JPWO2016189572A1

JPWO2016189572A1 - 遊戯施設

Info

Publication number: JPWO2016189572A1
Application number: JP2017520049A
Authority: JP
Inventors: 勇作山田
Original assignee: Senyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Senyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2018-03-08
Also published as: WO2016189572A1

Abstract

搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与える遊戯施設を提案する。遊戯施設は、レール部（１）と、レール部（１）に沿って移動自在な基台（２）と、基台（２）に支持される搭乗部（３）と、基台（２）をレール部（１）に沿って移動させる駆動装置（４）と、基台（２）に対して搭乗部（３）を揺動させる揺動装置（５）と、搭乗者（９）の頭部（９１）に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置（６）と、制御部（７）とを具備する。制御部（７）は、基台（２）を移動させ、搭乗部（３）を揺動させるとともに、ヘッドマウントディスプレイ装置（６）に映像を表示させる。

Description

本発明は、遊戯施設に関し、詳しくは、ヘッドマウントディスプレイ装置を用いて搭乗者に映像を表示する遊戯施設に関する。

ヘッドマウントディスプレイ装置を用いて搭乗者に映像を表示する遊戯施設が、従来提案されている。

たとえば、特開平９−１４６４４６号公報に記載された遊戯施設は、操縦席を模した座席をその場で揺動させることに加えて、座席に着座した搭乗者がヘッドマウントディスプレイ装置を頭部に装着し、座席の揺動に応じた映像を楽しむようになっている。

従来の遊戯施設は、その場での座席の揺動と、ヘッドマウントディスプレイ装置に表示される映像を組み合わせるだけであるから、搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることが困難であった。

本発明が解決しようとする課題は、搭乗者の安全性を確保しながら、搭乗者に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることができ、かつ低コスト化を実現することができる遊戯施設を提案することにある。

本発明に係る形態の遊戯施設は、遊戯エリアに設置されるレール部と、前記レール部に沿って移動自在な基台と、前記基台に支持される搭乗部と、前記基台を前記レール部に沿って移動させる駆動装置と、前記基台に対して前記搭乗部を揺動させる揺動装置と、前記搭乗部に搭乗した搭乗者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置と、前記駆動装置、前記揺動装置および前記ヘッドマウントディスプレイ装置を制御する制御部と、を具備する。

前記ヘッドマウントディスプレイ装置は、前記搭乗者が視ることのできる表示部と、前記搭乗者の頭部の向きを検出する検出部とを備える。

前記制御部は、前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記搭乗者に対して所定の加速度を与え、前記揺動装置を制御して前記搭乗部を揺動させることで、前記搭乗者に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、前記所定の加速度と、前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像を、前記表示部に表示させる。

実施形態１の遊戯施設を概略的に示す側面図である。図１のＡ部拡大図である。実施形態１の遊戯施設を概略的に示す平面図である。図３のＩ−Ｉ線断面図である。実施形態１の遊戯施設の制御系を概略的に示すブロック図である。実施形態２の遊戯施設を概略的に示す側面図である。実施形態３の遊戯施設を概略的に示す側面図である。実施形態３の遊戯施設を概略的に示す平面図である。実施形態４の遊戯施設を概略的に示す側面図である。実施形態４の遊戯施設を概略的に示す平面図である。実施形態５の遊戯施設を概略的に示す側面図である。実施形態５の遊戯施設を概略的に示す平面図である。

（実施形態１）
図１〜図５は、本発明の実施形態１の遊戯施設を示している。

本実施形態の遊戯施設は、ヘッドマウントディスプレイ装置６（以下「ＨＭＤ装置６」と略す。）を用いて搭乗者９に映像を視させながら、さらに搭乗者９に対して多様な加速度や姿勢変更を与えることで、搭乗者９に臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。

本実施形態の遊戯施設は、屋内等の適宜の遊戯エリアに設置される。

本実施形態の遊戯施設は、遊戯エリアの床面８１に設置されるレール部１と、レール部１に沿って移動自在に設けた基台２と、基台２に支持される複数の搭乗部３とを備える。本実施形態では、１６個の搭乗部３が基台２上にマトリクス状に配置されるが、基台２上に配置される搭乗部３の数は特に限定されない。

さらに本実施形態の遊戯施設は、基台２をレール部１に沿って移動させる駆動装置４と、基台２に対して各搭乗部３を揺動させる揺動装置５と、各搭乗部３で用いられるヘッドマウントディスプレイ装置６と、これらを制御する制御部７とを備える。

以下、上記した各構成について、順に説明する。

まず、レール部１について説明する。

レール部１は、平面視において（上方から視たときに）互いに平行に位置する一対の円筒型の鋼管レール１０１と、一対の鋼管レール１０１を支持する支持部１０２とを備える（図２、図３参照）。支持部１０２は床面８１上に固定される。

一対の鋼管レール１０１は、共に平面視一直線状の形状を有する。レール部１は、全体として平面視一直線状の外形を有する。

レール部１の一方の端部が第一端部１１であり、第一端部１１とは反対側の端部が第二端部１２である。本実施形態の遊戯施設では、基台２が第一端部１１から第二端部１２に向かう経路が往路であり、基台２が第二端部１２から第一端部１１に向かう（戻る）経路が復路である。

第二端部１２には、永久磁石式の渦電流ブレーキ１０３が設置される。渦電流ブレーキ１０３は、後述の摩擦板２３に磁界を通すことで摩擦板２３に渦電流を生じさせ、該渦電流によって制動力を働かせるように構成された、非接触式のブレーキである。

以下においては、第一端部１１から第二端部１２に向かう方向を前方とし、第二端部１２から第一端部１１に向かう方向を後方とする。この前後方向を基準として、一対の鋼管レール１０１の一方を左側の鋼管レール１０１Ｌと称し、他方を右側の鋼管レール１０１Ｒと称する。

次に、基台２について説明する。

基台２は、基台本体２１と、基台本体２１の底部に回転自在に装着されるタイヤ群２２を備える。タイヤ群２２は、左側の鋼管レール１０１Ｌに接触するように設けた左側のタイヤ群２２Ｌと、右側の鋼管レール１０１Ｒに接触するように設けた右側のタイヤ群２２Ｒとを含む（図４参照）。

左側のタイヤ群２２Ｌは、左側の鋼管レール１０１Ｌの上面に接触する複数の左側の上タイヤ２２１Ｌと、左側の鋼管レール１０１Ｌの側面に接触する複数の左側の横タイヤ２２２Ｌと、左側の鋼管レール１０１Ｌの下面（斜め下方をむく面）に接触する複数の左側の下タイヤ２２３Ｌとを含む。各タイヤ２２１Ｌ，２２２Ｌ，２２３Ｌは、左側の鋼管レール１０１Ｌとの接触部分が、ウレタンを用いて形成される。

右側のタイヤ群２２Ｒは、右側の鋼管レール１０１Ｒの上面に接触する複数の右側の上タイヤ２２１Ｒと、右側の鋼管レール１０１Ｒの側面に接触する複数の右側の横タイヤ２２２Ｒと、右側の鋼管レール１０１Ｒの下面（斜め下方をむく面）に接触する複数の右側の下タイヤ２２３Ｒとを含む。各タイヤ２２１Ｒ，２２２Ｒ，２２３Ｒは、右側の鋼管レール１０１Ｒとの接触部分が、ウレタンを用いて形成される。

左側の横タイヤ２２２Ｌと、右側の横タイヤ２２２Ｒは、左右の鋼管レール１０１Ｌ，１０１Ｒを挟んで互いに反対側に位置する。

さらに、基台２は、進行方向（前後方向）に長尺であるフィン状の摩擦板２３を備える。摩擦板２３は、基台本体２１の底部から下方に突出し、左右方向に厚みを有する。摩擦板２３は、後述する一対の摩擦タイヤ４１１に挟まれる部分である。

次に、搭乗部３について説明する。

搭乗部３は、基台本体２１上に支持される座席型の搭乗部分である。本実施形態では、各搭乗部３に、一名の搭乗者９が前向きの着座姿勢で搭乗する。各搭乗部３には、適宜の安全バー、シートベルト等が装着される。

各搭乗部３は、一名が着座する座席型の構造以外も採用可能である。具体的には、各搭乗部３に複数名の搭乗者９が着座する構造も採用可能であるし、各搭乗部３に一名または複数名の搭乗者９が起立した姿勢で搭乗する構造も採用可能である。

次に、駆動装置４について説明する。

駆動装置４は、レール部１の支持部１０２に設置される複数の移送機４１を含む。複数の移送機４１は、進行方向に所定の距離をあけた複数個所（本実施形態では７箇所）に設置されている。

各移送機４１は、左右で対をなす摩擦タイヤ４１１と、左右の摩擦タイヤ４１１をそれぞれ回転駆動させる左右のモータ４１２とを備える（図４参照）。各モータ４１２の回転速度は、制御部７によって自在に制御される。

前後方向に隣り合う移送機４１間のピッチは、摩擦板２３の前後方向の長さよりも小さく設定されている。基台２が備える摩擦板２３は、少なくともいずれか一つの移送機４１が備える左右の摩擦タイヤ４１１に挟み込まれ、摩擦タイヤ４１１の回転に伴って、前後方向に送り出される。

本実施形態の駆動装置４は、レール部１側に設置した複数の移送機４１で基台２を移動させる構成であるが、基台２側に適宜の駆動装置４を設けることも可能である。

次に、揺動装置５について説明する。

揺動装置５は、基台２に対して各搭乗部３を前後、左右、上下方向の全方向的に揺れ動かすことのできる装置である。揺動装置５は、搭乗部３に接続される複数のアクチュエータ５１を含む。

各アクチュエータ５１は、シリンダ型のアクチュエータであり、制御部７によって伸縮量が自在に制御される。各アクチュエータ５１は、電動で伸縮する構造であるが、空気圧や油圧で伸縮する構造も採用可能である。

本実施形態では、座席型の搭乗部３の前後左右の四隅にそれぞれアクチュエータ５１を接続し、四箇所のアクチュエータ５１を介して、搭乗部３を基台２に対して揺動自在に連結させている。

各アクチュエータ５１が伸縮することで、搭乗部３に着座した搭乗者９の姿勢が、全方向的に自在に制御される。また、搭乗者９の姿勢変更の際に、搭乗者９に対して多様な方向の加速度が与えられる。

アクチュエータ５１の数は四個に限定されず、三個以下のアクチュエータ５１を備えることや、五個以上のアクチュエータ５１を備えることも可能である。

次に、ＨＭＤ装置６について説明する。

ＨＭＤ装置６は、各搭乗部３に設置されている。図２にも拡大して示すように、各搭乗者９が、自身の着座する搭乗部３に設置されたＨＭＤ装置６を頭部９１に装着し、ＨＭＤ装置６の本体部６５で両目を覆うようにセットする。

本実施形態の遊戯施設は、一つの搭乗部３に一名の搭乗者９が搭乗する構造であるから、ＨＭＤ装置６は各搭乗部３に一つずつ設置されるが、一つの搭乗部３に複数名の搭乗者９が搭乗する構造であれば、ＨＭＤ装置６は各搭乗部３に複数設置される。

本体部６５は、搭乗者９の目前に映像を表示させる表示部６１と、搭乗者９の頭部９１の姿勢を検出する検出部６２と、音響を発生させるヘッドフォン型の音響発生部６３とを備える。

表示部６１は、搭乗者９が映像に没入し得る構造であればよく、左目用と右目用とで別々に映像を表示する構造も採用可能であるし、搭乗者９が両目で同一の映像を視る構造も採用可能である。搭乗者９が視る映像は２Ｄ、３Ｄのいずれでもよい。

検出部６２は、頭部９１の姿勢（向きや位置）を検出できるものであれば、速度センサ、ジャイロセンサ、赤外線センサ等のいずれのセンサを用いる方式も採用可能である。また、検出部６２として各種のセンサを組み合わせて用いることや、検出部６２をＨＭＤ装置６の本体部６５とは別体に備えること（たとえば搭乗部３や基台２の側に備えること）も可能である。

音響発生部６３は、本実施形態ではＨＭＤ装置６と一体に設けたヘッドフォン型の構造であるが、ＨＭＤ装置６とは別体に設けることも可能である。また、音響発生部６３を、搭乗者９に装着させるのではなく、搭乗部３や基台２側に設置することも可能であるし、他の周辺設備（後述のシミュレーションルーム８２等）に設置することも可能である。

ＨＭＤ装置６は、各搭乗部３にあらかじめ設置される構造に限定されず、各搭乗者９が搭乗部３に乗り込む前段階で、ＨＭＤ装置６を各搭乗者９に貸し出すことも可能である。さらにＨＭＤ装置６に無線通信機能を備え、基台２側に設置された制御部７に対してＨＭＤ装置６が無線接続されるように構成することも、可能である。このように構成することで、ＨＭＤ装置６のワイヤレス化や、設備のコンパクト化が図られる。

また、ＨＭＤ装置６に、各搭乗者９が携帯する個人のスマートデバイス（スマートフォン、タブレット等）を装着可能とし、該スマートデバイスをＨＭＤ装置６のレンズ部分等に組み合わせて、表示部６１に映像を表示させることも可能である。

次に、制御部７について説明する。

制御部７は、マイクロプロセッサを主構成要素とし、上記した駆動装置４、揺動装置５およびＨＭＤ装置６を制御することで（図５参照）、搭乗部３に着座した搭乗者９に対して、従来ない臨場感のある多様な仮想体験を与える。

制御部７は、駆動装置４に含まれる各移送機４１の左右のモータ４１２を、それぞれ設定された通りのタイミングおよび回転数で回転駆動させ、基台２を、タイヤ摩擦方式で第一端部１１側から第二端部１２側に向けて前進させる（往路）。

往路では、搭乗部３に搭乗した各搭乗者９は、前を向いた姿勢のまま、レール部１に沿って前向きに進行する。搭乗部３に搭乗した各搭乗者９には、レール部１に沿った方向（前後方向）の加速度が、プログラム通りに付与される。前記加速度は、たとえば緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせである。

加えて、制御部７は、駆動装置４を制御して基台２を移動させる往路中において、揺動装置５に含まれる各アクチュエータ５１を、それぞれ設定された通りのタイミングおよび伸縮量で駆動させ、搭乗部３を、プログラム通りに揺動（姿勢変更）させる。

搭乗部３に搭乗した各搭乗者９には、前後方向の加速度を伴って移動する最中に、多様な姿勢変更が為される。この姿勢変更の際に、各搭乗者９には全方向的な加速度がさらに付与される。

そして、制御部７は、駆動装置４と揺動装置５を動作させるタイミングに合わせて、各搭乗部３に設置されるＨＭＤ装置６を制御し、表示部６１に所定の映像を基礎表示させるとともに、音響発生部６３から該映像に合わせた音響を発生させる。

表示部６１に表示される映像は、制御部７に記憶されたコンピューターグラフィックスの映像（以下「ＣＧ映像」と略す。）をベースとし、これに対して、検出部６２で検出される頭部９１の向きに応じて処理が施された映像である。

前記ＣＧ映像は、駆動装置４により各搭乗者９に付与される進行方向の加速度と、揺動装置５により各搭乗者９に為される姿勢変更と、該姿勢変更により各搭乗者９に付与される揺動方向の加速度とにそれぞれタイミングを合わせて、各搭乗者９に臨場感のある仮想体験を与えるように、製作される。

前記ＣＧ映像は、本実施形態の遊戯施設に設置される全てのＨＭＤ装置６で同一の内容であってもよいし、ＨＭＤ装置６ごとに異なる内容に設けることや、一部のＨＭＤ装置６だけを他のＨＭＤ装置６とは異なる内容に設けることも可能である。

各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

ＨＭＤ装置６に、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いた撮影部を設置することも可能である。この場合、搭乗者９が乗り込んだ時点では、撮影部で撮影した実際の周囲の映像を表示部６１に表示させ、途中で、前記ＣＧ映像をベースとした映像に切り替えることができる。また、撮影部で撮影した実際の映像と、前記ＣＧ映像をベースとした映像とを重ね合わせ、一層臨場感のある仮想体験を与えることも可能である。

制御部７は、上記のように駆動装置４、揺動装置５およびＨＭＤ装置６を制御しながら、基台２が第二端部１２に到達した段階で、基台２を停止させる。基台２の制動ブレーキの方式は、渦電流ブレーキ１０３を用いた非接触方式であるが、他の方式を採用することも可能である。

制御部７は、第二端部１２から第一端部１１に向けて基台２を後退させる復路においても、同様に駆動装置４、揺動装置５およびＨＭＤ装置６を制御しながら、各搭乗者９に臨場感のある仮想体験を与えることが可能である。

復路では、搭乗部３に搭乗した各搭乗者９は、前を向いた姿勢のまま、レール部１に沿って後向きに進行する。

復路においても、搭乗部３に搭乗した各搭乗者９には、レール部１に沿った方向の多様な加速度（緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等）と、姿勢変更と、これに伴う全方向的な加速度とが付与され、これらに同期したプログラム通りのタイミングで、各ＨＭＤ装置６には、各搭乗者９の頭部９１の向きに応じて処理されたＣＧ映像が表示される。

復路において用いるＣＧ映像は、往路用のＣＧ映像とは異なる内容であることに加えて、往路用のＣＧ映像との間でストーリ的な連続性のある内容であることが好ましい。復路では、ＨＭＤ装置６で映像を表示しないように設けることも可能である。

図中の符号８２は、周囲環境から或る程度隔離されたシミュレーションルームであり、本実施形態の遊戯施設では、主にシミュレーションルーム８２内で、上記の仮想体験を行う。そのため、搭乗する搭乗者９を含めた一般のユーザは、シミュレーションルーム８２内で基台２や搭乗部３がどのように動作するのかを確認することができない。これにより仮想体験の娯楽性が一層増大する。

図中の符号８３は、レール部１の左右両側方に位置するプラットフォームである。このプラットフォーム８３を通じて、各搭乗者９が乗り降りを行う（図３参照）。

本実施形態の遊戯施設によれば、各搭乗者９は、その場の揺動だけでは実現されない多様な加速度を体感しながら、さらに多様な姿勢変更と、姿勢変更による加速度と、自身の頭部９１の向きに合わせた映像および音響を体感することによって、安全性が確保された環境下で、臨場感のある多様な仮想体験を得ることができる。しかも、制御部７により各装置４，５，６を制御するプログラムを変更するだけで、提供する仮想体験は容易にかつ低コストで変更される。

本実施形態の遊戯施設の適宜箇所（たとえばシミュレーションルーム８２の内部、座席３、基台２等）に、風を発生させる送風装置、水しぶきやミストを発生させる装置、匂いを発生させる装置等を、さらに設置することも可能である。制御部７によりこれらの装置をさらに制御し、他の装置４，５，６とタイミングを合わせて風、水しぶき、ミスト、匂い等を各搭乗者９に知覚させることで、各搭乗者９は、一層臨場感のある多様な仮想体験を得ることができる。

また、本実施形態の遊戯施設では、レール部１が一直線状に形成されているが、後述の実施形態３や実施形態４に示すように、レール部１が途中に曲線部分を有することや、レール部１が環状（無端レール状）に形成されることも可能である。特にレール部１が曲線部分を有する場合、さらに遠心力を搭乗者９に与えることができるため、遠心力と映像等を組み合わせて、一層臨場感のある仮想体験が提供可能となる。

本実施形態の遊戯施設では、上記したように、各搭乗者９が前を向いた姿勢で搭乗部３に搭乗するが、各搭乗者９の姿勢はこれに限定されない。例えば、各搭乗者９が後方を向いた姿勢で搭乗するように、搭乗部３を設けることも可能である。この場合、第一端部１１から第二端部１２に向かう往路において、各搭乗者９は、後方を向いた姿勢を保ちながらレール部１に沿って前進する（つまり自身が向く方向とは逆向きに進行する）。そして、第二端部１２から第一端部１１に向かう復路において、各搭乗者９は、後方を向いた姿勢を保ちながらレール部１に沿って後退する（つまり自身が向く方向に進行する）。

本実施形態の遊戯施設では、レール部１を、左右の鋼管レール１０１Ｌ，１０１Ｒで構成し、基台２を、左右の鋼管レール１０１Ｌ，１０１Ｒに沿って移動する構造に設けているが、レール部１や基台２の構造はこれに限定されない。例えば、レール部１をセンターレールで構成し、基台２を、該センターレールに沿って移動する構造に設けることも可能である。

レール部１を、天井に架設したレールで構成し、基台２を、該レールに吊り下げられた状態で移動する構造に設けることも可能である。天井に架設したレールが曲線部分を有する場合には、基台２が曲線部分を通過する際に、基台２が外側に振られるため、各搭乗者９に対してさらに多様な加速度を体感させることができる。このタイミングでさらに姿勢変更や映像を組み合わせれば、一層臨場感のある仮想体験が提供可能である。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２の遊戯施設を示している。

本実施形態の遊戯施設は、実施形態１の遊戯施設と同様に、ＨＭＤ装置６を用いて搭乗者９に映像を視させながら、搭乗者９に多様な加速度や姿勢変更を与えることで、臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。

以下において、実施形態１と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、実施形態１とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。

本実施形態の遊戯施設において、レール部１は、実施形態１のように全体が水平ではなく、水平部分１３と傾斜部分１４とを連続して備えている。レール部１のうち第一端部１１側の部分が水平部分１３であり、第二端部１２側に位置する残りの部分が、傾斜部分１４である。傾斜部分１４は、略全体がシミュレーションルーム８２に収容されている。

傾斜部分１４は、第二端部１２側にむけて前進するほど位置が高くなるように（つまり前斜め上方に）約１０°傾いている。第二端部１２は傾斜部分１４の頂部である。

基台２の前部には、基台２が第二端部１２で安定的に停止し得るように、重錘８４を連結させている。重錘８４は、基台２が第二端部１２に位置するとき、レール部１から連続する下り傾斜のレール１５に保持される。

本実施形態においても、制御部７は、レール部１に沿って基台２を移動させ、さらに搭乗部３を姿勢変更させながら、これらのタイミングに合わせて各ＨＭＤ装置６に映像を表示させることで、各搭乗者９に多様な仮想体験を与える。

基台２が傾斜部分１４に沿って移動するときに、駆動装置４によって創り出される加速度は、実施形態１で創り出される水平方向の加速度とは異なり、傾斜部分１４の傾き（約１０°）だけ上下方向に傾斜した方向の加速度である。

往路と復路のいずれにもおいても、各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度（約１０°傾斜した方向の加速度）と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

本実施形態の傾斜部分１４は、その全長に亘って傾斜角度を約１０°に設けているが、この傾斜角度は任意に設定可能である。傾斜部分１４の傾斜角度は、他の角度に設けてよいし、傾斜角度が漸次的または段階的に変化してもよい。傾斜部分１４は、前方に向いて登り傾斜の構造でなくてもよく、下り傾斜の構造や、上り傾斜と下り傾斜が組み合わさった構造も、採用可能である。

いずれの構造であっても、傾斜部分１４の傾きに合わせて多様な加速度（緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等）を付与し、かつ、ＨＭＤ装置６でタイミングを合わせて映像を表示することで、一層多様な仮想体験が実現される。

（実施形態３）
図７、図８には、本発明の実施形態３の遊戯施設を示している。

本実施形態の遊戯施設は、他の実施形態の遊戯施設と同様に、ＨＭＤ装置６を用いて搭乗者９に映像を視させながら、搭乗者９に多様な加速度や姿勢変更を与えることで、臨場感のある多様な仮想体験をさせる施設である。

以下において、他の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略し、他の実施形態とは異なる特徴的な構成について詳しく説明する。

本実施形態の遊戯施設において、レール部１は、実施形態１のように全体が一直線状ではなく、平面視において一直線状の外形を有する直線部分１６と、平面視において湾曲した外形を有する曲線部分１７とを含む。具体的には、互いに平行である一対の直線部分１６の端部同士が、一対の半円弧状の曲線部分１７で繋がれている。これにより、レール部１の外形は略楕円状である。本実施形態のレール部１は、実施形態１，２のような第一端部１１や第二端部１２を備えない、無端レールである。

シミュレーションルーム８２は、トンネル状に形成されている。一対の直線部分１６のうち一方の直線部分１６の一部領域と、この直線部分１６に連続する曲線部分１７の一部領域とが、シミュレーションルーム８２に収容されている。搭乗者９が乗り降りを行うプラットフォーム８３は、他方の直線部分１６の外側方に位置する。

本実施形態においても、制御部７は、駆動装置４によって基台２をレール部１に沿って移動させ、さらに揺動装置５によって搭乗部３を姿勢変更させながら、これらのタイミングに合わせて各ＨＭＤ装置６に映像を表示させることで、各搭乗者９に多様な仮想体験を与える。

特に、基台２が曲線部分１７に沿って移動するときに、搭乗者９には曲線部分１７の向心方向に加速度が働き、この加速度によって搭乗者９には遠心力が作用する。

レール部１の直線部分１６において、各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた進行方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

レール部１の曲線部分１７において、各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた遠心力と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

本実施形態の曲線部分１７は、その全長に亘って曲率が一定であるが、曲率が漸次的または段階的に変化してもよい。また、本実施形態のレール部１は、平面視において線対称な一対の曲線部分１７を備えるが、曲線部分１７の数や寸法形状はこれに限定されない。直線部分１６の数や寸法形状も、特に限定されない。

いずれの構造であっても、基台２が曲線部分１７に沿って移動するタイミングで多様な加速度（緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等）を付与し、かつ、ＨＭＤ装置６でタイミングを合わせて映像を表示すれば、一層多様な仮想体験が実現される。

レール部１に沿って基台２を周回させる方向は、時計回り、反時計回りのいずれも可能である。搭乗者９が向く方向と、基台２が進行する方向は、一致させてもよいし、互いに逆方向に設けてもよい。基台２が進行する方向を途中で切り替えることも可能である。周回させる回数も特に限定されない。

出発時点から、搭乗者９が向く方向に基台２が進行していた場合、周回させる方向が途中で切り替わった後は、基台２は、搭乗者９が向く方向と逆方向に進行する。これとは逆に、出発時点から、搭乗者９が向く方向とは逆方向に基台２が進行していた場合、周回させる方向が途中で切り替わった後は、基台２は、搭乗者９が向く方向に進行する。

（実施形態４）
図９、図１０には、本発明の実施形態４の遊戯施設を示している。

本実施形態の遊戯施設は、実施形態３の遊戯施設において、レール部１に傾斜部分１４を設けた構成である。

本実施形態のレール部１は、実施形態３と同様に、一対の直線部分１６と一対の曲線部分１７が交互に連続する無端レールであるが、実施形態３のようにレール部１全体が水平ではなく、一部に傾斜部分１４を備えている。

具体的に述べると、一対の直線部分１６のうち一方の直線部分１６の一部領域が、反時計回りの進行方向に沿って上り傾斜した傾斜部分１４であり、一方の直線部分１６の傾斜部分１４を除いた部分が、水平部分１３である。水平部分１３の外側方に、プラットフォーム８３が位置する。一対の直線部分１６のうち他方の直線部分１６の一部領域が、反時計周りの進行方向に沿って下り傾斜した傾斜部分１４である。

レール部１は、一対の傾斜部分１４を挟んで、第一領域Ａ１と第二領域Ａ２に区分される。第一領域Ａ１は、プラットフォーム８３と略同一の高さにある。第二領域Ａ２は、第一領域Ａ１よりも一段高く位置する。レール部１のうち、第二領域Ａ２に位置する直線部分１６と曲線部分１７の各一部領域が、シミュレーションルーム８２に収容される。

基台２は、プラットフォーム８３に隣り合うスタート地点から、駆動装置４を用いてレール部１に沿って送り出され、上り傾斜した傾斜部分１４を上って、一段高い第二領域Ａ２の水平部分１３を通過した後に、下り傾斜した傾斜部分１４を自重で下り、スタート地点に戻る。

特に、本実施形態のレール部１は、直線部分１６と曲線部分１７に加えて傾斜部分１４を備える。そのため、各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせて多様な加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

レール部１を構成する直線部分１６と曲線部分１７と傾斜部分１４のそれぞれの数や寸法形状は、本実施形態のものに限定されない。直線部分１６と曲線部分１７と傾斜部分１４の組み合わせも、本実施形態のものに限定されない。いずれの形態においても、基台２が直線部分１６、曲線部分１７、傾斜部分１４に沿って移動するそれぞれのタイミングに合わせて多様な加速度（緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速およびそれらの適宜組み合わせ等）を付加し、かつ、ＨＭＤ装置６でタイミングを合わせて映像を表示することで、一層多様な仮想体験が実現される。

（実施形態５）
図１１、図１２は、本発明の実施形態５の遊戯施設を示している。

本実施形態の遊戯施設において、レール部１は、環状レール１０５で構成されている。環状レール１０５は、平面視において円環状の鋼管である。環状レール１０５は、支持部１０２を介して床面８１上に固定される。環状レール１０５で構成されるレール部１は、その全体が、曲率が一定の曲線部分１７である。

基台２は、平面視円形状である基台本体２１と、基台本体２１の底部に回転自在に装着されるタイヤ群２２を備える。

本実施形態のタイヤ群２２は、環状レール１０５の上面に接触する複数の上タイヤ２２１と、環状レール１０５の径方向外側を向く側面に対して接触する複数の横タイヤ２２２と、環状レール１０５の下面（斜め下方をむく面）に接触する複数の下タイヤ２２３とを含む。各タイヤ２２１，２２２，２２３は、環状レール１０５との接触部分が、ウレタンを用いて形成される。

搭乗部３は、基台本体２１上において、周方向に等間隔又は略等間隔を隔てて複数（本実施形態では８個）設置される。各搭乗部３は、シリンダで制御する方式の揺動装置５を介して、基台本体２１上に揺動自在に設置される。各搭乗部３には、ＨＭＤ装置６が配される。

本実施形態の駆動装置４は、基台本体２１に隣接して位置する複数（一対）の回転駆動機４２を含む。各回転駆動機４２は、基台本体２１の外周面に接触する摩擦タイヤ４２１と、摩擦タイヤ４２１を回転駆動させるモータ４２２とを備える。モータ４２２の回転速度は、制御部７によって自在に制御される。

制御部７は、駆動装置４を構成する各回転駆動機４２のモータ４２２を、設定された通りのタイミングおよび回転数で回転駆動させ、基台２を環状レール１０５に沿って回転移動させる。

搭乗部３に搭乗した各搭乗者９には、環状レール１０５（つまり曲線部分１７）の接線方向および向心方向に加速度が働く。向心方向の加速度により、各搭乗者９には遠心力が作用する。

本実施形態の遊戯施設において、制御部７がＨＭＤ装置６に表示させる映像は、これら接線方向および向心方向の加速度と、揺動装置５による搭乗部３の姿勢変更と、該姿勢変更により付与される揺動方向の加速度とにそれぞれタイミングが合うように製作されたＣＧ映像を、搭乗者９の頭部９１の向きに応じて処理した映像である。

駆動装置４を介して行われる基台２の回転制御は、正回転での緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速、逆回転での緩やかな加速、急加速、緩やかな減速、急減速等の適宜組み合わせ等により構成され得る。これらの回転制御の構成に応じたパターンで、接線方向の加速度や、向心方向の加速度（つまりこの加速度により生じる遠心力）が、各搭乗者９に付与される。

各搭乗者９は、頭部９１の向きに合わせて処理された映像および音響に没入しながら、その映像および音響に合わせた接線方向および向心方向の加速度と、姿勢変更と、これに伴う揺動方向の加速度とを体感することで、従来ない臨場感のある仮想体験を得る。

以上、実施形態１−５に基づいて説明したように、本発明に係る形態の遊戯施設は、以下の構成を具備する。

つまり、本発明に係る形態の遊戯施設は、遊戯エリアに設置されるレール部１と、レール部１に沿って移動自在な基台２と、基台２に支持される搭乗部３と、基台２をレール部１に沿って移動させる駆動装置４と、基台２に対して搭乗部３を揺動させる揺動装置５と、搭乗部３に搭乗した搭乗者９の頭部９１に装着されるＨＭＤ装置６と、これら各装置４，５，６を制御する制御部７とを具備する。

ＨＭＤ装置６は、搭乗者９が視ることのできる表示部６１と、搭乗者９の頭部９１の向きを検出する検出部６２とを備える。

制御部７は、駆動装置４を制御して基台２を移動させることで、搭乗者９に対して所定の加速度を与え、揺動装置５を制御して搭乗部３を揺動させることで、搭乗者９に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、表示部６１に映像を表示させる。前記映像は、前記所定の加速度と前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、検出部６２で検出される頭部９１の向きに応じて処理されたものである。

したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、搭乗者９の安全性を確保しながら、搭乗者９に対して一層臨場感のある仮想体験を与えることや、一層多様な仮想体験を与えることができる。加えて、そのために要する施設の規模やコストを大幅に抑えることができ、仮想体験の内容変更も容易であることから、遊戯施設の製造、維持、管理、リニューアル等に要するコスト全般が低減される。

また、本発明に係る形態の遊戯施設は、下記の構成を付加的に具備する。

つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部１は、互いに反対に位置する第一端部１１と第二端部１２を有する。制御部７は、第一端部１１から第二端部１２に向かう往路と、第二端部１２から第一端部１１に向かう復路において、前記映像を表示部６１に表示させる。

したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、施設全体の規模やコストを抑えながら、臨場感のある多様な仮想体験を与えることができる。

つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部１は無端レールである。制御部７は、駆動装置４を制御して基台２をレール部１に沿って周回させる。

したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、基台２を周回させながら多様な仮想体験を連続的に与えることが可能となる。

つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部１は、上下方向に傾いた傾斜部分１４を、その一部に含む。

したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、基台２がこの傾斜部分１４を移動する際の傾きや加速度を利用して、一層臨場感のある多様な仮想体験を与えることが可能となる。

つまり、本発明に係る形態の遊戯施設において、レール部１は、平面視において湾曲した曲線部分１７を含む。

制御部７は、駆動装置４を制御して基台２を移動させることで、曲線部分１７において、搭乗者９に対してさらに遠心力を作用させる。制御部７が表示部６１に表示させる前記映像は、遠心力に対応し、かつ、検出部６２で検出される頭部９１の向きに応じて処理された映像である。

したがって、本発明に係る形態の遊戯施設によれば、遠心力を利用して、一層臨場感のある多様な仮想体験を与えることが可能となる。

以上、本発明に係る形態の遊戯施設について説明したが、本発明に係る形態の遊戯施設は前記した各実施形態に限定されず、本発明の意図する範囲内であれば、各実施形態において適宜の設計変更を行うことや、各実施形態の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。

Claims

遊戯エリアに設置されるレール部と、
前記レール部に沿って移動自在な基台と、
前記基台に支持される搭乗部と、
前記基台を前記レール部に沿って移動させる駆動装置と、
前記基台に対して前記搭乗部を揺動させる揺動装置と、
前記搭乗部に搭乗した搭乗者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ装置と、
前記駆動装置、前記揺動装置および前記ヘッドマウントディスプレイ装置を制御する制御部と、を具備し、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置は、
前記搭乗者が視ることのできる表示部と、前記搭乗者の頭部の向きを検出する検出部とを備え、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記搭乗者に対して所定の加速度を与え、
前記揺動装置を制御して前記搭乗部を揺動させることで、前記搭乗者に対して所定の姿勢変更を与えるとともに、
前記所定の加速度と、前記所定の姿勢変更とに対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像を、前記表示部に表示させる
遊戯施設。
前記レール部は、互いに反対に位置する第一端部と第二端部を有し、
前記制御部は、
前記第一端部から前記第二端部に向かう往路と、前記第二端部から前記第一端部に向かう復路において、前記映像を前記表示部に表示させる
請求項１に記載の遊戯施設。
前記レール部は、無端レールであり、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を前記レール部に沿って周回させる
請求項１に記載の遊戯施設。
前記レール部は、上下方向に傾いた傾斜部分を、その一部に含む
請求項１〜３のいずれか一項に記載の遊戯施設。
前記レール部は、平面視において湾曲した曲線部分を含み、
前記制御部は、
前記駆動装置を制御して前記基台を移動させることで、前記曲線部分において、前記搭乗者に対してさらに遠心力を作用させ、
前記制御部が前記表示部に表示させる前記映像は、
前記遠心力に対応し、かつ、前記検出部で検出される前記頭部の向きに応じて処理された映像である
請求項１〜４のいずれか一項に記載の遊戯施設。