【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ再生装置等から出力される映像信号により、画と音を楽しむと同時にその映像に合った体感をも楽しめるようにした疑似体験装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バーチャルリアリティ（仮想現実感もしくは疑似現実感）という言葉が雑誌等をにぎわして久しいが、一般的には映像や音が中心で、それ以外の体感まで楽しめるまでには至っていない。 映像や音とともに体感まで楽しめるものとしては、ゲームセンターなどの特殊施設で用いられている専用の機械が知られている。 このようなゲームセンターで使用される体感装置としては、せいぜい音楽体感器（いわゆるボディソニック）程度であって、まれにゲーム操作入力に合わせてゲームのプレイヤーをあらゆる角度に振り回すような大がかりな全方位回転マシンが見受けられる程度である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のバーチャルリアリティの体感装置は、音楽体感器の場合であれば音声信号を入力とすることにより、全方位回転マシン等であればプレイヤーの操作入力により、あるいはコンピュータ画像との連動により、動作されるものであり、ＶＴＲ等で再生される映像や音に合わせて動作させることは不可能である。 また、全方位回転マシン等における椅子の動きは、通常、油圧機器で駆動されることが多く、装置が複雑で高価となるうえ、停電時、非常時に動きが予測できず安全装置に工夫が要る等、手軽なバーチャルリアリティ装置からは程遠いものになる。
従って、このような装置を一般家庭内において、ＶＴＲ
等の画と音に合わせて体感によるバーチャルリアリティを楽しめるようにすることには適用できない。

【０００４】一般的に、ＶＴＲ等の画と音に合わせて、
体感装置を動作させることを考えると、シーケンサー等により、ＶＴＲ等のスタート点からの再生時間に合わせて体感装置のアクチュエータを動作させる方式が考えられる。 しかし、このような方式では最初のスタート点で両者が合っていても、途中でだんだんずれてくる欠点がある。 例えば使用者がＶＴＲを巻き戻したり、変速再生をしたりすると、つじつまが合わない状態になる。 従って、この場合、ＶＴＲ等の再生と体感装置の動作をいかに同期させるかが課題である。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ＶＴＲ等の映像や音声に同期させて体感を得ることができ、一般家庭にも持ち込めるような疑似体験装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、本発明では、映像再生装置と映写装置及び音響装置により、映像ソフトの画と音を楽しむことと同時に、この映像ソフトの画と音に合わせた視覚，聴覚以外の感覚すなわち体感，触覚，臭覚，味覚などの内の１以上を同時に楽しめるようにした疑似体験装置の構成を、前記映像再生装置から出力される前記映像ソフトのタイムコードあるいは該映像ソフトの開始時からのカウンタ情報をコンピュータに入力し、該タイムコードあるいは該カウンタ情報に合わせて前記コンピュータにあらかじめ用意したプログラムを動かすことにより、該映像ソフトの画と音以外の感覚を発生する装置を動作させるようにしたことを特徴とする。

【０００７】上記において、映写装置には、映像再生装置から出力される映像信号を眼前の１枚もしくは２枚の小型映像素子に映し出し、これを拡大して見るようにしたゴッグル型または眼鏡型の装置を用いることができる。

【０００８】また、上記の画と音以外の感覚を発生する装置としては、体験者がすわる椅子状の装置と、この椅子状の装置を上下動または振動させる駆動装置とを有して成る体感発生装置を具備する装置を用いることができる。

【０００９】また、上記の駆動装置として、モータの回転力をウォームギヤで伝達してボールネジを回転させ、
該ボールネジの回転で上下動または振動を発生させる装置を用いることができる。

【００１０】また、上記の画と音以外の感覚を発生する装置として扇風機状の装置を具備し、コンピュータが体験者の見ている映像ソフトの映像のスピード感に合わせて該装置の風速を変化させるようにすることができる。

【００１１】さらに、シーケンサを具備し、コンピュータから出力される画と音以外の感覚を発生する装置のコントロール信号を該シーケンサに入力し、該シーケンサが前記装置のコントローラをコントロールして、該装置を構成する複数の駆動装置またはアクチュエータをパラレルにコントロールすること構成とすることができる。

【００１２】

【作用】本発明の疑似体験装置では、映像再生装置から、タイムコードもしくは開始時からのカウンタ情報をコンピュータに入力し、コンピュータがこれらのタイムコードもしくはカウンタ情報に同期させて画と音以外の感覚を発生する装置に所定の動作をさせることにより、
映像再生装置の映像及び音とそれ以外の体感等とを同期させる。 また、画と音以外の感覚を発生する装置については、椅子状の装置を上下動もしくは振動させる簡単な構造や扇風機状装置を用いることにより、家庭に持ち込める大きさと価格を実現する。 さらに、シーケンサを介してこれらの画と音以外の感覚を発生する装置をコントロールすることにより、市販のコンピュータを用いて、
該装置を構成する複数の駆動装置やアクチュエータをパラレルにコントロールすることを可能にする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図、図２はその外観図である。 図において、１がコントロール部、２が駆動部である。 コントロール部１は、Ｖ
ＴＲ３、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）４、シーケンサ５、コントローラ６、音楽体感器駆動装置７と扇風機用リモコン８から成っている。 一方、
駆動部２は、顔面装着型ヘッドホン付視覚装置９、音楽体感器１０とそれを取り付ける椅子１１、椅子１１を固定する板状の台１２、上下動又は振動駆動装置（以下、
代表して上下動駆動装置と記す）１３、脚１４、扇風機１５とそのリモコン受光部１６から成る。 図２における１７は本装置を利用する体験者を示している。

【００１５】まず、本実施例の各部間の接続とそれら各部の機能を説明する。

【００１６】図１において、ＶＴＲ３を再生モードにすると、ビデオテープの内容が再生される。 すなわち、映写装置である視覚装置９には、画像信号、音声信号と電源がＶＴＲ３側から供給される。 この視覚装置９については別途説明する。 ＶＴＲ３から音楽体感器駆動装置７
には音声信号が供給される。 音楽体感器駆動装置７では、ローパスフィルタ７ａにより低音のみ取り出し、これをアンプ７ｂで増幅して音楽体感器１０に加える。 音楽体感器１０にはスピーカードライバーが組込まれており、体験者１７がこれに座ると低音が背中に伝わって体で音を感じることが出来る（これはパイオニア製でボディソニックとして市販されている）。

【００１７】さて、ＶＴＲ３はパソコン４と接続されるが、これはコントロール信号をやりとりするものであり、ＬＡＮＣと呼ばれるものである。 ＬＡＮＣは、パソコン４側のスロットに装着されたＬＡＮＣ専用Ｉ／Ｏボードと、例えばカメラ一体型の８ミリＶＴＲ３側のＬＡ
ＮＣ端子を、ＬＡＮＣケーブル４ａで接続することにより構成される。 本実施例では、このＬＡＮＣケーブル４
ａを通して、パソコン４側からは再生，停止，ポーズ，
巻き戻し等の動作モードのコントロール信号をＶＴＲ３
側に送出し、ＶＴＲ３側からは現在の動作モードやビデオテープのトップ／エンド、タイムコード、テープカウンタ値等をパソコン４側に送出する。 これにより、パソコン４は１フレーム（フィールド）単位でＶＴＲ３の情報が得られ、かつコントロール信号を送ることによってＶＴＲ３の動作モードを自在にコントロールすることができる。

【００１８】パソコン４には、ＶＴＲ３のビデオソフトに合わせ、「どのタイムコードにはどういう動作をさせる」というプログラムが別途供給されている。 パソコン４はシーケンサ５に例えばＲＳ２３２Ｃケーブル４ｂでつながれ、パソコン４の命令は一旦シーケンサ５に蓄えられるので、次から次へパソコン４から命令を出すことが出来る。 シーケンサ５からは、コントローラ６にオン／オフ、スロー／ファスト、正転／逆転等の指令が発せられ、この指令を受けてコントローラ６は上下動駆動装置１３を動作させる。 またシーケンサ５からリモコン８
をコントロールし、リモコン受光部１６を介して扇風機１５を動作させる。 このように、シーケンサ５を用いる利点は、市販のパソコンを用いても、その動作速度を気にすることなく、複数の上下動駆動装置１３や扇風機１
５等をパラレルに動作させて、所望の体感等を発生させることができることである。 しかし、高速で動くパソコン４を用いるなら、このシーケンサ５を省くことも出来る。

【００１９】次に、駆動部２の構造を説明する。 音楽体感器１０は、椅子１１に取り付けられ、台１２のほぼ中央に固定されている。 この台１２は後部中点を支点として脚１４で床に対し揺動自在に支えられ、前部両端近傍に設けられた切り欠き部１２ａ，１２ｂがそれぞれ上下動駆動装置１３に揺動自在に係着されている。 視覚装置９は体験者１７の頭部に装着され、扇風機１５は例えば体験者１７の前方に配置される。 扇風機１５の強弱ＯＮ
／ＯＦＦはシーケンサ６のＩ／Ｏユニットでリモコン８
のボタンを直接ＯＮ／ＯＦＦすることによって行う。 従って、扇風機１５はパソコン４やシーケンサ５などの制御部から離れた所に置いて構わない。

【００２０】次に、上下動駆動装置１３の構造を説明する。 図３はその詳細な構造を示す斜視図である。 ２０はＡＣモータであり、図１のシーケンサ５によりコントローラ６を介して方向と回転の早さを制御される。 モータ２０はウォームギヤ２２を介してタテ方向の軸２３に力が伝えられる。 軸２３はフレーム２１に固定された軸受２４，２５により上下しないように押さえられていて中央部はボールネジ２６が切られている。 このボールネジ２６に組み合うボールネジ受け２９が設けられ、上下の板２７，２８とまわり止め軸３０が一体となっている。
この上下の板２７，２８の間に台１２の切り欠き部１２
ａが遊びを有する状態で挟み込まれて飛び上がりなどが防止されている。 台１２の凹状の切り欠き１２ａに回り止め軸３０とボールネジ軸受２９が組み合わされるので、軸２３が回転すると軸受２９は上下し、板２８にのっている台１２はこれに合わせ上下することになる。 ３
１，３２はリミット検出用のマイクロスイッチであり、
マイクロスイッチ３１，３２がそれぞれ板２７，２８にタッチすると、ＡＣモータ２０はそれ以上回転せず止まる。 すなわち、マイクロスイッチ３１，３２がＯＮするところまで、ボールネジ軸受２９は上下する。 以上は、
フレーム２１によりがっちりと止められている。 図２でわかるように、２ケの上下動駆動装置１３が独立に台１
２を上下させることにより、椅子１１の前後及び左右の傾きをコントロールできる。 ウォームギヤ２２を用いて軸２３を回転させる利点は、モータ２０のＯＦＦでその場停止となり、危険防止と同時にモータ２０の負担を軽減できる点である。

【００２１】次に、視覚装置９について説明する。 図４
はその外観構成を示す斜視図であり、図５はその使用状態を示す説明図である。 この視覚装置９は本出願人が先の出願で詳説したものであり、図中、４１はゴッグル型のビューワー、４２はヘッドホン部、４３，４４はヘッドセット部、４５はスピーカ、４６は頭当部、４７は舌片部である。 ヘッドホン部４２は、それぞれ複数のスピーカ４５を配置した左右のヘッドセット部４３，４４が舌片部４７を介してＡ矢示の方向に調節可能に頭当部４
６に取り付けられている。 ビューワー４１は、その両側にゴム状の連結部４８が付いており、これが各ヘッドセット部４３，４４の外側に設けられている係止金具４
９，５０と止め金具５１に通されて、長さを調節可能にヘッドホン部４２に係着されている。 ５２はＶＴＲ等に接続するためのコード、５３はそのコネクタ、５４はビューワー４１とヘッセット部４４の接続コードである。
ビューワー４１は内部に１枚ないし２枚の液晶表示器が内蔵されており、それに映し出された映像を拡大して見る構造となっている。 液晶表示器が２枚の場合には、各映像を左右の眼で別々に見て合成することにより立体映像を楽しむことができる。 また、左右のヘッドセット部４３，４４により立体音響を楽しむことができる。 大型のヘッドホン部４２とビューワー４１とは、ゴム状のものでむすんでいるので、頭に装着したとき頭を動かしてもしっかりと顔面にセットされる。

【００２２】以上のように構成した実施例の動作および作用を述べる。

【００２３】さて、図２のようにセットすると、ＶＴＲ
３から供給される映像により様々の仮想現実感を楽しむことができる。 例えば宇宙船、自動車、空飛ぶじゅうたん…といった様々な乗り物に実際に乗った仮想体験を楽しむことが可能になる。 そこで、以下では代表にジェットコースター体験ソフトの例でどう楽しむかを説明する。

【００２４】図６は視覚装置９を装着したときに見えるビデオ映像（立体）の一例を示している。 体験者は、そのジェットコースターのコース前方の立体映像とともにそれに合った走行音等を視聴できるようになっている。
図７にこれらに合わせた“体感”のプログラムタイムチャートを示す。 この例では全行程４０数秒のビデオソフトで、上に述べたジェットコースターのコースでのビデオ映像と音が入っている。 この図７でＲ，Ｌ，Ｆで示された項が、パソコン４に入っているプログラムである。
ここで、Ｒは右側の上下動駆動装置１３、Ｌは左側の上下動駆動装置１３、Ｆは扇風機１５のコントロールを示す。 では、実際どのように駆動部２が動作するか説明する。 ０〜１０秒においてはジェットコースターがリフトアップされていく行程である。 Ｒ，Ｌはゆっくり上へ上がり、１０秒たったとき前部がもち上げられた状態となる。 このときゆっくりとリフトアップされるのでスピードは遅く、Ｆはストップしたままである。 １０〜１５秒はジェットコースターが第１の急落下となる。 このときＬ，Ｒは急に下がり、またＦはＯＮとなり速度を感じる。 １５秒を過ぎると上向きにジェットコースターは上がりこれに合わせてＬ，Ｒは反転する。 ２０秒のピーク付近でＦがＯＦＦされ、第２の急落下でＦがＯＮになるので、この風速の変化により、あらためてスピード感を感じることになる。 ２７秒〜３０秒の左ひねりはＲとＬ
を別々に動かすことによりその体感を得ている。 上記における時間は絶対的な時間ではなく、ＬＡＮＣを通してＶＴＲ３側から送られるタイムコードやテープカウンタ値から算出されるものなので、ビデオテープの巻き戻しや変速再生等に影響されることなく、ＶＴＲ３から出力される映像や音と完全に同期を取ることができる。

【００２５】以上のように、本実施例は通常のＶＴＲと市販のパソコン，シーケンサにより扇風機と簡単な上下動等の駆動装置を動かして体感を発生させるという単純な仕組みなので、家庭にも十分持ち込める大きさと価格が実現できる。 上記実施例により、使用実験を行ったところ、ゴッグル型の視覚装置９により外光が遮断されてビデオ映像しか見えないことが現実感を高め、この映像の動きに合わせ扇風機１５から風がくるのは新鮮で効果的であった。

【００２６】また、図２の台１２をベニア板で作製したところ、比較的に強度の不十分な分だけギシギシした不安定感があり、これが逆にスリリングで楽しめた。 とくに靴等の裏から伝わる振動音は効果的だった。 上下動駆動装置１３の移動量は、わずかであり、台１２の傾きも大きくはとれないものであるが、座っている椅子１１が動くのは、動かないのと比べれば雲泥の差があり、十分な効果があった。 上下動駆動装置１３の移動量が少ないことの利点は、椅子１１にすわってころげ落ちるということもなく安全ベルトも不要で、安全面でメリットのあることである。 もちろん、安全ベルトを設けても良いことはいうまでもない。

【００２７】なお、ＬＡＮＣに代えて図８に示す接続構成により、ＶＴＲ３とパソコン４の情報の受け渡しを行っても良い。 すなわち、ＶＴＲ３はリモコン６３からの光信号の受光部３ａを有するものとし、ＶＨＳテープの場合ではオーディオ（ＡＵＤＩＯ）トラックまたはＣＴ
Ｌトラックにタイムコード等が記録され、８ミリテープの場合ではＰＣＭトラックにタイムコード等が記録されていて、これを再生して出力できるものとする。 この再生信号を復調器６１で復調し、Ｉ／Ｏボード６２を介してパソコン４にタイムコード等を入力する。 一方、パソコン４からの再生や巻き戻し等のコントロール信号は、
Ｉ／Ｏボード６２を介してリモコン６３の発光を制御することにより、ＶＴＲ３へ送出する。

【００２８】また、図２の扇風機１５の配置は体験者１
７の正面に限るものではなく、複数台を異なる位置に配置してそれぞれ別個に制御する構成としても良いし、場合によっては省略することもできる。 さらに上下動駆動装置１３の速度制御をきめ細かく行うには、モータの制御にＡＣもしくはＤＣのサーボシステムを用いることが有効である。 このように本発明は、その主旨に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るものである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の疑似体験装置によれば、映像再生装置からのタイミング情報に同期させて体感装置を動作させるので、常に映像再生装置から出力される画と音に合致させた体感を得ることができる。 また、請求項２の発明によれば、特に、
外界を遮断して映像をみることができるので、一層、仮想現実感を増すことができる。 また、請求項３，４，５
の発明によれば、特に、簡単な仕掛けで体感装置が構成できるので、家庭に持ち込める大きさと価格を実現することができる。 さらに、請求項６の発明によれば、特に、市販のコンピュータにより、画と音以外の感覚を発生する装置の制御を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図

【図２】上記実施例の外観を示す斜視図

【図３】上記実施例で使用する上下動または振動駆動装置の構造を示す斜視図

【図４】上記実施例で使用する視覚装置の構成を示す斜視図

【図５】上記視覚装置の使用状態を示す説明図

【図６】上記実施例の動作を説明するための映像例を示す図

【図７】上記実施例の動作を説明するためのプログラムタイムチャート

【図８】上記実施例におけるパソコンとＶＴＲの別な接続構成例を示す図

【符号の説明】

１…コントロール部 ２…駆動部 ３…ＶＴＲ ４…パソコン ５…シーケンサ ６…コントローラ ８…リモコン ９…視覚装置 １０…音楽体感器 １２…台 １３…上下動または振動駆動装置 １５…扇風機 １７…体験者