual space on a display device.
て、 演算装置が制限を加えた人体モデルの動きに対して、仮
想空間中の物体が障害になるかどうかを調べて、障害箇
所を検出する動作予測装置を備え、 演算装置は、動作予測装置が検出した障害箇所、また
は、仮想空間内を制限下に移動したときの危険箇所、危
険のおそれを感じた箇所を、表示装置が表示している仮
想空間中に表示させることを特徴とする擬似体験システ
ム。3. The simulated experience system according to claim 1, wherein the arithmetic unit checks whether or not an object in the virtual space becomes an obstacle to the movement of the restricted human body model, and detects an obstacle. The operation predicting device is provided, and the arithmetic unit displays the fault location detected by the motion predicting device, or the danger point when moving in the virtual space under the restriction, or the point where there is a fear of danger, by displaying on the display device. A pseudo experience system characterized by displaying in a virtual space.
て、 演算装置が着色状態を修正した仮想空間の色が、仮想空
間中の物体の色と類似するかどうかを調べて、類似箇所
を検出する色差予測装置を備え、 演算装置は、色差予測装置が検出した類似箇所を、表示
装置が表示している仮想空間中に表示させることを特徴
とする擬似体験システム。4. The pseudo experience system according to claim 2, wherein the arithmetic unit checks whether the color of the virtual space whose coloring state has been corrected is similar to the color of an object in the virtual space, and detects a similar part. A simulated experience system comprising a color difference prediction device, wherein the computing device displays a similar part detected by the color difference prediction device in a virtual space displayed by the display device.
て、 被験者に装着されて前記演算装置で算出された制限情報
に基づいて被験者の動作を制限する動作制限装置を備え
ることを特徴とする擬似体験システム。5. The simulated experience system according to claim 1, further comprising an operation restriction device that is mounted on the subject and restricts the operation of the subject based on the restriction information calculated by the arithmetic device. system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19247397A JPH10340039A (en) | 1997-04-09 | 1997-07-17 | Artificial experience system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9056597 | 1997-04-09 | ||
| JP9-90565 | 1997-04-09 | ||
| JP19247397A JPH10340039A (en) | 1997-04-09 | 1997-07-17 | Artificial experience system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340039A true JPH10340039A (en) | 1998-12-22 |
Family
ID=26432029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19247397A Pending JPH10340039A (en) | 1997-04-09 | 1997-07-17 | Artificial experience system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340039A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-07-17 JP JP19247397A patent/JPH10340039A/en active Pending
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