JPH0816093A - 体感シュミレータシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像と動きの正確な同期をとることができる
体感シュミレータシステムを提供する。 【構成】 再生手段１は、記録媒体に記録されている映
像信号と、上記映像信号に同期した制御信号を再生す
る。表示手段２は、上記再生手段１により再生された映
像信号に基いた画像を表示する。体感付与手段３の制御
手段３２は、上記再生手段１により再生された制御信号
に基いて上記体感付与手段３における動作を制御する。
上記体感付与手段３は、上記表示手段２に表示された画
像に同期して動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクリーン等に映し出
された映像に合わせて座席等が揺れ動く体感シュミレー
タシステムに関するものであり、例えば、近年各地のイ
ベントスペースで見られる体感シュミレータシステムに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、体感シュミレータシステムは、
例えば、図４に示すように、再生装置１０４により再生
された映像を、所謂プロジェクタ１０１によりスクリー
ン１０２に投影する。そして、ティーチングユニット１
０５の制御により、上記スクリーン１０２に投影された
映像に合わせて、座席１０３がスラスト方向（Ｘ軸，Ｙ
軸，Ｚ軸）、及び、ラジアル方向（Ｍｘ軸，Ｍｙ軸，Ｍ
ｚ軸）のうち２〜６軸程度の自由度で揺れ動くようにな
っている。即ち、上記スクリーン１０２に映し出されて
いる映像に合った揺れ動きの度合により揺動する軸が選
択され、通常時は、４軸程度の自由度で揺れ動くように
なっており、また、複雑に動かす時には、６軸の自由度
で揺れ動くようになっている。

【０００３】このような体感シュミレータシステムには
大型なものから小型のものまで様々なものがある。例え
ば、図５に示すように、プロジェクタ１０１によりスク
リーン１０２に投影された投影された映像に合わせて、
複数個の上述のような座席１０３ａ〜１０３ｄが１脚ず
つ動くものや、また、図６に示すように、プロジェクタ
１０１によりスクリーン１０２に投影された投影された
映像に合わせて、座席１０７が備えられている床１０６
全体が動くものがある。

【０００４】ここで、上述のようにスクリーン１０２に
映し出される映像に合わせて座席１０３を揺動させるた
めに、予め、上記ティーチングユニット１０５は、上記
再生装置１０４で再生される映像信号を基にシュミレー
ションプログラムに従って上記映像信号に合った動作を
決定する。従って、実際にシュミレーションが開始され
ると、上記ティーチングユニット１０５が座席１０４の
動作制御することにより、上記スクリーン１０２に映し
出される映像に合わせて上記座席１０４が揺動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合、上
記スクリーン１０２に映し出される映像と、上記座席１
０３の揺動のタイミングを合わせる必要があり、このた
め、例えば、上記再生装置１０４で再生される映像信号
のスタートポイントをトリガーとして、ティーチングユ
ニット１０５は、上記座席１０３の揺動を制御する制御
信号を発生させていた。或は、逆に、上記ティーチング
ユニット１０５が発生する上記制御信号のスタートポイ
ントをトリガーとして、上記再生装置１０４は映像信号
を再生していた。

【０００６】即ち、上記スクリーン１０２に映像を投影
するための映像信号は、再生装置１０４が再生し、座席
１０３の動作を制御するのはティーチングユニット１０
５であるため、映像と動作の正確な意味での同期をとる
ことができず、さらに、上記再生装置１０４における処
理や上記ティーチングユニット１０５における処理が複
雑になってしまっていた。また、上述のように映像と動
作のタイミング制御も上記シュミレーションプログラム
に組み込む必要があったため、上記シュミレーションプ
ログラムが複雑になってしまっていた。

【０００７】上述のように、正確に映像と動作の同期を
とることができなかったため、例えば、何等かの理由で
スクリーン１０２上の映像が途切れた場合、座席１０３
のみが揺れ動いている状態が継続するという危険が予想
されていた。従って、このような体感シュミレータシス
テムには、上述のような危険を防ぐために特別な安全装
置を設ける必要があった。

【０００８】従って、上述のような再生装置１０４にお
ける処理、及び、ティーチングユニット１０５における
処理の複雑化、安全装置設備等のために、多大な投資が
必要となりシステム全体のコストダウンを図ることがで
きなかった。

【０００９】また、上記ティーチングユニット１０５と
しては、例えば、マイクロコンピュータが使用されお
り、映像信号と上述のようなティーチングユニット１０
５が発生する制御信号とを記録媒体に記録する場合、各
々異なる記録装置で記録しなければならなかった。この
ため、その記録処理は非常に複雑になものとなってしま
っていた。

【００１０】そこで、本発明は、上述の如き従来の実情
に鑑みてなされたものであり、次のような目的を有する
ものである。

【００１１】即ち、本発明の目的は、映像と動きの正確
な同期をとることができる体感シュミレータシステムを
提供することにある。

【００１２】また、本発明の目的は、システム全体の簡
略化を図ることができると共に、大幅なコストダウンを
図ることができる体感シュミレータシステムを提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係る体感シュミレータシステムは、記録
媒体に記録されている映像信号を再生する再生手段と、
上記再生手段により再生された映像信号に基いた画像を
表示する表示手段と、上記表示手段に表示された画像と
共に動作する体感付与手段とを備える体感シュミレータ
であって、上記記録媒体には、上記体感付与手段を制御
するための制御信号が上記映像信号と同期して記録され
ており、上記体感付与手段は、上記再生手段により再生
された制御信号に基いて動作を制御する制御手段を備え
ることを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係る体感シュミレータシス
テムは、上記映像信号は、ハイビジョンテレビジョン信
号であって、上記再生手段は、ハイビジョンテレビジョ
ン信号を再生することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明に係る体感シュミレータシステムでは、
再生手段は、記録媒体に記録されている映像信号と、上
記映像信号に同期した制御信号を再生する。表示手段
は、上記再生手段により再生された映像信号に基いた画
像を表示する。体感付与手段の制御手段は、上記再生手
段により再生された制御信号に基いて上記体感付与手段
における動作を制御する。上記体感付与手段は、上記表
示手段に表示された画像に同期して動作する。

【００１６】本発明に係る体感シュミレータシステムで
は、上記映像信号は、ハイビジョンテレビジョン信号で
ある。上記再生手段は、ハイビジョンテレビジョン信号
を再生する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。

【００１８】本発明に係る体感シュミレータシステム
は、図１に示すように、映像信号及び制御信号の記録及
び再生を行う記録／再生装置１と、上記記録／再生装置
１により再生された映像信号に基いた画像をスクリーン
２１に表示する表示手段であるプロジェクタ２と、上記
記録／再生装置１により再生された制御信号に基いて上
記スクリーン２１に表示された画像に同期して動作する
体感付与手段３とを備えている。

【００１９】また、上記体感シュミレータシステムは、
上記記録／再生装置１により再生される映像信号に基い
て上記体感付与手段３の動作を決定するティーチングユ
ニット４を備えている。

【００２０】上記記録／再生装置１は、ハイビジョンテ
レビジョン（以下、ＨＤＴＶと言う。）信号である映像
信号と上記体感付与手段３の動作を制御する制御信号と
を同時に記録媒体に記録し、また、記録媒体に同時に記
録されたＨＤＴＶ信号である映像信号と上記体感付与手
段３の動作を制御する制御信号とを再生するものであ
り、ＢＴＡ、及び、ＳＭＰＴＥで規定されたＨＤＴＶス
タジオ規格に適合するデジタルＶＴＲである。

【００２１】記録の際のフォーマットは、例えば、図２
に示すような、１インチデジタルＶＴＲ仕様の記録フォ
ーマットを適用している。上記図２に示した記録フォー
マットは、大きく分けて、映像トラック５と、音声トラ
ック６と、タイムコードトラック７とで構成されてい
る。

【００２２】さらに、上記音声トラック６は、８つのチ
ャンネルトラックＣＨ１〜ＣＨ８と、キューオーディオ
トラックＱとで構成されている。

【００２３】上述のような記録フォーマットに従って、
この記録／再生装置１で音声信号を記録する際のモード
は、３２ＫＨｚ／Ａモードの３−１サラウンド方式を適
用している。

【００２４】具体的に説明すると、１チャンネルトラッ
クＣＨ１にはレフトチャンネルデータを記録し、２チャ
ンネルトラックＣＨ２にはライトチャンネルデータを記
録し、３チャンネルトラックＣＨ３にはセンターチャン
ネルデータを記録し、４チャンネルトラックＣＨ４には
サラウンドチャンネルデータを記録する。

【００２５】さらに、この記録／再生装置１は、上記映
像トラック５にＨＤＴＶ信号である映像信号を記録す
る。

【００２６】ここで、上記ティーチングユニット４は、
予め定められたシュミレーションのプログラムが組み込
まれている。具体的に説明すると、上記ティーチングユ
ニット４は、上記映像トラック５に記録された映像信号
を基に、上記シュミレーションのプログラムに従って体
感付与手段３の揺動を決定し、その決定した揺動を、上
記図１に示すように、スラスト方向（Ｍｘ軸、Ｍｙ軸、
Ｍｚ軸）と、ラジアル方向（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）とに分
けて各方向軸の角度を検出する。そして、検出した各軸
方向の角度を、記録／再生装置１の音声信号に準ずる記
録可能な信号に変換して出力する。従って、記録／再生
装置１は、上記ティーチングユニット４から出力された
信号を、上記音声トラック６の５チャンネルトラックＣ
Ｈ５と６チャンネルトラックＣＨ６に記録する。

【００２７】即ち、一旦映像信号を記録／再生装置１が
記録媒体に記録し、その記録した映像信号を上記記録／
再生装置１が再生する。そして、ティーチングユニット
４は、その再生された映像内容に応じた動作を決定し、
その動作に基いてスラスト方向、及び、ラジアル方向の
記録信号に変換し出力する。従って、上記記録／再生装
置１は、上記ティーチングユニット４からのスラスト方
向の記録信号を制御信号として、上記チャンネルトラッ
クＣＨ５に１フレームずつＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚの順に交互
に記録し、また、ラジアル方向の記録信号を制御信号と
して、上記チャンネルトラックＣＨ６に１フレームずつ
Ｘ，Ｙ，Ｚの順に交互に記録する。

【００２８】尚、制御する軸数を減らす場合、即ち、上
記体感付与手段３の揺動が小さい場合には、上記ティー
チングユニット４は、その対象となる軸に関する信号を
無信号として出力する。

【００２９】上述のように、この記録／再生装置１は、
ＨＤＴＶ信号である映像信号を記録媒体に記録すると共
に、上記映像信号に同期した上記体感付与手段３の揺動
の制御信号を記録するものである。

【００３０】さらに、上記記録／再生装置１は、記録媒
体に記録されたＨＤＴＶ信号である映像信号と上記映像
信号に同期した上記体感付与手段３の揺動の制御信号と
を再生するものである。

【００３１】上記体感付与手段３は、上記図１に示すよ
うに、座席等の揺動部３１と、上記揺動部３１を制御す
る制御部３２とで構成されている。

【００３２】また、上記制御部３２は、上記揺動部３１
をスクリーン２１に映し出される映像に対応した度合で
揺動させるためのサーボモータ３２２ｘ，３２２ｙ，３
２２ｚ，３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚと、上述
した記録／再生装置１からの制御信号に基いて上記サー
ボモータ３２２ｘ，３２２ｙ，３２２ｚ，３２２ｍｘ，
３２２ｍｙ，３２２ｍｚにおける駆動を各々制御するコ
ントローラ３２１とで構成されている。

【００３３】上記サーボモータ３２２ｘ，３２２ｙ，３
２２ｚ，３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚは、駆動
軸Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚに各々対応しており、
対応する軸方向に駆動するものである。即ち、上記サー
ボモータ３２２ｘ，３２２ｙ，３２２ｚ，３２２ｍｘ，
３２２ｍｙ，３２２ｍｚが、上記コントローラ３２１の
上記記録／再生装置１からの制御信号に基いた制御によ
り各々駆動することで、上記揺動部３１は、スクリーン
２１に映し出される映像に対応して、２〜６軸程度の自
由度で揺れ動くこととなる。

【００３４】上述のような構成をした体感シュミレータ
システムの動作を以下説明する。

【００３５】上記記録／再生装置１は、まず、１インチ
デジタルＶＴＲ仕様の記録フォーマットに従って、ＨＤ
ＴＶ信号である映像信号を記録媒体に記録する。そし
て、上記記録／再生装置１は、一旦記録した上記映像信
号を再生して、その映像信号をティーチングユニット４
に供給する。

【００３６】上記ティーチングユニット４は、上記記録
／再生装置１からの映像信号を基に、シュミレーション
プログラムに従って体感付与手段３における揺動を決定
し、その決定した揺動に応じた記録信号を生成して上記
記録／再生装置１に供給する。

【００３７】上記記録／再生装置１は、上記ティーチン
グユニット４からの記録信号を、体感付与手段３の揺動
を制御するための制御信号として上記映像信号に同期さ
せて記録媒体に記録する。

【００３８】また、上記記録／再生装置１は、１インチ
デジタルＶＴＲ仕様の記録フォーマットに従って記録媒
体に記録されたＨＤＴＶ信号である映像信号と、上記映
像信号に同期した体感付与手段３の揺動を制御するため
の制御信号、及び、音声信号を再生する。

【００３９】上記記録／再生装置１は、再生した上記映
像信号をプロジェクタ２に供給すると共に、再生した上
記制御信号を体感付与手段３に供給し、また、再生した
音声信号を、図示していないが、３−１サラウンド方式
に基いて配置されたスピーカ−を備える音声出力部に供
給する。

【００４０】上記プロジェクタ２は、上記記録／再生装
置１からの映像信号に基いた画像をスクリーン２１に投
射する。従って、スクリーン２１には、上記映像信号に
基いた映像が映し出される。また、上記音声出力部は、
上記記録／再生装置１からの音声信号に基いた音声を各
スピーカから出力する。

【００４１】一方、上記体感付与手段３において、制御
部３２のコントローラ３２１は、上記記録／再生装置１
からの制御信号に基いてサーボモータ３２２ｘ，３２２
ｙ，３２２ｚ，３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚを
各々制御する。

【００４２】上記サーボモータ３２２ｘ，３２２ｙ，３
２２ｚ，３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚは、上記
コントローラ３２１による制御により各々駆動する。従
って、揺動部３１は、上記サーボモータ３２２ｘ，３２
２ｙ，３２２ｚ，３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚ
が駆動することにより、２〜６軸程度の自由度で揺れ動
く。

【００４３】上述のように、この体感シュミレータシス
テムでは、記録／再生装置１で、インチデジタルＶＴＲ
仕様の記録フォーマットに従って、映像信号と体感付与
手段３の揺動を制御する制御信号とを同期させて同時に
記録している。このように記録された記録媒体を再生し
た場合、再生された制御信号は、スクリーンに映し出さ
れる映像と同期がとれているため、上記映像と体感付与
手段３の揺動の同期を正確にとることができる。

【００４４】また、映像と体感付与手段３の揺動のタイ
ミング制御を行う必要がないため、記録／再生装置１、
及び、ティーチングユニット４における処理、また、シ
ュミレーションプログラムを各々簡略化することができ
る。即ち、システム全体のコストダウンを図ることがで
きる。

【００４５】さらに、ティーチングユニット４で、映像
信号に応じた揺動を記録信号に変換し、記録／再生装置
１で、映像信号、及び、上記記録信号を制御信号として
記録している。即ち、映像信号を記録する記録装置と、
制御信号を記録する記録装置とが一致しているため、映
像信号と制御信号を容易に記録することができる。

【００４６】尚、上記映像信号はハイビジョン信号であ
るため、再生する際の装置は、あらゆるハイビジョン信
号再生装置、例えば、ハイビジョン用の光ディスクプレ
ーヤー、ハイビジョン用の他の方式のデジタルＶＴＲ等
を適応することができる。このため、大型体感シュミレ
ータシステムだけではなく、例えば、図３に示すよう
に、上述のようなハイビジョン信号再生装置９を用いた
家庭用小型体感シュミレーションチェアに適用すること
ができる。

【００４７】この場合、上記ハイビジョン信号再生装置
９で、映像信号と制御信号とが上述のようにして記録さ
れた光ディスク等を再生する。上記ハイビジョン信号再
生装置９で再生された映像信号は、表示装置１０に供給
され、上記表示装置１０に上記映像信号に基いた画像が
表示される。また、この時、モータコントローラ８２
が、上記ハイビジョン信号再生装置９により再生された
制御信号に基いて座席８１の揺動を制御することによ
り、座席８１は、上記表示装置１０に表示されている画
像に対応した度合で揺れ動く。

【００４８】上述のように、大型体感シュミレーション
システムに比べて、家庭用小型シュミレーションチェア
は規模は小さくなるが、ハイビジョン用光ディスクを用
いることにより、実質上、上記大型体感シュミレーショ
ンシステムと同じ動きを楽しむことができる。

【００４９】また、上記図１に示したティーチングユニ
ット４は、シュミレーションのプログラムに従って揺動
の制御信号を生成するものとしたが、例えば、図７に示
すように、上記ティーチングユニット４に３軸（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）の位置、及び、角度を各々検出するセンサー４
１ｘ，４１ｙ，４１ｚを設け、上記図１に示した記録／
再生装置１の換わりに記録機能を有するカメラ２００を
接続させてもよい。

【００５０】即ち、上記ティーチングユニット４は、上
記カメラ２００の揺動状態を検出するセンサー４１ｘ，
４１ｙ，４１ｚと、上記各センサー４１ｘ，４１ｙ，４
１ｚにより検出された揺動状態をカメラ２００の音声信
号に準ずる記録可能な信号に変換する信号増幅変換器４
２とを備えている。そして、上記ティーチングユニット
４には、記録機能を有するカメラ２００が接続されてい
る。

【００５１】上記各センサー４１ｘ，４１ｙ，４１ｚ
は、カメラ２００の揺動状態、即ち、カメラ２００の位
置、角度を検出するものである。例えば、上記センサー
４１ｘは、Ｘ軸方向の位置、角度を検出して、その検出
した位置、角度をＸ軸揺動情報として信号増幅変換器４
２に出力する。また、上記センサー４１ｙ、及び、上記
センサー４１ｚについても、上記センサー４１ｘと同様
にして、Ｙ軸方向、及び、Ｚ軸方向の位置、角度を各々
検出しＹ軸揺動情報、及び、Ｚ軸揺動情報として信号増
幅変換器４２に各々出力する。

【００５２】上述のように、センサー４１ｘ，４１ｙ，
４１ｚは、カメラ２００の揺動を、スラスト方向とラジ
アル方向とに分けて検出するものである。

【００５３】上記信号増幅変換器４２は、カメラ２００
で適用される記録フォーマット、例えば、上記図２に示
した１インチデジタルＶＴＲ仕様の記録フォーマットに
基いて、上記センサー４１ｘ，４１ｙ，４１ｚからの各
軸の揺動情報を記録可能な信号に変換する。即ち、上記
信号増幅変換器４２は、上記各軸の揺動情報をスラスト
方向とラジアル方向とに分けて記録可能な信号に変換
し、その変換したスラスト方向とラジアル方向の記録信
号を制御信号としてカメラ２００に出力する。

【００５４】従って、カメラ２００は、上記信号増幅変
換器４２からのスラスト方向とラジアル方向の制御信号
を定められた記録フォーマットに従って、上記図２に示
したチャンネルトラックＣＨ５とチャンネルトラックＣ
Ｈ６に記録する。

【００５５】上述のような構成とすることにより、映像
信号と制御信号とを同期させて同時に記録することがで
きると共に、容易に記録することができる。

【００５６】ここで、例えば、スピードボードに乗り、
上記ティーチングユニット４を船体に固定して上記カメ
ラ２００でＶＴＲ撮影を行うと、ＶＴＲ撮影と同時に、
上記ティーチングユニット４は、撮影中のカメラ２００
の揺動を検出する。そして、上記カメラ２００は、映像
を記録すると共に船体の搖れもビデオテープに記録す
る。このようにして記録されたビデオテープを、上記図
１に示した体感シュミレーションシステムの記録／再生
装置１で再生することにより、揺動とスクリーン２１に
映し出される映像に同期して体感付与手段３は揺動す
る。

【００５７】或は、上記図３に示した家庭用小型体感シ
ュミレーションチェアのハイビジョン信号再生装置９で
再生することにより、表示手段１０に表示される画像に
同期して座席８１は揺動する。

【００５８】即ち、上記記録／再生装置１、或は、上記
ハイビジョン信号再生装置９で映像が再生されると、同
時に船体の搖れも再生されることとなる。即ち、実際に
船上で体験したことを再体験することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明に係る体感シュミレータシステム
では、再生手段は、記録媒体に記録されている映像信号
と、上記映像信号に同期した制御信号を再生する。表示
手段は、上記再生手段により再生された映像信号に基い
た画像を表示する。体感付与手段の制御手段は、上記再
生手段により再生された制御信号に基いて上記体感付与
手段における動作を制御する。上記体感付与手段は、上
記表示手段に表示された画像に同期して動作する。これ
により、映像と動きの正確な同期をとることができる。
また、システム全体の簡略化を図ることができると共
に、大幅なコストダウンを図ることができる。

【００６０】本発明に係る体感シュミレータシステムで
は、上記映像信号は、ハイビジョンテレビジョン信号で
ある。上記再生手段は、ハイビジョンテレビジョン信号
を再生する。これにより、映像と動きの正確な同期をと
ることができる。システム全体の簡略化を図ることがで
きると共に、大幅なコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例の体感シュミレータシステ
ムの構成を示す図である。

【図２】１インチデジタルビデオテープレコーダ仕様の
記録フォーマットを表す図である。

【図３】家庭用小型シュミレーションチェアに上記体感
シュミレータシステムを適用した場合の構成を示す図で
ある。

【図４】従来の体感シュミレータシステムの構成を説明
するための図である。

【図５】座席が１脚ずつ揺れ動く体感シュミレータシス
テムを表す図である。

【図６】床全体が揺れ動く体感シュミレータシステムを
表す図である。

【図７】ティーチングユニットに、位置、角度検出セン
サーを設けた場合の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 記録／再生装置 ２ プロジェクタ ３ 体感付与手段 ４ ティーチングユニット ２１ スクリーン ３１ 揺動部 ３２ 制御部 ３２１ コントローラ ３２２ｘ ，３２２ｙ ，３２２ｚ サーボモータ ３２２ｍｘ，３２２ｍｙ，３２２ｍｚ サーボモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に記録されている映像信号を再
   生する再生手段と、 上記再生手段により再生された映像信号に基いた画像を
   表示する表示手段と、 上記表示手段に表示された画像と共に動作する体感付与
   手段とを備える体感シュミレータシステムであって、 上記記録媒体には、上記体感付与手段を制御するための
   制御信号が上記映像信号と同期して記録されており、 上記体感付与手段は、上記再生手段により再生された制
   御信号に基いて動作を制御する制御手段を備えることを
   特徴とする体感シュミレータシステム。
2. 【請求項２】 上記映像信号は、ハイビジョンテレビジ
   ョン信号であって、 上記再生手段は、ハイビジョンテレビジョン信号を再生
   することを特徴とする請求項１記載の体感シュミレータ
   システム。