JPH114970A - Pseudo-bodily sensation device - Google Patents

Pseudo-bodily sensation device

Info

Publication number
JPH114970A
JPH114970A JP9158406A JP15840697A JPH114970A JP H114970 A JPH114970 A JP H114970A JP 9158406 A JP9158406 A JP 9158406A JP 15840697 A JP15840697 A JP 15840697A JP H114970 A JPH114970 A JP H114970A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main shaft
boarding
ski
user
oscillating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9158406A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2917972B2 (en
Inventor
Kunitaka Furuichi
邦高 古市
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9158406A priority Critical patent/JP2917972B2/en
Publication of JPH114970A publication Critical patent/JPH114970A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2917972B2 publication Critical patent/JP2917972B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/10Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals
    • A63F2300/1062Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game characterized by input arrangements for converting player-generated signals into game device control signals being specially adapted to a type of game, e.g. steering wheel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63FCARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2300/00Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game
    • A63F2300/80Features of games using an electronically generated display having two or more dimensions, e.g. on a television screen, showing representations related to the game specially adapted for executing a specific type of game
    • A63F2300/8041Skating using skis, skates or board

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make correction of recognition isolation between the real world and the virtual world possible, by detecting the rotation angle of a main shaft equipped with a riding table when a user operates the riding table looking at a front screen and oscillating an oscillating frame with specific constitution and changing the landscape in the screen. SOLUTION: A player rides on a riding table 20 and performs ski movement by legs corresponding to a situation looking at a screen of ski sliding outputted and displayed by a control CPU 50. A rotation angle around the Z-axis of the main shaft 14 based on the movement and torsion rotation around a longitudinal axis of the rotation axis 21 are detected. This is sent as movement information of ski to the control CPU 50, and locomotive movement in a virtual world of a skier is calculated. An oscillating frame 10 with a restriction point and two oscillating mechanism is oscillated so as to give ski movement based on the locomotive movement to the user. The landscape of a view of a skier in a virtual world is simultaneously displayed on the screen based on the locomotive movement. Thus the gap between the real world and the virtual world is corrected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、使用者に様々な疑
似体験をさせる疑似体感装置、特に使用者に仮想世界に
おいてスキー等の運動器具を使用して移動運動をした場
合、又はそり等の乗り物に乗って移動運動をした場合の
移動運動に基づいて使用者が受けるであろう疑似遠心
力、上昇力、下降力等及び移動運動の変化を使用者に疑
似体感させる疑似体感装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulated sensation device for giving a user various simulated experiences, and more particularly to a simulated device in which a user performs a moving exercise using a sports equipment such as skiing in a virtual world or a sled. The present invention relates to a simulated bodily sensation device that simulates a user with a simulated centrifugal force, an ascending force, a descending force, and the like and a change in a moving motion that the user will receive based on the moving motion when the user performs a moving motion while riding on a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】体感装置は、仮想世界における使用者の
移動運動状況と同じような移動運動を実際に現実世界の
使用者が行っているように疑似体験をさせることを目的
としている。従来の体感装置は、体感装置の使用者に遠
心力や、落下感等を与えるために、六軸の油圧またはエ
アモータを用い装置自身を移動及び振動させることによ
って、使用者を移動、振動させ、さらに、回転方向にも
移動及び振動させ強制的に疑似的な力、変位を体感させ
ている。
2. Description of the Related Art The purpose of a bodily sensation device is to give a simulated experience as if a user in the real world is actually performing a mobile motion similar to the mobile motion situation of the user in the virtual world. The conventional bodily sensation device moves and vibrates the user by moving and vibrating the device itself using a six-axis hydraulic or air motor in order to give the user of the bodily sensation device a centrifugal force, a feeling of falling, etc. Further, the robot is moved and vibrated in the rotation direction to forcibly sense a simulated force and displacement.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般的に体感ゲーム機
では、機械自体の機構によって、振動を与えることがで
きる。しかし、例えば、搭乗している搭乗台を前方に位
置する垂直軸廻りに回転させてゲーム機を操作し仮想世
界における移動運動を制御する場合に、搭乗台を使用者
が自分の欲する進行方向に回転させその向きを維持した
とする。すると、仮想世界においてはその方向に進路方
向を変更しそのまま直進する。ここで現実世界と仮想世
界の遊離が生じる。現実世界では使用者は斜めに向いて
いると認識しているにもかかわらず、仮想世界では方向
を転換した後はまっすぐ前を向いていると認識している
のである。従来の体感装置は、この現実世界と仮想世界
のこの遊離を簡易な方法で補正する機構を備えてはいな
かった。
Generally, in a bodily sensation game machine, vibration can be given by a mechanism of the machine itself. However, for example, when the boarding board is rotated around a vertical axis located in front of the game machine to control the movement in the virtual world by operating the game machine, the boarding board may be moved in a traveling direction desired by the user. Suppose that it is rotated and maintains its orientation. Then, in the virtual world, the course direction is changed to that direction and the vehicle goes straight. Here, the real world and the virtual world are separated. In the real world, the user perceives that he is facing diagonally, but in the virtual world he perceives that he turns straight ahead after turning. The conventional bodily sensation device does not include a mechanism for correcting the separation between the real world and the virtual world by a simple method.

【0004】また、スキーなどの体感装置では、使用者
が体を屈めた場合は、仮想世界において、スキーヤーの
スピードが増すことになるが、この使用者が屈んでいる
姿勢を取っていることを簡易な方法で測定することはし
ていなかった。また、そりなどの体感装置ではそりとな
っている搭乗台上の使用者が体を進行方向に対して左右
に傾けた場合、仮想世界においてその方向にそりが移動
運動の方向を変えるように設定されている。しかし、小
さな子供でも乗れるように搭乗台のねじれ角度(進行方
向に対しての左右に傾き)の最大許容値を小さな値に制
限した場合などには、この体を傾けたという情報を簡易
な方法で検出することはできなかった。
Further, in a bodily sensation device such as skiing, if the user leans down, the skier's speed increases in the virtual world. It was not measured by a simple method. In addition, if the user on the board that is a sled with a bodily sensation device such as a sled tilts his body left or right with respect to the traveling direction, the sled is set to change the direction of the movement in that direction in the virtual world Have been. However, when the maximum allowable value of the torsion angle of the boarding board (tilt left and right with respect to the direction of travel) is limited to a small value so that even a small child can get on, the information that the body has been leaned is a simple method. Could not be detected.

【0005】本発明の疑似体感装置は、上記現実世界と
仮想世界の認識の遊離を簡易な方法で補正する機構を有
する疑似体感装置を提供することを目的とする。また、
人間が搭搭乗台上で前屈みの姿勢を取ったということを
簡易な方法で検出し、装置を揺動することを目的とす
る。さらに、人間が搭乗する搭乗台のねじれ角度(進行
方向に対しての左右方向の傾き)が制限されている場合
などに、搭乗者が体を進行方向に対して左右の方向に体
を傾けたということを簡易な方法で検出し、装置を揺動
することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a simulated bodily sensation device having a mechanism for correcting the separation between the real world and the virtual world by a simple method. Also,
It is an object of the present invention to detect in a simple manner that a human has taken a forward leaning posture on a boarding board, and to swing the device. Furthermore, when the torsion angle of the boarding board on which a person is boarding (the inclination in the left-right direction with respect to the traveling direction) is limited, the passenger leans the body in the left-right direction with respect to the traveling direction. It is an object to detect the fact by a simple method and swing the device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に記載の疑似体感装置は、それぞれ独立に
上下方向にのみ揺動される揺動点を二つ有し、変位のみ
拘束された拘束点を一つ有する揺動フレームと、前記揺
動点においてそれぞれ揺動フレームを揺動する二つの揺
動機構と、画像装置と、画像装置に画像信号を揺動機構
に揺動信号を送る制御装置とを備えた疑似体感装置にお
いて、前記拘束点の近傍において揺動フレームに接続さ
れ水平に配置された主軸が、その揺動フレームへの接続
点を通る垂直軸廻りに所定の中立位置から所定角度回転
可能であり、さらに主軸の前記中立位置からの回転偏差
に応じた中立位置への復元力が主軸に作用し、主軸の揺
動フレームへの接続端とは反対側の端部に使用者が搭乗
する搭乗台が取り付けられ、主軸の前記回転角度偏差を
検出し、この検出信号を制御装置に送ることを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a simulated bodily sensation device according to claim 1 has two rocking points that are rocked independently only in a vertical direction, and only a displacement is provided. An oscillating frame having one constrained restraint point, two oscillating mechanisms for oscillating the oscillating frame at each of the oscillating points, an image device, and an image signal transmitted to the image device by the oscillating mechanism. A simulated bodily sensation device having a control device for sending a signal, wherein a main shaft connected to the swing frame and horizontally disposed near the constraint point has a predetermined axis around a vertical axis passing through a connection point to the swing frame. The main shaft is rotatable by a predetermined angle from the neutral position, and a restoring force to the neutral position according to the rotational deviation of the main shaft from the neutral position acts on the main shaft, and the end opposite to the connection end of the main shaft to the swing frame. The boarding board on which the user boards Vignetting, detects the rotation angular deviation of the main shaft, and wherein the sending the detection signal to the controller.

【0007】上記課題を解決するために、請求項2に記
載の疑似体感装置は、請求項1に記載の疑似体感装置に
おいて、搭乗台の主軸への取付が回転軸を介しこの回転
軸廻りにねじり回転可能なものであり、さらに前記回転
軸のねじり回転角度又は前記回転軸のトルク若しくは搭
乗台の左右方向の重心位置のいずれかを検出し、この検
出信号を制御装置に送る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a simulated bodily sensation device according to the first aspect, wherein the mounting base is attached to the main shaft via the rotary shaft around the rotary shaft. It is capable of torsional rotation, and detects any of the torsional rotation angle of the rotary shaft, the torque of the rotary shaft, or the center of gravity of the boarding platform in the left-right direction, and sends this detection signal to the control device.

【0008】上記課題を解決するために、請求項3に記
載の疑似体感装置は、請求項1に記載の疑似体感装置に
おいて、搭乗台が二つに分割され、各々の搭乗台が回転
軸を介してこの回転軸廻りにねじり回転可能に主軸に取
り付けられ、さらに前記回転軸のねじり回転角度又は前
記回転軸のトルク若しくは搭乗台の左右方向の重心位置
のいずれかをを各々の搭乗台に対して検出し、この検出
信号を制御装置に送る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a simulated bodily sensation device according to the first aspect of the present invention, wherein the boarding platform is divided into two sections, and each of the boarding boards has a rotating shaft. Is attached to the main shaft so as to be able to torsionally rotate around this rotation axis, and further, any of the torsional rotation angle of the rotation shaft or the torque of the rotation shaft or the center of gravity of the boarding board in the left-right direction is applied to each boarding board. And sends this detection signal to the control device.

【0009】上記課題を解決するために、請求項4に記
載の疑似体感装置は、請求項1から請求項3いずれかに
記載の疑似体感装置において、さらに搭乗台の前後方向
の重心位置を検出し、この検出信号を制御装置に送る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a simulated sensation device according to any one of the first to third aspects, further comprising detecting a position of a center of gravity of the boarding board in the front-rear direction. Then, the detection signal is sent to the control device.

【0010】上記課題を解決するために、請求項5に記
載の疑似体感装置は、請求項1又は請求項2いずれかに
記載の疑似体感装置において、搭乗台が使用者が座れる
構造を有すものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a simulated bodily sensation device according to any one of the first and second aspects, wherein the boarding platform has a structure in which a user can sit. Things.

【0011】上記課題を解決するために、請求項6に記
載の疑似体感装置は、請求項5に記載の疑似体感装置に
おいて、さらに搭乗台の前後方向の重心位置を検出し、
この検出信号を制御装置に送る。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a simulated sensation device according to the sixth aspect, further comprising detecting a center of gravity of the boarding platform in the front-rear direction.
This detection signal is sent to the control device.

【0012】[0012]

【実施の形態】本発明の疑似体感装置は、揺動フレーム
と、揺動機構と、画像装置と、制御装置からなる。揺動
フレームは変位のみ拘束された拘束点を一つ有し、それ
ぞれに独立に上下方向に揺動される揺動点を二つ有す
る。揺動フレームは各々の揺動点において揺動機構に連
結され独立に上下方向にのみ揺動される。拘束点を二等
辺三角形の頂点の位置とし、底辺の両端に揺動点を配置
するとよい。疑似体感装置の使用者は搭乗台に乗り、使
用者の前方で目の高さに画像装置が配置され、使用者が
体験する仮想世界における使用者の目に映るであろう風
景を表示する。使用者は仮想世界で搭乗物に搭乗し、こ
の搭乗物を運転操作し仮想世界を移動運動するのであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A simulated sensation device according to the present invention includes a swing frame, a swing mechanism, an image device, and a control device. The oscillating frame has one constraint point in which only displacement is restricted, and each has two oscillating points that are vertically oscillated independently. The swing frame is connected to a swing mechanism at each swing point and swings independently only in the vertical direction. It is preferable that the constraint points be the positions of the vertices of the isosceles triangle, and the swing points be disposed at both ends of the base. A user of the simulated bodily sensation device rides on the boarding board, and an imaging device is arranged at eye level in front of the user to display a scene that the user will see in the virtual world that the user experiences. The user gets on a vehicle in the virtual world, drives and operates the vehicle, and moves in the virtual world.

【0013】制御装置には仮想世界の情報すなわち地
形、風景、各種搭乗物の移動運動法則等の情報が記憶さ
れている。制御装置には現実世界の人間の搭乗物操作情
報が送られ、制御装置は前記情報を基に仮想世界の搭乗
物の移動運動情報、仮想世界の搭乗物の搭乗者の目に映
るであろう風景情報を計算する。制御装置は移動運動情
報、地形情報、風景情報を基に揺動信号、画像信号を計
算し、これらをそれぞれ揺動機構、画像装置に送る。
The control device stores information on the virtual world, that is, information such as terrain, landscape, and the rules of movement of various vehicles. The control device is provided with real-world human vehicle operation information, and based on the information, the control device will display the movement and movement information of the vehicle in the virtual world, which will be visible to the occupants of the vehicle in the virtual world. Calculate landscape information. The control device calculates a swing signal and an image signal based on the movement information, the terrain information and the landscape information, and sends them to the swing mechanism and the image device, respectively.

【0014】揺動フレームの拘束点の近傍において揺動
フレームに接続され水平に配置された主軸が、その揺動
フレームへの接続点を通る垂直軸廻りに所定の中立位置
から所定角度回転可能となっている。すなわち、主軸は
前記接続点を支点に所定の中立位置から水平面内におい
て左右に回転する。所定の中立位置を前記の二等辺三角
形の頂点から底辺に下ろした垂線に一致させるとよい。
主軸には中立位置からの回転角度偏差に応じた、又は略
比例した中立位置への復元力が作用するようにする。主
軸に回転偏差が生じた場合に、回転偏差に起因する変位
量だけばねに圧縮又は引っ張りを与えるようにすればよ
い。主軸に沿って主軸の真下にコイルバネを配置し、コ
イルバネが主軸と一体となって回転するようにしてもよ
い。主軸が中立位置に戻る方向に動くときのみ働くダッ
シュポットを取り付けることもできる。
A horizontally disposed main shaft connected to the swing frame near the constraint point of the swing frame is rotatable from a predetermined neutral position by a predetermined angle around a vertical axis passing through a connection point to the swing frame. Has become. That is, the main shaft rotates left and right in a horizontal plane from a predetermined neutral position with the connection point as a fulcrum. It is preferable that the predetermined neutral position is made to coincide with a perpendicular drawn from the vertex of the isosceles triangle to the base.
A restoring force to the neutral position is applied to the main shaft in accordance with the rotation angle deviation from the neutral position or substantially proportional thereto. When a rotational deviation occurs in the main shaft, compression or tension may be applied to the spring by an amount of displacement caused by the rotational deviation. A coil spring may be arranged along the main shaft directly below the main shaft so that the coil spring rotates integrally with the main shaft. A dashpot that works only when the spindle moves back to the neutral position can be installed.

【0015】主軸の揺動フレームへの接続端とは反対側
の端部に使用者が搭乗する搭乗台が取り付けられてい
る。使用者は主軸の回転の支点の方向を向いて搭乗台に
乗る。搭乗台は仮想世界の搭乗物を運転操作する手段と
して機能する。搭乗台の所定の中立位置からの回転角度
偏差すなわち主軸の中立位置からの回転角度偏差を検出
し、この検出信号を方向変更情報として、すなわち仮想
世界の搭乗物の操作情報として制御装置に送る。
A boarding table on which a user rides is attached to the end of the main shaft opposite to the end connected to the swing frame. The user gets on the boarding board in the direction of the fulcrum of rotation of the main shaft. The boarding platform functions as a means for driving and operating a vehicle in the virtual world. The rotation angle deviation from the predetermined neutral position of the boarding table, that is, the rotation angle deviation from the neutral position of the main shaft is detected, and this detection signal is sent to the control device as direction change information, that is, operation information of the vehicle in the virtual world.

【0016】次に、スキーの疑似体感装置を例に取って
主軸の復元力の作用を説明する。例えば、仮想世界であ
る雪原でスキーを行ってまっすぐ前方向に進んでいる人
間が方向を右に転換する場合は、ますっぐ前を向いてい
るスキーを斜め右の方向に変える必要がある。このと
き、現実世界において体感装置を使用しスキーに見立て
た搭乗台に乗っている人間は、まっすぐ前を向いている
搭乗台を右方向に回転させることになる。 搭乗台は水
平な主軸の一端に接続され、この主軸の他端は揺動フレ
ームに接続されている。主軸は揺動フレームとの接続点
を通る垂直軸廻りに所定の中立位置から所定角度回転可
能な構造となっている。このとき、現実世界の人間は搭
乗台を(すなわち主軸を)主軸の揺動フレームとの接続
点を支点にして、この支点を通る垂直軸廻りに中立位置
から右方向に回転させる操作を行うことになる。
Next, the action of the restoring force of the main shaft will be described by taking an example of a pseudo-feeling apparatus for skiing. For example, when a person who is skiing straight ahead in a snowy field in the virtual world turns right, it is necessary to change the ski that is facing more quickly to the right diagonally. At this time, in the real world, a person riding on a boarding board that looks like skiing using the bodily sensation device rotates the boarding board facing straight ahead to the right. The platform is connected to one end of a horizontal main shaft, and the other end of the main shaft is connected to a swing frame. The main shaft is structured to be rotatable by a predetermined angle from a predetermined neutral position around a vertical axis passing through a connection point with the swing frame. At this time, the human in the real world performs an operation of rotating the boarding board (that is, the spindle) from the neutral position to the right around the vertical axis passing through the connection point of the spindle with the swing frame of the spindle. become.

【0017】一方仮想世界の人間はその行動が制御装置
によって現実世界の人間の行動によって制御される。す
なわち、現実世界の人間が方向を右に転換させるという
意志に基づいて、搭乗台を右方向に回転させたことによ
り、主軸の回転角度偏差が生じる。この回転角度偏差は
検出され、回転角度偏差信号として制御装置に送られ
る。よって、制御装置は方向が右に変わったと認識し、
仮想世界の人間の方向を右方向に回転させ、画像装置の
画像に写し出された仮想世界の方向を右に回転させる。
このとき仮想世界の景色そのものは左方向に移動するこ
とになる。
On the other hand, the action of a human in the virtual world is controlled by the action of a human in the real world by the control device. In other words, a rotation angle deviation of the main shaft is caused by rotating the boarding board to the right based on the intention of a person in the real world to change the direction to the right. This rotation angle deviation is detected and sent to the control device as a rotation angle deviation signal. Therefore, the controller recognizes that the direction has changed to the right,
The direction of the human in the virtual world is rotated to the right, and the direction of the virtual world shown in the image of the image device is rotated to the right.
At this time, the scene of the virtual world itself moves to the left.

【0018】その後は、仮想世界においてはその変更さ
れた方向が進行方向になり、現実世界の人間が進行方向
を変えずにスキーすなわち搭乗台を現状の方向に維持す
れば、仮想世界の人間はまっすぐ前を向いてその方向に
直進することになる。すなわち体感装置の使用者は仮想
世界においてまっすぐ前に進んでいると認識している。
一方現実世界の実際の人間はスキーすなわち搭乗台の方
向を変えずにその方向を維持しているので、スキーすな
わち搭乗台の向きは画像装置の画面の垂直方向、すなわ
ち仮想世界の進行方向に対して斜め右方向を向いたまま
であり、現実世界と仮想世界の認識の遊離が生じる。
Thereafter, in the virtual world, the changed direction becomes the traveling direction. If the real world person keeps the ski, that is, the boarding board in the current direction without changing the traveling direction, the human in the virtual world will You will face straight ahead and go straight in that direction. That is, the user of the bodily sensation device recognizes that he or she is moving straight ahead in the virtual world.
On the other hand, since the real human in the real world maintains the direction of the ski or boarding board without changing the direction, the ski or boarding board is oriented in the vertical direction of the screen of the imaging device, that is, with respect to the traveling direction of the virtual world. , And the recognition of the real world and the virtual world is separated.

【0019】この、現実世界と仮想世界の認識の遊離を
補正するために、現実世界の人間が自らの意志によって
スキーすなわち搭乗台の方向を変更させることなく、実
際の搭乗台の方向をまっすぐ前の方向に変更させる必要
がある。このために、主軸に中立位置からの回転角度偏
差に応じた、又は略比例した中立位置への復元力が作用
するようにする。主軸はこの復元力により中立位置に戻
る。すなわち、現実世界の人間はスキーすなわち搭乗台
を中立位置から右に方向を変えた後は、さらに元に方向
に戻そうとして自ら搭乗台の方向を変更することなく、
搭乗台は主軸に作用する復元力によって元の中立位置、
すなわちまっすぐ前の方向に向くことになり、現実世界
の認識と仮想世界の認識とを一致させることができる。
In order to correct the separation between the real world and the virtual world, the person in the real world does not change the ski, that is, the direction of the boarding board by his / her own will, but straightens the direction of the actual boarding board. It is necessary to change the direction. For this purpose, a restoring force to the neutral position according to the rotation angle deviation from the neutral position or substantially proportional to the neutral position acts on the main shaft. The main shaft returns to the neutral position by this restoring force. In other words, after changing the direction of the ski, that is, the boarding board from the neutral position to the right, the person in the real world tries to return to the original direction without changing the direction of the boarding board.
The boarding platform is in its original neutral position by the restoring force acting on the spindle,
In other words, the user is directed straight ahead, and the recognition of the real world and the recognition of the virtual world can be matched.

【0020】スキーの進行方向を、右方向に変える場合
の実際のスキーの動作は、スキーを右方向に回転(垂直
軸廻りで水平面内での回転)させるだけでなく同時に右
方向にねじり回転(前後方向の水平軸廻りのねじり回
転)を行う。よって、搭乗台の前記右方向の回転角度を
検出し、この検出信号を制御装置に送るだけでなく、前
記右方向のねじり回転角度をも検出し、この検出信号も
制御装置に送って、揺動機構の揺動及び画像装置の画像
を制御することによって、実際の体感により近い疑似体
感を得ることができる。搭乗台のねじり回転角度に代え
て、回転軸のトルク又は搭乗台の左右方向の重心位置を
検出し、これらの検出信号を制御装置に送ってもよい。
前二者の何れかを検出することはねじり回転角度がある
範囲内に制限されている場合に有用である。ある所定の
値のねじり回転角度までは、ねじり回転角度で検出し、
この所定の値のねじり回転角度に達した所で回転軸の回
転トルク又は搭乗台の左右方向の重心位置を検出するよ
うにしてもよい。
The actual operation of the ski when changing the direction of travel of the ski to the right is not only to rotate the ski to the right (rotation about a vertical axis in a horizontal plane), but also torsionally rotate to the right (at the same time). Torsional rotation around the horizontal axis in the front-rear direction). Therefore, the right rotation angle of the boarding board is detected, and not only this detection signal is sent to the control device, but also the right torsional rotation angle is detected. By controlling the swing of the moving mechanism and the image of the image device, it is possible to obtain a simulated sensation closer to the actual sensation. Instead of the torsional rotation angle of the platform, the torque of the rotating shaft or the center of gravity of the platform in the left-right direction may be detected, and these detection signals may be sent to the control device.
Detecting either of the former two is useful when the torsional rotation angle is limited to a certain range. Up to a certain value of torsional rotation angle, it is detected by torsional rotation angle,
The rotation torque of the rotation shaft or the position of the center of gravity of the boarding board in the left-right direction may be detected when the rotation angle of the predetermined value is reached.

【0021】搭乗台を二つに分割して、各々の搭乗台が
回転軸を介してねじり回転可能に主軸に取り付けてもよ
い。この場合、各々の搭乗台に各足で搭乗する。そし
て、ねじり回転角度又は回転軸のトルク若しくは左右方
向の重心位置のいずれかを各々の搭乗台に対して検出す
る。
The boarding platform may be divided into two sections, and each boarding section may be mounted on the main shaft so as to be rotatable through a rotary shaft. In this case, each boarding board is boarded with each foot. Then, either the torsional rotation angle, the torque of the rotation shaft, or the position of the center of gravity in the left-right direction is detected for each boarding platform.

【0022】さらに、スキーなどではスキーヤーが前屈
みの姿勢を取った場合は、スキーのスピードが早くな
る。これを体感装置で再現するために、使用者が搭乗台
の上で前屈みになった状態を搭乗台の前後方向の重心位
置として検出し、この検出信号を制御装置に送る。前屈
みになると搭乗台の重心位置が前方向に移動し、大きく
前屈みの状態になると、重心位置が大きく前方向に移動
のすることを利用したのである。搭乗台を使用者が座れ
る構造にすると、使用者がそり等に乗った場合を体感す
ることを可能とすることができる。
Further, in skiing and the like, when the skier takes a forward leaning posture, the ski speed increases. In order to reproduce this with the bodily sensation device, a state in which the user is bent forward on the boarding board is detected as the position of the center of gravity of the boarding board in the front-back direction, and this detection signal is sent to the control device. When the vehicle leans forward, the center of gravity of the boarding board moves forward, and when the vehicle leans forward, the center of gravity moves significantly forward. If the boarding board is configured to allow the user to sit on it, it is possible to experience the case where the user rides on a sled or the like.

【0023】本発明の疑似体感装置は、雪上のスキー、
そりを体感するだけでなく、氷上、草上、地上などのス
キー、そりを体感する装置とすることができ、また、ロ
ーラスケート、ボードなどを体感する装置とすることが
できる。また、そりの場合など、進行方向を変える手段
としてジョイステックかフットペダルを取り付けるとよ
い。
The simulated sensation device according to the present invention includes a ski on snow,
It is possible to provide a device that not only senses a sled, but also skis and sleds on ice, on the grass, on the ground, and the like, and a device that can experience a roller skate and a board. Also, a joystick or a foot pedal may be attached as a means for changing the traveling direction, such as in the case of a sled.

【0024】[0024]

【実施例】本発明の疑似体感装置の第一の実施例を、ス
キー体感装置をもとに説明する。図1は本発明のスキー
体感装置の全体図である。水平に配置されたくの字型の
2本のフレームを備えた揺動フレーム10の中央にピロ
ーブロック11が配置され、そこを中心として2軸方向
(x軸及びy軸廻り)に回転できる構造となっている。
揺動フレーム10は揺動フレーム中心軸16に対して左
右対象な構造となっている。前記揺動フレーム10のく
の字型のフレームの先端部は、揺動用の揺動機構(ボー
ルネジ30、サーボモータ31、軸継手32)に接続さ
れ、各揺動機構は前記揺動フレーム10を接続点におい
て連動させて独立に上下方向に動くようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a simulated sensation device according to the present invention will be described based on a ski sensation device. FIG. 1 is an overall view of a ski experience apparatus according to the present invention. A pillow block 11 is disposed at the center of a swing frame 10 including two horizontally-arranged U-shaped frames, and a structure capable of rotating in two axial directions (about the x-axis and the y-axis) thereabout. Has become.
The swing frame 10 has a structure that is symmetrical with respect to the center axis 16 of the swing frame. The front end of the dogleg-shaped frame of the swing frame 10 is connected to a swing mechanism for swinging (ball screw 30, servo motor 31, shaft coupling 32), and each swing mechanism connects the swing frame 10 to the swing frame. At the connection point, they move vertically independently in conjunction with each other.

【0025】サーボモータ31が回転することによりボ
ールネジ30が回転し、垂直に配置されたボールネジ3
0の回転が上下方向の動きとして取り出され軸継手32
を介して揺動フレーム10に連結され、揺動フレーム1
0を上下に揺動する。
When the servo motor 31 rotates, the ball screw 30 rotates, and the vertically arranged ball screw 3
0 rotation is taken out as a vertical movement and the shaft coupling 32
Connected to the swing frame 10 through the swing frame 1
Swing 0 up and down.

【0026】また使用者の足が乗る搭乗台20は主軸1
4の先に取り付けて配置され、それ自体も回転軸21を
持ち、搭乗者が足を左右の傾けた場合、それに合わて、
左右方向に傾きねじり回転させられる構造となってい
る。主軸14の搭乗台20との接続部とは反対側の先端
部に、主軸14の回転中心12がある。主軸14はこの
回転中心12を通る垂直軸(z軸とする)廻りに回転す
る。すなわち、搭乗者は搭乗台20を足で操作すること
により、主軸14をz軸廻りに回転させる。主軸14の
真下に、主軸14の先端から揺動フレーム10にかけて
引っ張りコイルバネ13を渡している。引っ張りコイル
バネ13は主軸14と一体となって主軸14と同様に回
転し、その一端は揺動フレーム10に固定して接続さ
れ、その接続部は主軸の回転中心の近傍に位置してい
る。
The boarding platform 20 on which the user's foot rides is
4, it has a rotation axis 21 itself, and when the passenger tilts his or her feet left and right,
It has a structure that can be twisted and rotated in the left-right direction. The rotation center 12 of the main shaft 14 is located at the end of the main shaft 14 opposite to the connection with the boarding platform 20. The main shaft 14 rotates around a vertical axis (referred to as z-axis) passing through the rotation center 12. That is, the occupant rotates the main shaft 14 around the z-axis by operating the pedestal 20 with the foot. The tension coil spring 13 extends from the tip of the main shaft 14 to the swing frame 10 directly below the main shaft 14. The tension coil spring 13 rotates integrally with the main shaft 14 in the same manner as the main shaft 14, and one end thereof is fixedly connected to the swing frame 10, and the connection portion is located near the center of rotation of the main shaft.

【0027】主軸14及び引っ張りコイルバネ13は搭
乗者が乗らない状態では揺動フレーム中心軸16に一致
し、この揺動フレーム中心軸が主軸14及び引っ張りコ
イルバネ13のz軸廻りの回転の中立位置となる。搭乗
者が搭乗台20を操作し、主軸14をz軸廻りに回転さ
せた場合、中立位置からの回転角度、すなわち回転角度
偏差に略比例した主軸14を中心位置方向へ引き戻す復
元力を常に与える構造となっている。
The main shaft 14 and the extension coil spring 13 coincide with the center axis 16 of the oscillating frame when the occupant does not ride on the oscillating frame. The center axis of the oscillating frame corresponds to the neutral position of rotation of the main shaft 14 and the extension coil spring 13 around the z-axis. Become. When the occupant operates the boarding platform 20 and rotates the main shaft 14 around the z-axis, a restoring force for returning the main shaft 14 to the center position direction, which is substantially proportional to the rotation angle from the neutral position, that is, the rotation angle deviation, is always applied. It has a structure.

【0028】図2は、搭乗者の体感風景である。使用者
はハンドル40を手で持ち、足を搭乗台20に乗せ、制
御装置である制御CPU50によって出される滑走画面
51を見ながら、状況に応じたスキー動作、すなわち搭
乗台20の操作を足で行う。スキーを搭乗者側から制御
する方法は、スキー(すなわち搭乗台20)をz軸廻り
に回転させること及びスキーのエッジング動作すなわ
ち、スキーを進行方向の水平軸に対してねじり回転させ
ること(搭乗台20すなわち回転軸21をその長手方向
軸廻りにねじり回転させること)である。
FIG. 2 shows the sensation of the passenger. The user holds the handle 40 with his / her hand, puts his / her foot on the boarding platform 20, and performs a skiing operation according to the situation, that is, the operation of the boarding platform 20 with his / her foot while watching the sliding screen 51 output by the control CPU 50 as a control device. Do. The method of controlling the ski from the rider side is to rotate the ski (that is, the boarding platform 20) around the z-axis and to perform the edging operation of the ski, that is, torsionally rotate the ski with respect to the horizontal axis in the traveling direction (the boarding platform). 20, that is, torsionally rotate the rotary shaft 21 around its longitudinal axis).

【0029】すなわち、搭乗者がスキーを右方向にター
ンさせる場合は、スキーをz軸廻りに右方向に回転させ
るか、又はスキーを右方向にねじり回転させるなければ
ならない。しかし、通常はスキーヤーが実際にターンす
る場合は、スキーをz軸廻りに右方向に回転させると同
時に右方向にねじり回転させる。本実施例において、主
軸14のz軸回りの回転角度及び回転軸21のその長手
方向軸廻りのねじり回転が検出されて、各検出信号がス
キーの運転情報として制御CPU50に送られる。
That is, when the occupant turns the ski to the right, the ski must be rotated to the right around the z-axis, or the ski must be twisted to the right. However, usually, when the skier actually turns, the ski is rotated to the right around the z-axis and simultaneously torsionally rotated to the right. In this embodiment, the rotation angle of the main shaft 14 around the z-axis and the torsional rotation of the rotation shaft 21 around its longitudinal axis are detected, and each detection signal is sent to the control CPU 50 as ski operation information.

【0030】制御CPUは前記スキーの運転情報、制御
装置内に記憶させている地形情報、及びスキーの運動法
則を基にスキーヤーの仮想世界における移動運動を計算
し、この移動運動に基づいてスキーの動きを使用者に与
えるべく揺動フレームを揺動させるため、揺動信号を揺
動機構に送る。制御CPUは、同時に仮想世界における
スキーヤーの視野に映るであろう風景を前記移動運動に
基づいて計算し、画像信号を画像装置に送る。
The control CPU calculates the movement of the skier in the virtual world based on the driving information of the ski, the terrain information stored in the control device, and the law of the movement of the ski. A rocking signal is sent to a rocking mechanism to rock the rocking frame to provide movement to the user. At the same time, the control CPU calculates, based on the moving motion, a landscape that will appear in the skier's field of view in the virtual world, and sends an image signal to the image device.

【0031】図3は回転軸21のねじり回転量検出セン
サ部の拡大図である。回転軸21は搭乗台20に固定さ
れており、主軸ベース15に取り付けられているエンコ
ーダ22によって角度検出を行うことができる。主軸1
4のz軸廻りの回転も、同様にエンコーダ23によって
角度を検出する。
FIG. 3 is an enlarged view of the torsion rotation amount detection sensor section of the rotation shaft 21. The rotation shaft 21 is fixed to the boarding platform 20, and an angle can be detected by an encoder 22 attached to the main spindle base 15. Spindle 1
Similarly, the angle of the rotation about the z-axis 4 is detected by the encoder 23.

【0032】次に、上記のような構成からなる疑似体感
装置の動作について説明する。通常使用者は図4のよう
に搭乗台20に足を乗せ、まず搭乗台20を水平に保つ
動作を行う。搭乗台20は中立位置にある。使用者が制
御CPU50によって出される滑走画面51のスキーゲ
レンデにあわせてエッジング動作及びz軸廻りの回転を
行うと、エンコーダ22、23でねじり回転角度及びz
軸廻りの回転角度を検出する。
Next, the operation of the pseudo bodily sensation device having the above configuration will be described. Normally, the user places his / her foot on the boarding platform 20 as shown in FIG. 4 and first performs an operation of keeping the boarding platform 20 horizontal. The boarding board 20 is in the neutral position. When the user performs the edging operation and the rotation about the z-axis in accordance with the ski slope on the slide screen 51 output by the control CPU 50, the torsional rotation angle and z
Detect the rotation angle around the axis.

【0033】制御CPU50は、使用者が『ターンを開
始した』と判断し、前記二つの角度の値によって図5の
様に揺動フレーム10の傾け度合いを変える。右にター
ンするためには、使用者は過去のスキー体験に基づいて
スキーをz軸廻りに右方向に回転させると同時に右方向
にねじり回転させる。搭乗台のz軸廻り回転及びねじり
回転がターン角度及び揺動フレームの傾きに与える影響
は、使用者がある動作を行った場合の仮想世界のスキー
ヤーのスキー運動の変更及び揺動フレーム10の傾きの
変更、画像の変更は、使用者が実際にスキーを行ってい
る感覚を体験できるように制御CPUにて決められる。
一方、滑走画面における仮想世界の風景が、スキーヤー
が右にターンした時にスキーヤーの目に映る風景が変わ
るのと同じように変わるように、制御CPU50は画像
信号を画像装置に送る。
The control CPU 50 determines that the user has started the turn, and changes the degree of inclination of the swing frame 10 according to the values of the two angles as shown in FIG. To make a right turn, the user rotates the ski to the right around the z-axis and simultaneously twists to the right based on past ski experience. The influence of the z-axis rotation and the torsional rotation of the boarding board on the turn angle and the tilt of the oscillating frame depends on the change of the skiing motion of the skier in the virtual world and the tilt of the oscillating frame 10 when the user performs a certain action. Is changed by the control CPU so that the user can experience the feeling of actually skiing.
On the other hand, the control CPU 50 sends the image signal to the image device so that the scenery of the virtual world on the slide screen changes in the same way as the scenery seen by the skier when the skier turns right.

【0034】使用者がターンの終了を決意した場合は、
使用者の実際のスキー体験に基づいて、所定のタイミン
グでスキーのねじり回転を元の水平な位置に戻し、z軸
廻りのスキーを回転させる力又は回転状態を維持する力
を抜く。制御CPU50は1ターンの終了が終了したと
判断し図6のようにゆっくりと揺動フレーム10を水平
位置に戻す。滑走画面における仮想世界の風景は、前記
揺動フレームの動きに対応してターンの状況が変化した
と使用者に認識させるように、制御CPU50より画像
信号が画像装置に送られる。
If the user decides to end the turn,
Based on the actual ski experience of the user, the torsional rotation of the ski is returned to the original horizontal position at a predetermined timing, and the force for rotating the ski around the z axis or the force for maintaining the rotating state is removed. The control CPU 50 determines that the end of one turn is completed, and slowly returns the swing frame 10 to the horizontal position as shown in FIG. An image signal is sent from the control CPU 50 to the image device so that the user can recognize that the scene of the virtual world on the sliding screen has changed in the state of the turn in response to the movement of the swing frame.

【0035】スキーのねじり回転角度すなわちエッジ角
度とサーボ電圧、及び揺動機構が揺動フレームに与える
揺動のための変位量(揺動変位量)を示すタイミングチ
ャートを図7に示す。図中の範囲Aが図4、範囲Bが図
5、そして範囲Cが図6に対応する。図中、エッジ角度
は上方向が右回転、下方向が左回転を表す。サーボ電圧
は上方向が正、下方向が負である。図中、揺動変位量
(右)とは、使用者から見て右の揺動機構が揺動フレー
ムを動かすための変位であ、図中の上下方向と変位の上
下方向が対応する。
FIG. 7 is a timing chart showing the torsional rotation angle of the ski, ie, the edge angle, the servo voltage, and the amount of displacement (oscillation displacement) given to the oscillating frame by the oscillating mechanism. The range A in the figure corresponds to FIG. 4, the range B corresponds to FIG. 5, and the range C corresponds to FIG. In the figure, the upward direction of the edge angle indicates rightward rotation, and the downward direction indicates leftward rotation. The servo voltage is positive in the upward direction and negative in the downward direction. In the figure, the swing displacement amount (right) is a displacement for moving the swing frame by the right swing mechanism as viewed from the user, and the up-down direction in the figure corresponds to the up-down direction of the displacement.

【0036】スキーのz軸廻りの回転角度と揺動フレー
ムの傾きの関係は前記のように単純ではない。スキーヤ
ーは右にターンする場合、エッジ角度の右回転とz軸廻
りの右回転を同時に行うがここでは、説明を判りやすく
するためエッジのねじり回転は省略して記述する。使用
者が30度右にターンすると決意した場合は、ゆっくり
とスキーをz軸廻りに30度右に回転させる。この状態
で使用者は最初の角度より30度右に回転し、今も最初
の位置より30度回転した向きにあると認識している。
The relationship between the rotation angle of the ski about the z-axis and the tilt of the swing frame is not simple as described above. When the skier turns to the right, the right rotation of the edge angle and the right rotation of the z-axis are performed simultaneously, but the twist rotation of the edge is omitted here for the sake of simplicity. If the user decides to turn 30 degrees to the right, slowly rotate the ski 30 degrees to the right about the z-axis. In this state, the user has rotated to the right by 30 degrees from the initial angle and recognizes that the user is still in a direction rotated by 30 degrees from the initial position.

【0037】これに応じて仮想世界におけるこのスキー
ヤーは所定の時間をかけて右に30度ターンする。この
ためにスキーを30度右に回転させなければならない。
雪原では右方向に進行方向を30度変えた場合、足の位
置はそのままでも今度は30度変わったその方向が直進
方向であり、仮想世界のスキーヤーは足の位置をそのま
まにした状態で直進していると認識している。一方、上
述のように現実世界の使用者は足の位置をそのままにし
て、30度右に向いたままであると認識している。
In response, this skier in the virtual world makes a 30 turn to the right over a predetermined period of time. For this, the ski must be turned 30 degrees to the right.
In the snowy field, if the direction of travel is changed by 30 degrees to the right, the direction of the foot that has changed by 30 degrees this time is the straight ahead direction, while the skier in the virtual world goes straight with the foot position unchanged. I realize that On the other hand, as described above, the user in the real world recognizes that the position of the foot is left as it is, and the user is left facing 30 degrees to the right.

【0038】この、現実世界の認識と仮想世界の認識の
遊離を解消するために、現実世界の人間が意識すること
なく、ゆっくりとスキーすなわち搭乗台20を30度左
に回転させもとに向きに戻してやる必要がある。この、
現実世界の人間の角度の変更を生じさせるのが前記の主
軸に作用する中立位置への復元力である。スキーのz軸
廻りの回転と揺動フレームの傾きは、復元力の大きさと
ともに使用者が仮想世界を違和感なく体験できるように
決められる。
In order to eliminate the separation between the recognition of the real world and the recognition of the virtual world, the ski, that is, the boarding board 20 is slowly rotated to the left by 30 degrees without being conscious of the human in the real world, and turned to the original position. It is necessary to return to. this,
It is the restoring force acting on the main shaft to the neutral position that causes a change in the angle of the real world person. The rotation of the ski around the z-axis and the tilt of the rocking frame are determined so that the user can experience the virtual world without a sense of discomfort, together with the magnitude of the restoring force.

【0039】また、仮想世界の地形が凸部を有するため
に仮想世界のスキーヤーが直進中に上昇し、次に下降す
る場合に、二つの揺動機構により同じように同時に揺動
フレームを大きく上下させると、使用者は仮想世界で体
験するであろう上昇及び落下感を得ることができる。
Also, when the terrain of the virtual world has a convex portion, the skier of the virtual world rises while traveling straight, and then descends, and the swing frame is simultaneously moved up and down by the two swing mechanisms. Then, the user can obtain a feeling of rising and falling that he or she will experience in the virtual world.

【0040】本発明の第2の実施例を図8を参照して説
明する。図8は搭乗台20の拡大上面図である。この図
に示す実施例では、搭乗台20は三つのロードセル10
0を有し、それによって搭乗台のロードセル部の加重点
を測定し、搭乗台20に乗った使用者の重心位置を測定
し、その前後方向の重心位置を制御CPUに送る。前後
方向の重心位置から使用者の前傾姿勢を想定し、前傾姿
勢を取った場合のスキーのスピード、揺動フレーム10
の傾け度合いを制御CPU50にて決定する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged top view of the boarding board 20. In the embodiment shown in this figure, the boarding board 20 has three load cells 10.
0, whereby the weight of the load cell portion of the boarding platform is measured, the position of the center of gravity of the user riding on the boarding platform 20 is measured, and the position of the center of gravity in the front-rear direction is sent to the control CPU. Assuming the user's forward leaning posture from the position of the center of gravity in the front-rear direction, the ski speed and the swing frame 10 when the user takes the forward leaning posture
Is determined by the control CPU 50.

【0041】また、重心位置を測定した場合、使用者と
搭乗台の重量を慣性質量として制御CPU50に送り、
慣性質量により仮想世界の運動を変えることもできる。
When the position of the center of gravity is measured, the weights of the user and the board are sent to the control CPU 50 as inertial mass.
The motion of the virtual world can be changed by the inertial mass.

【0042】本発明の第3の実施例を図9を参照して説
明する。図9は搭乗台20を座席110のような形状に
し、支点にトルクセンサ111を配置する。この体感装
置はそりに乗った場合の体感を得るための装置である。
座席の左右の傾きの代わりに座席に左右の傾き、搭乗者
の体の左右の傾きによるトルクの大きさ、トルクの左右
の方向によって揺動フレーム10の傾け度合いを決定す
る。トルクと回転軸角度、サーボ電圧、揺動変位量の関
係を図10に示す。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the boarding board 20 is shaped like a seat 110, and a torque sensor 111 is arranged at a fulcrum. This bodily sensation device is a device for obtaining a bodily sensation when riding on a sled.
Instead of the left and right inclination of the seat, the degree of inclination of the swing frame 10 is determined by the left and right inclination of the seat, the magnitude of the torque due to the left and right inclination of the occupant's body, and the left and right direction of the torque. FIG. 10 shows the relationship among the torque, the rotation axis angle, the servo voltage, and the swing displacement amount.

【発明の効果】【The invention's effect】

【0043】以上説明したように本発明の疑似体感装置
によれば、安価なコスト及び簡易な機構で、主軸のz軸
廻りの回転の中立位置への復帰補助を行うことができ、
ターン動作における現実世界と仮想世界の認識の遊離を
生じさせることなく、現実感を増した疑似体感装置とな
る。仮想世界のターン操作を垂直軸廻りの回転及び進行
方向の水平軸廻りねじり回転にて行うことからスキーな
どにおいて、実際に行われる操作に近いターン操作を実
現させることができ、実際により近い体感を経験するこ
とができる。
As described above, according to the pseudo bodily sensation device of the present invention, it is possible to assist the return of the main shaft to the neutral position around the z-axis with a low cost and a simple mechanism.
A pseudo body sensation device with increased realism without causing a separation between the real world and the virtual world in the turn operation. Since the turn operation of the virtual world is performed by rotation around the vertical axis and torsion rotation around the horizontal axis in the traveling direction, it is possible to realize a turn operation close to the operation actually performed in skis etc. You can experience.

【0044】また、水平軸廻りのねじり回転角度の代わ
りに、水平軸廻りのねじりトルク又は進行方向に対する
左右方向の重心位置を検出すると、例えば小児用の疑似
体感装置であるため安全上の要請により水平軸廻りのね
じり回転角度の値を制限した場合でも、ターン操作を行
うことができ、又そりなどの状況が相違する場合のター
ン操作を可能とすることができる。
When the torsion torque about the horizontal axis or the center of gravity in the left-right direction with respect to the traveling direction is detected instead of the torsional rotation angle about the horizontal axis, for example, since it is a simulated sensation device for a child, there is a demand for safety. Even when the value of the torsional rotation angle about the horizontal axis is limited, the turn operation can be performed, and the turn operation can be performed when the situation such as warpage is different.

【0045】また、搭乗台の進行方向の前後方向の重心
位置を検出し、使用者の前傾姿勢を前後方向の重心位置
というファクターで信号として制御CPUに送ったた
め、前傾姿勢により仮想世界ので移動運動状況を変える
ことができ、実際により近い疑似体感を得ることが可能
となった。搭乗台を使用者が座れる構造とすると、より
多くの状況で疑似体感を得ることが可能になる。
Further, since the center of gravity of the boarding platform in the front-back direction in the traveling direction is detected, and the forward leaning posture of the user is sent to the control CPU as a signal by the factor of the center of gravity in the front-back direction, the forward leaning posture allows the virtual world to be displayed. It was possible to change the state of locomotion, and to obtain a pseudo-feeling closer to the actual one. If the boarding board has a structure in which a user can sit, it is possible to obtain a simulated sensation in more situations.

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

【図1】本発明の第一の実施例のスキー体感装置の斜視
図を示す。
FIG. 1 is a perspective view of a ski experience apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同上のスキー体感装置の使用風景図を示す。FIG. 2 is a view showing a scene of use of the ski experience device according to the first embodiment;

【図3】同上のスキー体感装置の搭乗台の拡大図を示
す。
FIG. 3 is an enlarged view of a boarding board of the ski experience device.

【図4】同上のスキー体感装置の使用者がターンを行っ
ていない場合の揺動フレームと搭乗台の状態図を示す。
FIG. 4 shows a state diagram of a swing frame and a boarding board when the user of the ski experience device does not make a turn.

【図5】同上のスキー体感装置の使用者がターンを行っ
ている場合の揺動フレームと搭乗台の状態図を示す。
FIG. 5 shows a state diagram of the swing frame and the boarding board when the user of the ski experience device performs a turn.

【図6】同上のスキー体感装置の使用者のターンから復
帰している場合の揺動フレームの状態図を示す。
FIG. 6 is a state diagram of the swing frame when the user is returning from the turn of the user of the ski experience device.

【図7】同上のスキー体感装置のエッジ角度とサーボ電
圧、揺動変位量の関係を示すタイミングチャートを示
す。
FIG. 7 is a timing chart showing a relationship between an edge angle, a servo voltage, and a swing displacement amount of the ski experience device.

【図8】本発明の第二の実施例のスキー体感装置の搭乗
台の拡大図を示す。
FIG. 8 is an enlarged view of a boarding board of the ski sensation device according to the second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第三の実施例のそり体感装置の搭乗台
の立体拡大図を示す。
FIG. 9 is a three-dimensional enlarged view of the boarding board of the sled sensation device according to the third embodiment of the present invention.

【図10】同上のそり体感装置のトルクとサーボ電圧、
揺動変位量の関係を示すタイミングチャートを示す。
FIG. 10 shows the torque and the servo voltage of the sled sensor,
4 is a timing chart showing a relationship between swing displacement amounts.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 揺動フレーム 11 ピローブロック 12 回転中心 13 コイルバネ 14 主軸 15 主軸ベース 16 揺動フレーム中心軸 20 搭乗台 21 回転軸 22 エンコーダ 23 エンコーダ 30 ボールネジ 31 サーボモータ 32 軸継手 40 ハンドル 50 制御CPU 51 滑走画面 100 ロードセル 111 トルクセンサ Reference Signs List 10 swing frame 11 pillow block 12 rotation center 13 coil spring 14 spindle 15 spindle base 16 swing frame center axis 20 boarding table 21 rotation axis 22 encoder 23 encoder 30 ball screw 31 servo motor 32 shaft coupling 40 handle 50 control CPU 51 sliding screen 100 Load cell 111 torque sensor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれ独立に上下方向にのみ揺動され
る揺動点を二つ有し、変位のみ拘束された拘束点を一つ
有する揺動フレームと、前記揺動点においてそれぞれ揺
動フレームを揺動する二つの揺動機構と、画像装置と、
画像装置に画像信号を揺動機構に揺動信号を送る制御装
置とを備えた疑似体感装置において、前記拘束点の近傍
において揺動フレームに接続され水平に配置された主軸
が、その揺動フレームへの接続点を通る垂直軸廻りに所
定の中立位置から所定角度回転可能であり、さらに主軸
の前記中立位置からの回転偏差に応じた中立位置への復
元力が主軸に作用し、主軸の揺動フレームへの接続端と
は反対側の端部に使用者が搭乗する搭乗台が取り付けら
れ、主軸の前記回転角度偏差を検出し、この検出信号を
制御装置に送ることを特徴とする疑似体感装置。
An oscillating frame having two oscillating points that are independently oscillated only in the vertical direction, and one oscillating frame that is restricted only in displacement, and an oscillating frame at each of the oscillating points. Two swing mechanisms for swinging, an image device,
A simulated bodily sensation device comprising: a control device for transmitting an image signal to an image device to an oscillating mechanism; and a main shaft connected to the oscillating frame and disposed horizontally near the constraint point, Can rotate from a predetermined neutral position by a predetermined angle around a vertical axis passing through a connection point to the main shaft, and further, a restoring force to a neutral position corresponding to a rotational deviation of the main shaft from the neutral position acts on the main shaft, and the main shaft swings. A pedestal on which a user rides is attached to the end opposite to the connection end to the moving frame, detects the rotational angle deviation of the main shaft, and sends a detection signal to a control device. apparatus.
【請求項2】 搭乗台の主軸への取付が回転軸を介しこ
の回転軸廻りにねじり回転可能なものであり、さらに前
記回転軸のねじり回転角度又は前記回転軸のトルク若し
くは搭乗台の左右方向の重心位置のいずれかを検出し、
この検出信号を制御装置に送る請求項1に記載の疑似体
感装置。
2. The boarding platform is mounted on a main shaft through a rotary shaft and is rotatable around the rotary shaft. The torsion rotation angle of the rotary shaft, the torque of the rotary shaft, or the horizontal direction of the mounting platform. Of the center of gravity of the
The simulated bodily sensation device according to claim 1, wherein the detection signal is sent to a control device.
【請求項3】 搭乗台が二つに分割され、各々の搭乗台
が回転軸を介してこの回転軸廻りにねじり回転可能に主
軸に取り付けられ、さらに前記回転軸のねじり回転角度
又は前記回転軸のトルク若しくは搭乗台の左右方向の重
心位置のいずれかを各々の搭乗台に対して検出し、この
検出信号を制御装置に送る請求項1に記載の疑似体感装
置。
3. A boarding platform is divided into two, and each boarding board is attached to a main shaft via a rotating shaft so as to be capable of torsional rotation around the rotating shaft, and further, a torsional rotation angle of the rotating shaft or the rotating shaft. 2. The simulated bodily sensation device according to claim 1, wherein either the torque of the vehicle or the center of gravity of the boarding platform in the left-right direction is detected for each boarding platform, and this detection signal is sent to the control device.
【請求項4】 さらに搭乗台の前後方向の重心位置を検
出し、この検出信号を制御装置に送る請求項1から請求
項3いずれかに記載の疑似体感装置。
4. The simulated bodily sensation device according to claim 1, further comprising detecting a position of a center of gravity of the boarding board in the front-rear direction and sending a detection signal to the control device.
【請求項5】 搭乗台が使用者が座れる構造を有すもの
である請求項1または請求項2いずれかに記載の疑似体
感装置。
5. The simulated sensation device according to claim 1, wherein the boarding board has a structure in which a user can sit.
【請求項6】 さらに搭乗台の前後方向の重心位置を検
出し、この検出信号を制御装置に送る請求項5に記載の
疑似体感装置。
6. The simulated bodily sensation device according to claim 5, further comprising detecting a center of gravity position of the boarding board in the front-rear direction and sending a detection signal to the control device.
JP9158406A 1997-06-16 1997-06-16 Simulated bodily sensation device Expired - Lifetime JP2917972B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9158406A JP2917972B2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Simulated bodily sensation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9158406A JP2917972B2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Simulated bodily sensation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH114970A true JPH114970A (en) 1999-01-12
JP2917972B2 JP2917972B2 (en) 1999-07-12

Family

ID=15671065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9158406A Expired - Lifetime JP2917972B2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Simulated bodily sensation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2917972B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009143568A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Phillip Raymond Croft Articulated gaming controller
JP2010267199A (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Nintendo Co Ltd Information processing program and information processing device
JP2016202242A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 トヨタ自動車株式会社 Balance training system and display control method
JP2020004263A (en) * 2018-06-29 2020-01-09 株式会社コロプラ Program for providing user with virtual experience, computer, and method
JP2021074220A (en) * 2019-11-07 2021-05-20 株式会社クレブ Slide training device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009143568A1 (en) * 2008-05-27 2009-12-03 Phillip Raymond Croft Articulated gaming controller
JP2010267199A (en) * 2009-05-18 2010-11-25 Nintendo Co Ltd Information processing program and information processing device
JP2016202242A (en) * 2015-04-15 2016-12-08 トヨタ自動車株式会社 Balance training system and display control method
JP2020004263A (en) * 2018-06-29 2020-01-09 株式会社コロプラ Program for providing user with virtual experience, computer, and method
JP2021074220A (en) * 2019-11-07 2021-05-20 株式会社クレブ Slide training device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2917972B2 (en) 1999-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2917973B2 (en) Simulated bodily sensation device
CN107530588B (en) Bicycle type game simulation device
CN106999750B (en) Device for movement by transfer of the center of gravity and/or muscle drive of the human body
US20020055422A1 (en) Stationary exercise apparatus adaptable for use with video games and including springed tilting features
JP5338726B2 (en) Training system, training method and training program
JPH10137444A (en) Equipment for flight simulation game
US20060063137A1 (en) Wheeled vehicles and control systems and methods therefor
JP2000140420A (en) Controller for game machine
WO1997009703A1 (en) Operating device for a motorcycle simulator
EP0406729B1 (en) Riding simulation of motorcycle
JPH09220363A (en) Vehicle game machine
KR200194797Y1 (en) A bicycle sports/game device
US7195487B2 (en) Two-wheeled vehicles and control systems and methods therefor
JP2917972B2 (en) Simulated bodily sensation device
KR101826472B1 (en) Apparatus for simulating virtual experience
JP2589581Y2 (en) Simulated control device
JPH0344223Y2 (en)
US10345896B2 (en) Alignment sensor system and alignment sensor system method for a movement instrument
KR20200070548A (en) MultI-experienced virtual reality interaction module system
JP3331355B2 (en) Game device and game control method
WO2007024239A1 (en) Wheeled vehicles and control systems and methods therefor
JP3561071B2 (en) Weight shift type steering apparatus and game apparatus using the same
JPH08262971A (en) Motorcycle simulator
JP3209684B2 (en) Supporting device and simulator using the same
CN110947175A (en) High-simulation in-person three-screen body sense racing car