本発明は、VR(バーチャルリアリティ)アミューズメントに用いる装置に関し、特に、サッカー等のようにボールに蹴られる圧力を加えて飛ばすことを、現に実在するボールを蹴った上で同時にVR映像を通して視聴することで疑似体験することを可能としたVRアミューズメント用ボール配置装置に関する。

従来より、ユーザーが視聴しながら様々な疑似体験を得ることを可能としたバーチャルリアリティ(VR)に関する技術が数多く開発され、多くの場面で利用されている。近年では、バーチャルリアリティに関する技術は急速な進歩を遂げており、室内等に居ながらにして、視覚および触覚等の感覚を通じて現実的にその場にいるような体感を得ることを可能とし、通常体験できないような体感を得ることを実現するための技術が数多く開発され、エンターテイメントのみならずあらゆる分野において活用されている。

バーチャルリアリティ(VR)とは、コンピュータが作り出す仮想空間の映像を視聴するユーザーに対して、あたかもその空間内に現実に居て体験しているかのように認識・知覚させるための技術、また、そのような環境を作り出すための技術である。

バーチャルリアリティ技術は、医療、広告、教育等の分野において広く利用されているが、身近な例としては、バーチャルリアリティ技術を用いたエンターテイメントが脚光を浴びており、バーチャルリアリティ技術を用いた様々なアミューズメント装置が開発され、提供されている。例えば、サッカーのゴールとボールを表示し、ユーザーがボールをキックする動作を検知することによりボールがゴールへ向けて飛び出す映像をユーザーに提供することにより、サッカーのペナルティーキックを体験するVR装置を提供することが可能となる。

このようなバーチャルリアリティを用いたアミューズメントでは、ゴーグル型の映像視聴装置等をユーザーが装着することによって映像を視聴しつつ、装置に対するユーザーの操作により映像を変化させて仮想空間を楽しむのが主流となっている。映像視聴装置には、ジャイロセンサー、加速度センサー、ポジショントラッキング機構等が装備されており、ユーザーが任意の方向に向いたり移動したりすると、これらがユーザーの向きや移動を検知し、ユーザーの視点から見える映像に変化させるような制御工夫が付加されている。

このようなバーチャルリアリティに係るアミューズメント用の装置に係る技術として、特開2005−66185号公報が存在する。ここでは、VRスポーツに関するシステムとして、トレイニーのリハビリのためのカリキュラムをカリキュラム設定画面に、サッカーからなるボールゲームが表示され、トレイニーに行なわせてはならない禁止領域が設定された上で、トレイニーがボールからなる用語を操作するための技術が開示されている。

確かにこの技術によれば、ユーザー(トレイニー)がサッカーを疑似的に体験することが可能となると考えられるが、ボールを連続してユーザーが操作することを可能とする構造に関しては何等開示されておらず、複数のユーザーが連続して使用して楽しむことが出来ないという問題点があった。

そこで、ユーザーが映像視聴装置を介して仮想現実の映像を視聴しながらサッカー等のように実在するボールを蹴り圧力を加えて飛ばすことを疑似体験することを可能とするとともに、容易に実在する蹴られたボールを元の位置に連続して再配置する事を可能とした、連続使用に対応するVRアミューズメント用ボール配置装置の開発が望まれていた。

開2005−66185号公報

本発明は、VR(バーチャルリアリティ)アミューズメントに用いる球技を体験するための装置であって、特に、サッカー等のようにボールに圧力を加えて飛ばすことを疑似体験することを可能とするとともに、容易に現実に蹴られたボールを連続して再配置する事を可能としたVRアミューズメント用ボール配置装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置は、フレーム部と、該フレーム部に設置されるボール配置機構と、前記フレーム部に接続されたボールと、ユーザーがバーチャルリアリティ(VR)映像を視聴するためのVR視聴装置と、からなるVRアミューズメント用ボール配置装置であって、ユーザーによって蹴られて移動したボールを指定位置に再配置するため、前記フレーム部は、左右に設置された一対の土台部と、該一対の土台部に挟まれた空間の元部に設置されたボールを配置するボール受部とからなり、前記ボール配置機構は、一対の土台部に各々設置される一対のレールと、該一対のレール上を同調して前後動する一対の駆動部と、一端が前記一対の土台部の先端部に一端が接続され他端がボールに接続された一対の長尺なベルト部材と、該一対のベルト部材の両方の他端に球体の両側を固定接続されたボールと、からなり、前記一対の駆動部には、各々プーリーが設けられるとともに、前記一対のベルト部材は各々前記プーリーに掛架されて各々前記ボールに接続されており、ユーザーがボール受部に配置されたボールを蹴ってボールが受部から移動すると、先端部に位置する前記駆動部が土台部の元部方向へ後退することにより、前記プーリーに掛架された前記ベルト部材が緊縮することで前記ボールがボール受部近傍で安定し、その後前記駆動部が先端部へ前進することにより、前記プーリーに掛架された前記ベルト部材が弛緩してボールが再度ボール受部に遊動自在に配置される構成である。

また、VRアミューズメント用ボール配置装置は、バーチャルリアリティ(VR)映像を管理するとともにVR視聴装置に対する再生処理を行う映像管理再生手段と、前記ボールの移動方向および移動速度を検知するセンサーを装備し、該センサーから送信される情報をもとに、映像管理再生手段がボールが飛ぶ映像を生成してVR視聴装置に表示する構成である。 また、前記フレーム部のボール受部は、前記ボールの配置箇所に窪みが設けられたボール安定マットからなる構成である。

また、前記ボール配置機構は、前記駆動部が土台部の元部へ後退してベルト部材が緊縮する際に、前記ベルト部材の縒りをほどく(解除する)とともに、前記ボールをボール受部近傍で浮遊させ、前記駆動部が先端部へ前進して前記ベルト部材を弛緩することにより、ボールをボール受部上に配置する構成である。 更に、前記一対のベルト部材は、長さ調整自在に設置される構成である。

本発明は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。 1.一対のレール上を同調して前後動する一対の駆動部を設けるとともに、駆動部に設置されたプーリーにベルト部材を掛架する構成としたため、駆動部の前後動に伴ってベルト部材のテンションを変更することが出来る。また、ベルト部材に実在するボールを設置したため、ベルト部材の張力に応じてボールを移動自在または固定することが可能となり、ユーザーによって蹴られて現実に移動したボールを指定位置に再配置する事が可能となる。 2.映像管理再生手段とセンサーを設けたため、ユーザーがボールを蹴るなどして移動させた際に、移動方向にボールが飛ぶ映像をユーザーが使用するVR視聴装置に表示することが出来るとともに、移動速度や移動方向に脚色を加えた映像とすることが可能となる。

3.ボール安定マットに窪みを設けたため、ベルト部材の張力を高めた際にボールがボールマット上に移動して配置されるとともに、窪みに嵌ることで安定したボールの再配置を行う事が可能となる。 4.駆動部の後退によるベルト部材の緊縮および駆動部の前進によるベルト部材の弛緩によってボールの再配置を行う構成としたため、駆動部の前後動のみで正確なボールの再配置が可能となり、高効率なボール配置装置を提供することが可能となる。 5.ベルト部材の長さを調整自在としたため、ボールの配置場所を状況に応じて変更することが可能となる。

以下、本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置を、図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図であり、図2は、ボールを配置した状態のVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図である。図3は、ボールを移動させた後のVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図であり、図4は、VRアミューズメント用ボール配置装置の正面図である。

本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置1は、図1に示すように、フレーム部100と、ボール配置機構200と、ボール300と、VR視聴装置400とからなり、アミューズメントに用いられるバーチャルリアリティ(VR)装置であって、ユーザーがVR映像を視聴しながら実在するボールに対して蹴る等の押圧力を加えることによって現実にボールを移動させる。仮想的に押圧した(蹴った)方向にボールが飛ぶ映像は、ユーザーが使用するVR視聴装置に表示され、移動速度や移動方向に脚色を加えることで、例えばサッカーのペナルティーキックを体験することを可能とした装置である。

フレーム部100は、VRアミューズメント用搭乗装置1の基礎となる部材であり、図1および図4に示すように、ボール配置機構200を地面近くに設置して支持するための左右一対からなる各々横長の土台部110を有する基礎部材である。本実施例では、土台部110が左右に平行に配置される形状となっているが、これに限られずU字型に接続した構成としたり、ドーム状部材を付加して形成するなど、ボール配置機構200を水平に設置できる形状であれば、あらゆる形状を選択することが可能である。また、フレーム部100は、水平に設置する構成でもよいし、傾斜角を設けて設置する構成としてもよい。

ボール配置機構200は、フレーム部100に設置される部材であり、フレーム部100の上に左右一対設置されるものであり、前後動作を行う事が可能な状態で設置される。ボール配置機構200は、ユーザーが蹴って押圧移動させたボール300をもとの位置に自動的に戻して再配置する装置であり、後述するように、ユーザーがボール300を蹴る等によって移動させた後、ボール300を自動的に元の位置に戻して再度蹴る行為をスムーズに行う事を可能としている。

ボール300は、ユーザーが蹴る等の行為を行うための柔軟性を有する球体であり、本実施例では、図1および図4に示すように、フレーム部100に後述するベルト部材230を介して接続されている。また、本実施例では、ボール300はサッカーボールからなるが、これに限定されることはなく、VRアミューズメントで楽しめる球技で使用する各種の素材からなるボールを適宜選択して使用する事が可能である。

VR視聴装置400は、バーチャルリアリティ映像を再生する為に用いられる映像を再生・表示するための装置であり、コンピュータ410と、ユーザーの装着する映像表示手段420とからなる。コンピュータ410は、任意の記憶媒体からなる記憶手段(図示せず)を装備しており、該記憶手段はVR映像データを記憶している。

また、映像表示手段420は、VR映像を視聴可能とするための映写装置であり、本実施例では、主にゴーグル型の映写装置とする構成となっているが、これに限定されることはなく、他の構造の映写装置を用いる事が可能である。例えば、網膜に対して直接結像・投影させる網膜投影スクリーン等の映写装置を用いる事が可能である。

フレーム部100は、図1に示すように、土台部110と、ボール受部120とからなる。土台部110は、フレーム部100の左右に一対設置される土台となる部材である。本実施例では、土台部110は、鉄製の枠状部材から構成されているが、これに限定されることはなく、スチール製、木製、コンクリート製など材質を適宜選択して使用することが可能である。また、既存の壁面を土台部110として使用する構成とすることも、もちろん可能である。

ボール受部120は、ボール300を配置固定するための受け台となる部材であり、図1に示すように、一対の土台部110に挟まれた空間の元部112aに設置される構成である。ボール受部120は、本実施例では、ユーザーがボール300を蹴り出しやすいよう窪みの設けられたボール安定マット130からなり、ボール300を安定させるため、起毛素材のマットからなる構成となっているが、これに限定されることはなく、適宜材質や形状を選択して使用する事が可能である。

ボール配置機構200は、一対のレール210と、一対の駆動部220と、一対のベルト部材230と、ボール300とからなる。レール210は、後述する駆動部220が移動するためのレール部材であり、左右一対に設置された土台部110の上に各々設置される。一対のレール210は、本実施例では各々平行となるように設置される構成となっているが、これに限定されることはなく、ボール300の配置方法によって、レール210の端部を広げたり狭くしたりして設置することが可能である。

駆動部220は、レール210上に配置されて動力によって移動する部材であり、一対の駆動部220がそれぞれ一対のレール210上を同調しながら、指示に従って前後同一方向に移動する構成である。駆動部220は、本実施例では、外部の電源(図示せず)より電力を受けて動作する電気モータによって駆動する構成となっているが、これに限定されることはなく、他の駆動力を得られる部材であれば、適宜選択して使用することが可能である。

ベルト部材230は、ボール300と一対の土台部110とを繋ぐための長尺な紐状のベルト状部材であり、図1および図2に示すように、一対のベルト部材230は、各々土台部110の先端部112bに、各々の一端232aが接続され他端232bはボール300に接続される構成である。ベルト部材230は、本実施例では、伸縮性の低い紐体を用いているが、これに限定される事なく、ゴム等を用いる事は可能である。ただし、ボール300を強く蹴った際の跳ね返りによりユーザーにボール300が衝突する可能性があるため、伸縮性は高すぎない方が望ましいと言える。

ボール300には、一対のベルト部材230の両方の他端232bが接続される。すなわち、球体の両側に一対のベルト部材230の他端232bが接続固定される構成である。この構成とすることにより、一対のベルト部材230を左右から引っ張る際に、ボール300が安定する事となる。

一対の駆動部220には、図1および図4に示すように、本実施例では、各々プーリー222が回転自在に設置される構成である。このプーリー222には、ベルト部材230が掛架される。一対のベルト部材230は、各々プーリー222に掛架された上で各々ボール300の対角線上に接続される構成である。すなわち、ベルト部材230は、土台部110に一端232aが接続された上でプーリー222に掛架され、更に他端232bがボール300に接続されている。この構成により、駆動部220が前後動するに伴い、ボール300と土台部110に接続されたベルト部材230の張力が変化する事となる。

次に、VRアミューズメント用ボール配置装置1の動作について説明する。初期状態として、図2に示すように、ボール300は、ボール受部120に配置された上で、駆動部220が土台部110の先端部112b側に静止し、ベルト部材230は弛緩した状態となっている。VR視聴装置を装着したユーザーが、図3に示すように、ボール受部120に配置された実在するボール300を蹴ってボール300を移動させると、後述するセンサー600がボール300が移動したことを検知し、VR視聴装置400の映像表示手段420にボール300が蹴った方向へ飛ぶ仮想の映像が表示される。

その後、図1に示すように、先端部112bに位置する駆動部220は、土台部110の元部112aへ後退する。この動作に伴い、先端部112b付近まで移動したボール300が、プーリー222に掛架されたベルト部材230に引っ張られて元部112a方向へ移動していく。このとき、弛緩していたベルト部材230は、元部112a方向へ移動するにつれて徐々に緊縮する。駆動部220とともにボール300がボール受部120近傍まで来ると、ベルト部材230の緊縮が最大となり、駆動部220が停止する。このとき、元部112aにある一対の駆動部220とボール300とが一直線上に並ぶことで、ボール300が安定する事となる。本実施例では、この際ボール300は、図4に示すようにやや空中に浮いた状態となる。

その後、駆動部220が逆に先端部112bへ向けて前進することにより、前記プーリー222に掛架されたベルト部材230は弛緩する。ボール300は、空中に浮いた状態から下に落ちて、その場所にとどまる事となる。ボール安定マット130には、窪みが形成されている。これにより、ボール受部120に再配置され、遊動自在となる。駆動部220は、先端部112bまで移動し、初期状態に戻る事となる。この構成とすることにより、ユーザーによって蹴られて移動したボール300を指定位置に容易に再配置する事が可能となる。

本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置1は、映像管理再生手段500と、センサー600と、を装備した構成である。映像管理再生手段500は、バーチャルリアリティ(VR)映像を管理するとともに、VR視聴装置400に対する再生処理を行う装置である。本実施例では、VR視聴装置400の映像表示手段420外部に設置されるコンピュータ410の記憶手段に記録されたVR映像データを順次ユーザーの装着する映像表示手段420へ伝送処理する構成である。

映像管理再生手段500は、本実施例ではコンピュータにインストールされるVR映像再生用のソフトウェアであるが、この構成に限定されることはなく、VR映像の再生処理を専用機器によって行う構成としてもよい。また、映像表示手段420外部に設置されるコンピュータに限らず、映像表示手段420内部に設置する構成とすることも可能である。

センサー600は、ボール300の移動方向および移動速度を検知するセンサーからなる。映像管理再生手段500は、センサー600から送信される情報をもとに、ボール300が飛ぶ映像を生成してVR視聴装置400の映像表示手段420に表示する。例えば、ユーザーがボール300を蹴った瞬間、センサー600は、ボール300の移動する方向および速度を検知する。ボール300の回転方向および回転数も併せて検知する構成としてもよい。これらの情報が瞬時に映像管理再生手段500に送信され、演算処理が行われた後、ボール300がユーザーが蹴ったと考えられる方向へ飛んでいく仮想の映像を生成して再生する。

この際、勢いよく飛んだり、カーブを描いて飛んだり、移動速度や移動方向に脚色を加えた映像を生成して再生することも可能である。この構成とすることにより、移動方向にボール300が飛ぶ映像をユーザーが使用するVR視聴装置400の映像表示手段420に表示することが出来、更に、移動速度や移動方向に脚色を加えて、例えばサッカーのペナルティーキックなど、ユーザーが楽しめるような映像を再生することが可能となる。

フレーム部100のボール受部120は、本実施例では、ボール安定マット130からなる構成である。ボール安定マット130は、ボール300の配置箇所に窪みが設けられたマット状部材である。この構成とすることにより、ベルト部材230を緊縮させてボール300がボール受部120上に移動して配置される際に、ボール300が窪みに嵌ることにより、安定したボール300の再配置を行う事が可能となる。

ボール配置機構200は、本実施例では、駆動部220が土台部110の元部112aへ後退してベルト部材230が緊縮する際に、ベルト部材230の縒りを解く構成となっている。一対のベルト部材230は、ボール300の両端に接続されているため、ベルト部材230が捩れて縒りが生じた場合であっても、図1に示すように、ボール配置機構200の動作によるベルト部材230の緊縮により、縒りは容易に解かれる構成である。

また、ボール配置機構200は、駆動部220が土台部110の元部112aへ後退すると、ベルト部材230の緊縮により、図4に示すように、ボール300をボール受部120近傍で縒りが解かれた状態で浮遊させる。その後、駆動部220が先端部112bへ前進してベルト部材230を弛緩することにより、ボール300がボール受部120上に配置される構成である。すなわち、この構成とすることにより、駆動部220の前後動のみでベルト部材230の縒りを防止および解消するとともに、正確なボール300の再配置が可能となり、高効率なボール配置装置を提供することが可能となった。

一対のベルト部材230は、本実施例では、長さの調整が自在となるように設置される構成である。例えば、土台部110に接続されたベルト部材230の一端232aを電動または手動で巻取および引出自在とする長さ調整装置(図示せず)を設置する構成とすることが可能である。この構成とすることにより、ボール300の配置場所を状況に応じて変更することが可能となった。

本発明に係るVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図

ボールを配置した状態のVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図

ボールを移動させた後のVRアミューズメント用ボール配置装置の平面図

VRアミューズメント用ボール配置装置の正面図

1 VRアミューズメント用ボール配置装置 100 フレーム部 110 土台部 112a 元部 112b 先端部 120 ボール受部 130 ボール安定マット 200 ボール配置機構 210 レール 220 駆動部 222 プーリー 230 ベルト部材 232a 一端 232b 他端 300 ボール 400 VR視聴装置 410 コンピュータ 420 映像表示手段 500 映像管理再生手段 600 センサー