JPH1039743A - 運動機能調整装置 - Google Patents

運動機能調整装置

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JPH1039743A
JPH1039743A JP8196727A JP19672796A JPH1039743A JP H1039743 A JPH1039743 A JP H1039743A JP 8196727 A JP8196727 A JP 8196727A JP 19672796 A JP19672796 A JP 19672796A JP H1039743 A JPH1039743 A JP H1039743A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】装置について知識のない使用者でも容易に使用
することのできる運動機能調整装置を提供する。 【解決手段】使用者が乗る搭乗台1はパラレルメカニズ
ム2により6自由度で移動する。搭乗台1の移動はコン
ピュータ装置6により自動制御されるとともに、レバー
7を操作することによって使用者の意思でも制御するこ
とができる。ディスプレイ装置3にはレバー7の操作の
仕方が表示され、知識のない使用者でもディスプレイ装
置3に表示された説明に従ってレバー7を操作すれば容
易に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として身体の運
動機能の回復や訓練に用いられる運動機能調整装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、身体の運動機能の回復(主と
して治療目的)や訓練(賦活を含む)を目的とした各種
の装置が提供されている。この種の装置では、運動方向
や運動強度を変更するための操作手段が設けられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の操作手段を知識のない使用者が操作するのは難しいと
いう問題がある。本発明は上記事由に鑑みて為されたも
のであり、その目的は、装置について知識のない使用者
でも容易に使用することができるようにした運動機能調
整装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、使用
者が乗る搭乗台と、定位置に固定されるとともに上記定
位置に対して上記搭乗台を移動させる駆動手段と、上記
駆動手段に対して上記搭乗台の動きを決めるための制御
情報を与える制御手段と、上記使用者からの操作情報を
上記制御手段に与えることにより上記操作情報に応じて
上記制御情報を上記制御手段に生成させる操作手段と、
上記使用者に対して上記操作手段の操作を指示する指示
手段とを具備するのである。
【0005】この構成によれば、指示手段が操作手段の
操作を指示するから、知識のない使用者であっても指示
手段の指示に従って操作手段を操作すれば、困難なく装
置を使用して治療や訓練を行なうことができる。請求項
2の発明は、請求項1の発明において、少なくとも映像
と音響との出力が可能な環境生成手段と、上記環境生成
手段より出力する映像および音響に関する環境情報を上
記制御情報に関連付けるように生成する環境制御手段と
を付加したものである。
【0006】この構成によれば、映像や音響によって各
種環境をシミュレートすることが可能であり、たとえば
風景を見ながら治療や訓練を行なうことで、使用者を飽
きさせないようにすることができる。請求項3の発明
は、使用者が乗る搭乗台と、定位置に固定されるととも
に上記定位置に対して互いに直交する3方向への平行移
動および各方向の回りの回転移動を可能とするように6
自由度で上記搭乗台を移動させる駆動手段と、上記駆動
手段に対して上記搭乗台の動きを決めるための制御情報
を与える制御手段と、少なくとも映像と音響との出力が
可能な環境生成手段と、上記環境生成手段より出力する
映像および音響に関する環境情報を上記制御情報に関連
付けるように生成する環境制御手段と、上記使用者から
の操作情報を上記制御手段に与えることにより上記操作
情報に応じて上記環境情報を上記環境制御手段に生成さ
せる操作手段と、上記使用者に対して上記操作手段の操
作を指示する指示手段とを具備するものである。
【0007】この構成によれば、指示手段が操作手段の
操作を指示するから、知識のない使用者であっても指示
手段の指示に従って操作手段を操作すれば、困難なく装
置を使用して治療や訓練を行なうことができる。また、
環境生成手段により映像および音響による環境を生成
し、この環境を操作手段によって使用者が操作すること
ができるから、使用者を飽きさせることなく治療や訓練
を行なうことができるのである。
【0008】請求項4の発明は、請求項2または請求項
3の発明において、上記環境生成手段が映像を表示する
ディスプレイ装置を備え、上記ディスプレイ装置が映像
により上記使用者に指示を与える上記指示手段に兼用さ
れている。この構成によれば、環境生成手段と指示手段
とがディスプレイ装置を共用するから、別途に映像表示
手段を設ける場合よりも省スペースかつ低コストにな
る。
【0009】請求項5の発明は、請求項2の発明におい
て、上記駆動手段が互いに直交する3方向への平行移動
および各方向の回りの回転移動を可能とするように6自
由度を持ち、上記環境生成手段が映像を表示するディス
プレイ装置を備え、上記環境制御手段がディスプレイ装
置に地上の風景を表示させる映像情報を生成し、上記制
御手段が操作手段からの上記操作情報および上記風景に
対応した起伏の情報に基づいて第1の制御情報を生成す
るとともに、上記操作手段からの操作情報に基づいて生
成した第2の制御情報を第1の制御情報と合成すること
により上記駆動手段への制御情報を生成するのである。
【0010】この構成によれば、ディスプレイ装置に表
示されている風景に合わせて搭乗台が移動するととも
に、操作手段による操作によっても搭乗台が制御される
から、画像表示装置に表示された風景に連動した体感が
得られるとともに、その体感を操作手段にフィードバッ
クすることによって治療や訓練の効果を高めることがで
きる。
【0011】請求項6の発明は、請求項5の発明におい
て、上記操作手段により生成される操作情報が進行速度
を含み、上記制御手段が第1の制御情報と第2の制御情
報とに基づいて搭乗台を移動させる速さを決めるのであ
る。この構成によれば、搭乗台の移動する速さがディス
プレイ装置に表示された風景や操作手段による操作に応
じて変化するから、使用者の興味を引き付けて治療や訓
練を飽きさせずに行なうことができる。
【0012】請求項7の発明は、請求項5の発明におい
て、上記操作手段により生成される操作情報が進行速度
を含み、上記制御手段が第1の制御情報と第2の制御情
報とに基づいてディスプレイ装置に表示する映像を変化
させる速さを決めるのである。この構成によれば、ディ
スプレイ装置に表示される風景の変化の速さがディスプ
レイ装置に表示された風景や操作手段による操作に応じ
て変化するから、使用者の興味を引き付けて治療や訓練
を飽きさせずに行なうことができる。また、適当な速度
感を得ることができるから、臨場感が増して使用者の興
味をより一層引き付けることができる。
【0013】請求項8の発明は、請求項5の発明におい
て、上記映像情報が原画面の中からディスプレイ装置に
表示する部分画像をシーンとして切り出すことによって
生成され、原画面から切り出されるシーンは上記操作情
報に基づいて搭乗台の移動に合致するように選択される
のである。この構成によれば、ディスプレイ装置に表示
されるシーンよりも広い領域を有した原画面からシーン
を切り出すことによってディスプレイ装置に表示される
シーンを操作情報に同期させながらも迅速に作成するこ
とができる。つまり、原画面は時系列的に表示させ、操
作情報に応じて位置や傾きを考慮したシーンを原画像か
ら抽出するだけであるから、処理が簡単かつ高速に行な
えるとともに、操作情報に合致した臨場感が得られるの
である。
【0014】請求項9の発明は、請求項2または請求項
3の発明において、上記環境生成手段が映像を表示する
ディスプレイ装置を備え、上記映像が風景であって上記
ディスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の周
辺地図を表示するとともに表示内容に応じた操作入力を
受け付けることができる操作表示手段を備え、地図に示
された進行方向の行程に分岐点があるときには操作表示
手段は分岐方向を選択する操作入力を受け付けるのであ
る。
【0015】この構成によれば、操作表示手段に地図を
表示することでカーナビゲーションをシミュレートする
ことができて使用者の興味を引くことができ、しかも、
分岐点での分岐方向を使用者に選択させるような選択肢
を与えることによって、変化を付けることができ、使用
者を飽きさせないようにすることができる。請求項10
の発明は、請求項2または請求項3の発明において、上
記環境生成手段が映像を表示するディスプレイ装置を備
え、上記映像が風景であって上記ディスプレイ装置に表
示された風景が見られる場所の周辺地図を表示するとと
もに表示内容に応じた操作入力を受け付けることができ
る操作表示手段を備え、操作表示手段により地図上の位
置を指定するとその位置に関連する映像をディスプレイ
装置に表示させるのである。
【0016】この構成によれば、請求項9の発明と同様
に、操作表示手段に地図を表示することによってカーナ
ビゲーションをシミュレートすることができて使用者の
興味を引くことができ、しかも、地図上の適宜の位置を
指定すればその位置に関連した映像をディスプレイ装置
に表示するから、使用者の興味を一層引き付けることが
できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)本実施形態は、図1に示すように、足置
き1aおよび背もたれ1bを有する椅子状の搭乗台1を
備え、この搭乗台1を駆動手段としてのパラレルメカニ
ズム2により移動させるように構成されている。パラレ
ルメカニズム2は、図2に示すように、定位置に固定さ
れる固定台21と、6本のアーム23を介して固定台2
1の上方に支持された可動台22とを備える。各アーム
23は、固定台21および可動台22に対してそれぞれ
ユニバーサルジョイント24a,24bを介して結合さ
れている。また、各アーム23は、固定台21にユニバ
ーサルジョイント24aを介して結合したサポート筒2
3aと、サポート筒23aの中に進退自在に挿入された
ボールねじよりなるロッド23bと、ロッド23bに噛
合するギアを備え正逆の回転に伴ってロッド23bを進
退させるモータ23cとからなる。ロッド23bの先端
部はユニバーサルジョイント24bを介して可動台22
に結合される。したがって、各アーム23のモータ23
cをそれぞれ制御してロッド23bの進退量を調節すれ
ば固定台21に対する可動台22の位置を適宜に調節す
ることができる。ここで、パラレルメカニズム2は、6
本のアーム23を用いていることにより、互いに直交す
る3方向の平行移動と、各方向の軸を中心とする回転移
動との6自由度の制御が可能である。つまり、搭乗台1
も6自由度で移動する。
【0018】搭乗台1の前方には画像表示装置としての
ディスプレイ装置3が配置される。このディスプレイ装
置3には3管投影式のテレビジョンモニタを用いてい
る。ここにおいて、ディスプレイ装置3の画面に直交す
る方向をY軸方向とし、ディスプレイ装置3の画面に平
行な面内で上下方向をZ軸方向、水平方向をX軸方向と
する。ここに、原点はパラレルメカニズム2の中心とす
る。パラレルメカニズム2の可動台22は、X軸方向、
Y軸方向、Z軸方向の3方向に平行移動が可能であると
ともに、X軸、Y軸、Z軸の各軸回りに回転移動が可能
となる。X軸回りの回転をピッチ、Y軸回りの回転をロ
ール、Z軸回りの回転をヨーと呼ぶ。ディスプレイ装置
3の両側には音響出力装置としてのスピーカ4がそれぞ
れ配置される。ディスプレイ装置3およびスピーカ4
は、使用者に臨場感を与えるために環境生成手段として
用いられるものであり、ディスプレイ装置3には地上の
風景が表示され、風景に応じた音響がスピーカ4より出
力される。ここに、風景は実写したものでも、コンピュ
ータグラフィックにより作成したものでもよい。また、
スピーカ4はステレオ音響を出力するように配置されて
いる。環境生成手段は、映像と音響とを出力する手段を
含んでいれば、他にも風、光、香りなどの環境を形成す
るような装置を付加してよいのはもちろんのことであ
る。
【0019】ディスプレイ装置3の側方には搭乗台1に
乗った人が操作できる位置にはタッチパネル5が配置さ
れる。タッチパネル5は、液晶ディスプレイのような表
示装置の画面上に透明なスイッチ群を密着させたもので
あって、表示装置の表示内容に応じて各スイッチ群を複
数の領域に分割し、各領域ごとに異なるスイッチとして
機能させるものである。タッチパネル5は、制御手段と
してのコンピュータ装置6に格納されているデータに従
って制御される。コンピュータ装置6は、環境生成手段
を制御するための環境制御手段としても兼用されてお
り、コンピュータ装置6は、映像や音響を出力するため
の映像情報や音響情報を格納した媒体を制御することが
できるようになっている。この種の媒体としてはビデオ
テープを用いてもよいが、ランダムアクセスが可能なも
のを用いることが望ましい。つまり、映像情報および音
響情報は現状の技術ではビデオCD、レーザディスク、
CD−ROM、ハードディスクから選択される媒体を用
いて記録される。また、近く実用化されるDVD(デジ
タルビデオディスク)を用いることも可能と考えられ
る。
【0020】ところで、搭乗台1には操作手段としての
レバー7が設けられ、レバー7を操作すると、その操作
に応じた操作情報がコンピュータ装置6に入力され、コ
ンピュータ装置6ではレバー7からの操作情報を用いて
搭乗台1を移動させるようにパラレルメカニズム2を制
御する。ここに、パラレルメカニズム2の制御には、レ
バー7からの操作情報のみではなく、後述する他の情報
も用いられる。レバー7は、図3に示すように、搭乗台
1の背もたれ1bから突設されたアーム7aの先端部
に、ジョイスティックと同様の構造を有した操作杆7b
を取り付けたものであり、操作杆7bはアーム7aに対
してボールジョイント部7cで結合されることにより前
後左右に自在に傾けることができるようになっている。
さらに、操作杆7bの上面には2つの押釦7dが配設さ
れ、押釦7dの押し方と操作杆7bの傾け方との組み合
わせにより搭乗台1を6自由度で所望の位置に移動させ
ることができるようになっている。
【0021】次に、動作を説明する。本発明は、装置側
からの指示に従って使用者にレバー7を操作させる点に
特徴があり、装置側からの指示には主としてディスプレ
イ装置3が用いられる。また、本実施形態では、地上を
走行する状態のシミュレーションを行なうことによっ
て、使用者を楽しませ飽きさせないようにしながら運動
機能の治療や訓練を行なうものであり、ディスプレイ装
置3の画面には地上の風景を示し、タッチパネル5には
地図と現在位置とを表示する。さらに、スピーカ4から
は走行中の音(たとえば、自転車の風きり音や自動車や
バイクのエンジン音など)やディスプレイ装置3に表示
されている風景に関連した周囲の音を出力させる。この
ように、ディスプレイ装置3は、指示手段と環境生成手
段とに兼用されている。ディスプレイ装置3やタッチパ
ネル5に表示する映像やスピーカ4から出力する音響は
コンピュータ装置6に設けた上述のような媒体に記録さ
れており、適宜に選択されて表示ないし出力される。デ
ィスプレイ装置3に表示される風景は、後述するよう
に、搭乗台1の位置に応じて変化するように制御されて
おり、行程(道の場合が多いが、必ずしも道はなくても
よい)にX軸回りの傾き(つまり上り坂や下り坂)があ
ったり、Y軸回りの傾き(つまり行程の左右の傾斜)が
あったりすれば、搭乗台1も行程の傾斜に応じて傾斜
し、また行程にZ軸回りの角度変化があれば(つまり行
程が左右に曲がれば)、搭乗台1も左右に回ることにな
る。さらに、各軸方向の速度を時間の経過に伴って変化
させることによって、ディスプレイ装置3に表示される
画面の時間変化とあいまって使用者に加速度感を与える
ことができるようになっている。
【0022】搭乗台1の位置の制御は、具体的には以下
のように行なう。コンピュータ装置6に設けた媒体61
(図4参照)には、表1に示すように、搭乗台1に関し
て、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の位置Xi ,Yi
i (iは整数)と、X軸回り、Y軸回り、Z軸回りの
回転角度(ロール、ピッチ、ヨー)θXi,θYi,θ
Zi(iは整数)との6つ組を時刻に対応付けた基本デー
タが格納されている。基本データは、たとえば搭乗台1
によって自動車の座席に座っている状態をシミュレート
するものとすれば、自動車の走行時に生じる振動をシミ
ュレートしたデータになる。
【0023】
【表1】
【0024】搭乗台1の位置制御に際しては、基本デー
タの時系列をディスプレイ装置3に表示されるシーンに
対応付けて補正部62および合成部63で補正した制御
データを用いる。つまり、コンピュータ装置6に設けた
媒体61にはディスプレイ装置3に表示されるシーン
(風景)の起伏データが格納されており、補正部62で
は後述の処理によって基本データのうちの角度に関する
データに起伏データを加算するのである。
【0025】さらに具体的に説明すると、媒体61に格
納された風景には上述のように起伏を示す起伏データが
含まれているから、ディスプレイ装置3の画面を基準平
面としたときの映像内での進行方向に応じて角度に関す
る補正値φXi,φYi,φZiを設定することができ、これ
らの補正値φXi,φYi,φZiを媒体61に格納された基
本データの回転角度θXi,θYi,θZiに加算して搭乗台
1の角度位置ΘXi,Θ Yi,ΘZiが決定されるのである。
すなわち、 ΘXi=θXi+φXi ΘYi=θYi+φYi ΘZi=θZi+φZi という関係になる。このようにして、搭乗台1の位置の
時間変化は表2のようなテーブルで表されることにな
る。ここに、おいて行程として道が示されているときに
は、Z軸回りの回転角度θZiを道の左右の向きに応じて
補正する必要があるが、道がなく後述のようにレバー7
の操作によって行程を決めるときには、Z軸回りの角度
の補正は不要である。
【0026】
【表2】
【0027】一方、搭乗台1に座った使用者はディスプ
レイ装置3の画面上に表示された指示に従って操作手段
としてのレバー7を操作する。ディスプレイ装置3に表
示される指示は、コンピュータ装置6の媒体61に格納
された指示データに基づくものであり、読出部60が読
み出してディスプレイ装置3に表示する。このようにし
て、文字・図形または人物をディスプレイ装置3に表示
し、装置の操作方法やレバー7の操作方法についての指
示を与えることになる。ここに、必要に応じてスピーカ
4からも指示のための音響(声)を出力するようにすれ
ば使用者の理解を一層高めることができる。
【0028】ところで、レバー7の操作は、搭乗台1の
位置、ディスプレイ装置3に表示される風景、スピーカ
4から出力される音により形成される音像の位置に反映
されなければならないから、各時刻のX軸方向、Y軸方
向、Z軸方向の位置Xi ,Y i ,Zi と上述した補正後
の角度位置ΘXi,ΘYi,ΘZiに対してレバー7からの入
力値が合成部63で加算され、その加算値に基づいて、
搭乗台1の位置、画面に表示される風景、音像の位置が
制御される。この概念を示すと図5のようになる。つま
り、基本データにより与えられた位置Xi ,Yi ,Zi
や基本データに補正を加えた角度位置ΘXi,ΘYi,ΘZi
の時系列が図5(a)のように示されるときに、レバー
7によって図5(b)のような操作データが入力された
とすると、両者が加算されて図5(c)のような制御用
データが生成されるのである。
【0029】ここに、ディスプレイ装置3の画面に表示
される風景と制御用データとの関係を図6に基づいて説
明する。ディスプレイ装置3に表示されるシーンは、そ
のシーンよりも広い領域の原画面から領域を選択するこ
とによってディスプレイ装置3の画面に表示されるよう
になっている。つまり、原画面P0 とシーンP1 とは図
6(a)に示すような関係になる。ここで、ディスプレ
イ装置3の画面の大きさはあらかじめ決まっているか
ら、原画面P0 からシーンP1 を選択するには、原画面
0 の縦横の位置を指定すればよいことになる。たとえ
ば、図6(a)に示す原画面P0 の中心位置を(0,
0)とし、シーンP1 の縦横の幅をそれぞれW1 ,W2
とするとき、シーンP1 の中心位置を(0,0)と指定
すれば、原画面P0 の(0,0)の位置を中心として、
横方向と縦方向との幅がそれぞれW1,W2 である領域
をシーンP1 として抽出する。
【0030】また、搭乗台1の移動に従ってディスプレ
イ装置3の画面に表示されるシーンP1 は変化するか
ら、シーンP1 の中心位置が原画面P0 の中心位置に対
して横方向にλ、縦方向にδだけ偏移したとすると、図
6(b)のように、(λ,δ)を中心として横方向と縦
方向との幅がそれぞれW1 ,W2 である領域をシーンP
1 として抽出するのである。媒体61に格納された画像
データは基本的には原画面選択部64によって系列的に
順次読み出され、これが原画面P0 になる。また、シー
ン抽出部65においては合成部63で求めた位置に対応
するシーンP1 を原画面P0 から抽出し、このシーンP
1 がディスプレイ装置3に表示されるのである。
【0031】このようにシーンP1 を抽出する際、ディ
スプレイ装置3の画面はXZ平面と平行であるから、X
軸方向およびZ軸方向の移動分は、そのまま横方向と縦
方向との偏移に反映させればよいが、ピッチ(X軸回り
の回転)、ヨー(Z軸回りの回転)については、搭乗台
1とディスプレイ装置3との位置関係に基づいて偏移量
を調節することになる。たとえば、搭乗台1(厳密には
使用者の目の位置であるが、便宜的に搭乗台1の定位置
を基準にとる)とディスプレイ装置3との距離をDとし
ピッチをωとすれば、D・ tanωがZ軸方向の偏移量に
なる。ヨーについても同様の演算によってX軸方向の偏
移になる。さらに、ロール(Y軸回りでの回転)が0度
でなければ、その角度に応じてシーンP1 として抽出す
る領域を傾けることになる。なお、Y軸方向についても
搭乗台1は偏移し、ディスプレイ装置3に表示された画
像を拡大ないし縮小することによってY軸方向の偏移に
対応した画像を形成することが可能であるが、処理時間
が長くなったりデータ量が増加したりするから、この処
理はとくに必要ではない。実際に搭乗台1のY軸方向へ
の偏移量は比較的少ないものであるから、画像の内容を
修正してもあまり意味がなく、このような修正は行なう
必要がない。むしろ、ロール、ピッチ、ヨーは視野を大
きく変えるから、シーンP1 の抽出にはこれらが重視さ
れる。
【0032】音像についても画像と同様であり、原画面
0 からシーンP1 を抽出する領域が変わると、左右の
スピーカ4から出力される音波の位相差を調節すること
によって音像の位置を変化させる。いま、自動車をシミ
ュレートしていものとすれば、たとえばエンジン音やタ
イヤがきしむ音をスピーカ4から送出させ、カーブを切
るときの音像の位置などを変化させる。また、シーンP
1 に応じて川の流れる音、鳥の声などのような音を含め
るようにしてもよく、シーンP1 に応じてこれらの音像
の位置を調節するのである。つまり、コンピュータ装置
6の媒体61には画像データや基本データに応じた音響
データが格納されており、この音響データは位相差制御
部66を通してスピーカ4から出力される。位相差制御
部66は、合成部63で選択されるシーンに応じて左右
のスピーカ4から出力する音に位相差を付与するのであ
って、この位相差によって音像の位置を制御する。
【0033】搭乗台1は、合成部63で得た制御データ
をパラレルメカニズム2の各アーム7aの長さに変換
し、パラレルメカニズム2の各アーム7aの長さを調節
することによって位置が制御される。つまり、基本デー
タにより与えられた位置Xi ,Yi ,Zi や基本データ
に補正を加えた角度位置ΘXi,ΘYi,ΘZiの時系列をレ
バー7からの操作データに基づいて修正して得た制御デ
ータから各アーム7aの長さデータを求め、このデータ
に基づいてアーム7aを制御するのである。
【0034】ところで、上述のように、搭乗台1に乗っ
た使用者の操作できる位置にはタッチパネル5が配置さ
れている。このタッチパネル5には図7に示すように、
地図が表示される。この地図はコンピュータ装置6の媒
体61に地図データとしてあらかじめ登録されているも
のであり、ディスプレイ装置3に表示されているシーン
1 を現在位置とするときの周辺、およびその地図内で
の現在位置を示す。たとえば、タッチパネル5に図7
(a)のような地図が示され、が現在位置であるとす
れば、ディスプレイ装置3には図7(b)のようなシー
ンP1 が表示される。図7(a)の地図では、現在位置
の前方で道が分岐しているから、どちらに進むかを選択
することが使用者に要求される。もちろん分岐点の選択
の仕方はディスプレイ装置3(必要に応じてスピーカ4
も併用される)により指示される。つまり、前方に分岐
があれば、分岐の手前の所定位置まで進んだときに、文
字・図形または人物がディスプレイ装置3に表示され、
分岐点での道を選択することが指示されるとともに、そ
の選択の仕方が示されるのである。
【0035】上述のように分岐点の選択が指示され、使
用者が図7(a)に示すタッチパネル5のの位置に触
れると、右への分岐を選択したことになる。タッチパネ
ル5に触れるタイミングはの位置から分岐点に達する
までの期間であって、その間にタッチパネル5に触れる
とコンピュータ装置6の原画面選択部64において画像
データから読み出す原画面P0 が選択される。つまり、
図7に示した例では、分岐点から右向きに進む場合の原
画面P0 が選択され、分岐点を右に曲がった時点でのシ
ーンP1 は図7(c)のようになる。
【0036】また、タッチパネル5に表示された地図の
うち分岐点ではない適宜の位置に触れると、その場所に
ついての情報が媒体61に登録されているときには、デ
ィスプレイ装置3に指定した場所の関連情報が表示され
たり、スピーカ4からその場所に関連した音声が出力さ
れる。たとえば、地図上に建物が表示されていれば、そ
の建物の静止画や動画や文字による説明がディスプレイ
装置4の全面ないし一部に表示されたり、音声による説
明がなされたりするのである。
【0037】(実施形態2)実施形態1においては、搭
乗台1の位置をレバー7の操作に連動させているが、図
8に示すように、搭乗台1はレバー7の操作とは無関係
に制御してもよい。つまり、ディスプレイ装置3に表示
される映像やスピーカ4から送出される音響はレバー7
の操作に連動させるが、搭乗台1は基本データに対して
ディスプレイ装置3に表示される画像に含まれる起伏デ
ータにより修正されたデータによって制御され、レバー
7の操作とは無関係に制御されることになる。この構成
では合成部63は不要になっており、レバー7の操作が
シーン抽出部65や位相差制御部66に直接反映される
ようにしてある。
【0038】言い換えると、実施形態1は、ディスプレ
イ装置3に表示される行程に沿って移動するようにレバ
ー7を操作したり、搭乗台1を水平に保つようにレバー
7を操作するなどすることによって平衡感覚を訓練する
ことができ、またディスプレイ装置3に表示される風景
の中で自由に移動することによって、あたかも自転車で
ポタリングしているかのように使用者をリラックスさせ
る目的で使用することができるのに対して、本実施形態
では、搭乗台1の位置変化に応じてバランスを保つこと
により、腰部の筋肉を訓練するなどの目的に用いること
ができる。また、レバー7の操作によって風景を変化さ
せることができるから、視界を変化させることで飽きさ
せることなく訓練を継続させることができる。他の構成
および動作は実施形態1と同様である。
【0039】上述した各実施形態においては環境生成手
段を設けているが、環境生成手段は必ずしも設けなくて
もよく、ディスプレイ装置3やスピーカ4を省略するこ
とが可能である。ただし、指示手段としては、ディスプ
レイ装置3とスピーカ4とを併用するのが望ましい。
【0040】
【発明の効果】請求項1の発明は、使用者が乗る搭乗台
と、定位置に固定されるとともに定位置に対して搭乗台
を移動させる駆動手段と、駆動手段に対して搭乗台の動
きを決めるための制御情報を与える制御手段と、使用者
からの操作情報を制御手段に与えることにより操作情報
に応じて制御情報を制御手段に生成させる操作手段と、
使用者に対して操作手段の操作を指示する指示手段とを
具備するものであり、指示手段が操作手段の操作を指示
するから、知識のない使用者であっても指示手段の指示
に従って操作手段を操作すれば、困難なく装置を使用し
て治療や訓練を行なうことができるという利点がある。
【0041】請求項2の発明のように、少なくとも映像
と音響との出力が可能な環境生成手段と、環境生成手段
より出力する映像および音響に関する環境情報を制御情
報に関連付けるように生成する環境制御手段とを付加し
たものでは、映像や音響によって各種環境をシミュレー
トすることが可能であり、たとえば風景を見ながら治療
や訓練を行なうことで、使用者を飽きさせないようにす
ることができるという利点がある。
【0042】請求項3の発明は、使用者が乗る搭乗台
と、定位置に固定されるとともに定位置に対して互いに
直交する3方向への平行移動および各方向の回りの回転
移動を可能とするように6自由度で搭乗台を移動させる
駆動手段と、駆動手段に対して搭乗台の動きを決めるた
めの制御情報を与える制御手段と、少なくとも映像と音
響との出力が可能な環境生成手段と、環境生成手段より
出力する映像および音響に関する環境情報を制御情報に
関連付けるように生成する環境制御手段と、使用者から
の操作情報を制御手段に与えることにより操作情報に応
じて環境情報を環境制御手段に生成させる操作手段と、
使用者に対して操作手段の操作を指示する指示手段とを
具備するものであり、指示手段が操作手段の操作を指示
するから、知識のない使用者であっても指示手段の指示
に従って操作手段を操作すれば、困難なく装置を使用し
て治療や訓練を行なうことができるという利点がある。
また、環境生成手段により映像および音響による環境を
生成し、この環境を操作手段によって使用者が操作する
ことができるから、使用者を飽きさせることなく治療や
訓練を行なうことができるという利点がある。
【0043】請求項4の発明のように、環境生成手段が
映像を表示するディスプレイ装置を備え、ディスプレイ
装置が映像により使用者に指示を与える指示手段に兼用
されているものでは、環境生成手段と指示手段とがディ
スプレイ装置を共用するから、別途に映像表示手段を設
ける場合よりも省スペースかつ低コストになるという利
点を有する。
【0044】請求項5の発明のように、駆動手段が互い
に直交する3方向への平行移動および各方向の回りの回
転移動を可能とするように6自由度を持ち、環境生成手
段が映像を表示するディスプレイ装置を備え、環境制御
手段がディスプレイ装置に地上の風景を表示させる映像
情報を生成し、制御手段が操作手段からの操作情報およ
び風景に対応した起伏の情報に基づいて第1の制御情報
を生成するとともに、操作手段からの操作情報に基づい
て生成した第2の制御情報を第1の制御情報と合成する
ことにより駆動手段への制御情報を生成するものであ
り、ディスプレイ装置に表示されている風景に合わせて
搭乗台が移動するとともに、操作手段による操作によっ
ても搭乗台が制御されるから、画像表示装置に表示され
た風景に連動した体感が得られるとともに、その体感を
操作手段にフィードバックすることによって治療や訓練
の効果を高めることができるという利点がある。
【0045】請求項6の発明のように、操作手段により
生成される操作情報が進行速度を含み、制御手段が第1
の制御情報と第2の制御情報とに基づいて搭乗台を移動
させる速さを決めるものでは、搭乗台の移動する速さが
ディスプレイ装置に表示された風景や操作手段による操
作に応じて変化するから、使用者の興味を引き付けて治
療や訓練を飽きさせずに行なうことができるという利点
がある。
【0046】請求項7の発明のように、操作手段により
生成される操作情報が進行速度を含み、制御手段が第1
の制御情報と第2の制御情報とに基づいてディスプレイ
装置に表示する映像を変化させる速さを決めるもので
は、ディスプレイ装置に表示される風景の変化の速さが
ディスプレイ装置に表示された風景や操作手段による操
作に応じて変化するから、使用者の興味を引き付けて治
療や訓練を飽きさせずに行なうことができるとい利点が
あり、また、適当な速度感を得ることができるから、臨
場感が増して使用者の興味をより一層引き付けることが
できるという利点がある。
【0047】請求項8の発明のように、上記映像情報が
原画面の中からディスプレイ装置に表示する部分画像を
シーンとして切り出すことによって生成され、原画面か
ら切り出されるシーンは上記操作情報に基づいて搭乗台
の移動に合致するように選択されるものでは、ディスプ
レイ装置に表示されるシーンよりも広い領域を有した原
画面からシーンを切り出すことによってディスプレイ装
置に表示されるシーンを操作情報に同期させながらも迅
速に作成することができるのであり、原画面は時系列的
に表示させ、操作情報に応じて位置や傾きを考慮したシ
ーンを原画像から抽出するだけであるから、処理が簡単
かつ高速に行なえるとともに、操作情報に合致した臨場
感が得られるという利点がある。
【0048】請求項9の発明のように、環境生成手段が
映像を表示するディスプレイ装置を備え、映像が風景で
あってディスプレイ装置に表示された風景が見られる場
所の周辺地図を表示するとともに表示内容に応じた操作
入力を受け付けることができる操作表示手段を備え、地
図に示された進行方向の行程に分岐点があるときには操
作表示手段は分岐方向を選択する操作入力を受け付ける
ものでは、操作表示手段に地図を表示することでカーナ
ビゲーションをシミュレートすることができて使用者の
興味を引くことができ、しかも、分岐点での分岐方向を
使用者に選択させるような選択肢を与えることによっ
て、変化を付けることができ、使用者を飽きさせないよ
うにすることができるという利点がある。
【0049】請求項10の発明のように、上記環境生成
手段が映像を表示するディスプレイ装置を備え、上記映
像が風景であって上記ディスプレイ装置に表示された風
景が見られる場所の周辺地図を表示するとともに表示内
容に応じた操作入力を受け付けることができる操作表示
手段を備え、操作表示手段により地図上の位置を指定す
るとその位置に関連する映像をディスプレイ装置に表示
させるものでは、請求項9の発明と同様に、操作表示手
段に地図を表示することによってカーナビゲーションを
シミュレートすることができて使用者の興味を引くこと
ができ、しかも、地図上の適宜の位置を指定すればその
位置に関連した映像をディスプレイ装置に表示するか
ら、使用者の興味を一層引き付けることができるという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図2】同上に用いるパラレルメカニズムの斜視図であ
る。
【図3】同上に用いるレバーの要部斜視図である。
【図4】本発明の実施形態1を示すブロック図である。
【図5】同上の動作説明図である。
【図6】同上の動作説明図である。
【図7】同上の動作説明図である。
【図8】本発明の実施形態2を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 搭乗台 2 パラレルメカニズム 3 ディスプレイ装置 4 スピーカ 5 タッチパネル 6 コンピュータ装置 7 レバー 60 読出部 61 媒体 62 補正部 63 合成部 64 原画面選択部 65 シーン抽出部 66 位相差制御部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 使用者が乗る搭乗台と、定位置に固定さ
    れるとともに上記定位置に対して搭乗台を移動させる駆
    動手段と、駆動手段に対して搭乗台の動きを決めるため
    の制御情報を与える制御手段と、使用者からの操作情報
    を制御手段に与えることにより上記操作情報に応じて上
    記制御情報を制御手段に生成させる操作手段と、使用者
    に対して操作手段の操作を指示する指示手段とを具備す
    ることを特徴とする運動機能調整装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも映像と音響との出力が可能な
    環境生成手段と、上記環境生成手段より出力する映像お
    よび音響に関する環境情報を上記制御情報に関連付ける
    ように生成する環境制御手段とを付加したことを特徴と
    する請求項1記載の運動機能調整装置。
  3. 【請求項3】 使用者が乗る搭乗台と、定位置に固定さ
    れるとともに上記定位置に対して互いに直交する3方向
    への平行移動および各方向の回りの回転移動を可能とす
    るように6自由度で搭乗台を移動させる駆動手段と、駆
    動手段に対して搭乗台の動きを決めるための制御情報を
    与える制御手段と、少なくとも映像と音響との出力が可
    能な環境生成手段と、環境生成手段より出力する映像お
    よび音響に関する環境情報を上記制御情報に関連付ける
    ように生成する環境制御手段と、使用者からの操作情報
    を制御手段に与えることにより上記操作情報に応じて上
    記環境情報を環境制御手段に生成させる操作手段と、使
    用者に対して操作手段の操作を指示する指示手段とを具
    備することを特徴とする運動機能調整装置。
  4. 【請求項4】 上記環境生成手段は映像を表示するディ
    スプレイ装置を備え、上記ディスプレイ装置は映像によ
    り使用者に指示を与える上記指示手段に兼用されること
    を特徴とする請求項2または請求項3記載の運動機能調
    整装置。
  5. 【請求項5】 上記駆動手段は互いに直交する3方向へ
    の平行移動および各方向の回りの回転移動を可能とする
    ように6自由度を持ち、上記環境生成手段は映像を表示
    するディスプレイ装置を備え、上記環境制御手段はディ
    スプレイ装置に地上の風景を表示させる映像情報を生成
    し、上記制御手段は上記操作手段からの操作情報および
    上記風景に対応した起伏の情報に基づいて第1の制御情
    報を生成するとともに、上記操作手段からの操作情報に
    基づいて生成した第2の制御情報を第1の制御情報と合
    成することにより上記駆動手段への制御情報を生成する
    ことを特徴とする請求項2記載の運動機能調整装置。
  6. 【請求項6】 上記操作手段により生成される操作情報
    は進行速度を含み、上記制御手段は第1の制御情報と第
    2の制御情報とに基づいて搭乗台を移動させる速さを決
    めることを特徴とする請求項5記載の運動機能調整装
    置。
  7. 【請求項7】 上記操作手段により生成される操作情報
    は進行速度を含み、上記制御手段は第1の制御情報と第
    2の制御情報とに基づいてディスプレイ装置に表示する
    映像を変化させる速さを決めることを特徴とする請求項
    5記載の運動機能調整装置。
  8. 【請求項8】 上記映像情報は原画面の中からディスプ
    レイ装置に表示する部分画像をシーンとして切り出すこ
    とによって生成され、原画面から切り出されるシーンは
    上記操作情報に基づいて搭乗台の移動に合致するように
    選択されることを特徴とする請求項5記載の運動機能調
    整装置。
  9. 【請求項9】 上記環境生成手段は映像を表示するディ
    スプレイ装置を備え、上記映像は風景であって上記ディ
    スプレイ装置に表示された風景が見られる場所の周辺地
    図を表示するとともに表示内容に応じた操作入力を受け
    付けることができる操作表示手段を備え、地図に示され
    た進行方向の行程に分岐点があるときには操作表示手段
    は分岐方向を選択する操作入力を受け付けることを特徴
    とする請求項2または請求項3記載の運動機能調整装
    置。
  10. 【請求項10】 上記環境生成手段は映像を表示するデ
    ィスプレイ装置を備え、上記映像は風景であって上記デ
    ィスプレイ装置に表示された風景が見られる場所の周辺
    地図を表示するとともに表示内容に応じた操作入力を受
    け付けることができる操作表示手段を備え、操作表示手
    段により地図上の位置を指定するとその位置に関連する
    映像をディスプレイ装置に表示させることを特徴とする
    請求項2または請求項3記載の運動機能調整装置。
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