(57)【要約】  仮想環境を表示するためのシステムであって、該システムは、フィットネス機器と、二次元及び／又は三次元視覚表示のための手段と、少なくとも１つの音響出力及び／又は音響記録手段と、風、温度及び／又は香りを生成するための手段とから成る手段を備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想環境を表示するためのシステムにおいて、
当該システムが、フィットネス機器と、二次元及び／又は三次元視覚表示のための手段と、少なくとも１つの音響出力及び／又は音響記録手段と、風、温度及び／又は香りを生成するための手段とから成る手段を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
当該システムが、触覚を刺激するための手段、及び／又は、呼吸気の組成を変更するための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記構成要素が、コンピュータシステムを介して互いに接続され、かつ、制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記コンピュータシステムが、ユーザインタフェースを具備する少なくとも１つの制御コンピュータを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
ネットワークを介して、前記制御コンピュータに右眼及び左眼に対する画像計算を行うための計算機が接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
生成された信号が、前記仮想環境を生成するための、ＬＣＤを具備する、利用者の頭部に装着されたヘルメット（ヘッドマウントディスプレイ：ＨＭＤ）へ伝送されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
生成された信号が、スクリーン上に三次元表示を行うためのステレオ投影用に用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御コンピュータが、位置及び向きを決定するために、それぞれ少なくとも６自由度を有する１つ又は複数の入力機器に接続されており、これらの入力機器が、選択的に１つ又は複数のプッシュボタンを具備するように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
等尺性、等張性及び／又は弾性の入力機器が、前記制御コンピュータに接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記入力機器を用いて、眼球運動検出、身体運動検出、頭部運動検出及び／又は位置決定が行われることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記入力機器を用いて、身振り、表情及び／又は音声の検出が行われることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
前記入力機器として、ヘッドトラッカーが用いられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
前記視覚表示ユニットが、静止している画像、移動する対象又は静止している対象、コンピュータグラフィックス、及び／又は、二次元及び／又は三次元の移動する画像又は映像を再生することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記視覚表示ユニットが、画像を０°から１７９°の視角で再生することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記視覚表示ユニットが、フィットネス、ウェルネス又は医療の分野で当該システムを用いるために１８０°以上の視角で画像を再生することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記視覚表示ユニットが、利用者によって記録された移動する画像及び／又は静止している画像を再生することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
フィットネス機器として、例えば、ローイングマシン、自転車又はトレッドミルが用いられることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
利用者の能力データが収集されること、及び、利用者の脈拍又は心拍数などの医学的な特性値が記録されることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記音響出力ニットが、楽器、人間の声、周囲環境の音、例えば、動物の声、風、雨、滝、雷などの音、及び／又は、車両エンジン、銃声、ポンプ、爆発及び／又は土木工事などの音を再生することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２０】
風、温度、香り及び／又は空気湿度を、仮想現実において表示された当該状況に適合させることができることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
通信ユニットを介して、当該システムの外部から指示及び／又は指摘を利用者に伝えることができることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２２】
利用者が、通信ユニットを介して当該システムの外部の人と連絡をとることができることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２３】
利用者が、酸素濃度を、９％から１７％の範囲における低い値から、最大１００％の高い値にまで、及び、その逆向きに、数秒以内に変更することができることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２４】
細胞分析機器が、好ましくは、フローサイトメトリー用の機器が、前記コンピュータシステムに接続されていることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェルネス、フィットネス及び／又は医療の分野で用いることができる、仮想環境を表示するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、既に、閉じられた空間内における映写装置と映像投影領域とを用いた映像表示を伴う娯楽及び／又は体験装置、特にウェルネス設備が記載されており、この装置は、制御装置を介して互いに接続された、運動、音色、香り、光及び／又はその他のビームの各生成装置、及び／又は、センサ装置を含み、これらの動作及び作動形態は、時間、位置及び／又はそれらの強度の点において映像表示の事象に適合されている。
【０００３】
しかし、この種のシステム及び類似のシステムの場合、身体機能あるいは状態の記録及び分析が行われることはなく、従って、システム利用の作用又は効果について管理することも不可能である。また、この種のシステムでは、特別なフィットネスプログラムあるいはトレーニングプログラムを実施することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国実用新案第２０２００４００７２７３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、さまざまな感覚を刺激し、特別なフィットネスプログラムを実現し、かつ、その際、身体機能をチェックすることができる仮想環境を利用者に提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、フィットネス機器、二次元及び／又は三次元視覚表示のための手段、少なくとも１つの音響出力及び／又は音響記録手段、及び、風、温度及び／又は香りを生成するための手段から成るシステムによって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
この総合的な設備技術において、競技スポーツ及びレジャースポーツのために非常に有効な娯楽志向及び体験志向のトレーニングを実施することができる。
【０００８】
このために、有利には、このシステムは、触覚を刺激するための手段及び／又は呼吸気の組成を変更するための手段を含む。このシステムを用いる場合、高地トレーニングのために滞在地まで高額の飛行機移動をする必要もなく、また、例えば２時間分の同じ身体トレーニング効果を得るために実質トレーニング時間を１時間に短縮することも可能である。さらに、従来のトレーニングに比べて最大１０％の能力向上を実現することができる。
【０００９】
また、有利には、構成要素がコンピュータシステムを介して互いに接続され、かつ、制御される。このコンピュータシステムは、ユーザインタフェースを具備する少なくとも１つの制御コンピュータを含み、ネットワークを介してこの制御コンピュータに右眼及び左眼に対する画像計算を行うための計算機が接続されている。
【００１０】
さらに、制御コンピュータには、例えばＤＶＤ又はＶＣＤプレーヤーのような外部データ記憶装置を接続しておくことができる。これにより、本システムを用途に応じて柔軟に適合させることができる。
【００１１】
また、有利には、制御コンピュータによって生成された信号は、仮想環境を生成するための、ＬＣＤを具備する、利用者の頭部に装着されたヘルメット（ヘッドマウントディスプレイ：ＨＭＤ）へ伝送される。あるいは、生成された信号は、スクリーン上に三次元表示を行うためのステレオ投影用に用いることができる。
【００１２】
本システムの１つの有利な別形態では、制御コンピュータが、位置及び向きを決定するために、それぞれ少なくとも６自由度を有する１つ又は複数の入力機器に接続されており、これらの入力機器は、選択的に１つ又は複数のプッシュボタンを具備するように構成することができる。
【００１３】
また、有利には、例えば、等尺性、等張性及び／又は弾性の入力機器が制御コンピュータに接続されており、これらの入力機器を用いて、例えば、眼球運動検出、身体運動検出、頭部運動検出及び／又は位置決定を行うことができる。別の有利な形態の場合、これらの入力機器を用いて、身振り、表情及び／又は音声を検出することができる。
【００１４】
１つの特に有利な実施態様では、入力機器として、例えば、ヘッドトラッカーが用いられる。ヘッドトラッカーは、また、仮想環境を生成するための、ＬＣＤを具備する、利用者の頭部に装着されたヘルメット（ヘッドマウントディスプレイ：ＨＭＤ）に固定しておくこともできる。
【００１５】
また、有利には、視覚表示ユニットは、静止している画像、移動する対象又は静止している対象、コンピュータグラフィックス、及び／又は、二次元及び／又は三次元移動する画像又は映像を再生する。その際、二次元表示用の従来のモニタを用いることもできる。
【００１６】
１つの有利な形態では、視覚表示ユニットは、画像を０°から１７９°の視角で再生するか、あるいはまた、フィットネス、ウェルネス又は医療の分野で本システムを用いるために１８０°以上の視角で画像を再生することが可能であり、その際、利用者によって事前に記録された移動する実際の画像及び／又は静止している実際の画像を再生することも可能である。
【００１７】
フィットネス分野で利用するために、特に有利には、フィットネス機器として、例えばローイングマシン、自転車又はトレッドミルが本システムに組み入れられる。これにより、物理的な刺激と心理的な刺激とを組み合わせることが可能となり、視覚的な三次元環境においてアロマの利用又は高地トレーニングを実現できる。その際、利用者の能力データを収集すること、及び、脈拍や心拍数などの医学的な特性値を記録することができる。さらに、本システムの１つの発展形態では、血液を採取することによって、利用前、利用中及び／又は利用後に、より精密な血液像分析を実施することもできる。例えば、コンピュータシステムに接続された細胞分析機器、好ましくはフローサイトメトリー用の機器を用いて、血液細胞の組成を精密に決定することができる。また、結合された特定の抗体を用いて、好ましくは該抗体の蛍光色素によって、細胞上における表面マーカーの分析が可能である。
【００１８】
また、有利には、音響出力ニットは、楽器、人間の声、周囲環境の音、例えば、動物の声、風、雨、滝、雷などの音、及び／又は、車両エンジン、銃声、ポンプ、爆発及び／又は土木工事などの音を再生する。
【００１９】
本発明の１つの有利な発展形態では、風、温度、香り及び／又は空気湿度を、仮想現実において表示された状況に適合させることができる。
【００２０】
また、有利には、通信ユニットを介して、本システムの外部から指示及び／又は指摘を利用者に伝えることができる。その際、例えば、資格を有する療法士が、音響上又は視覚上の指示を利用者に与えることができる。
【００２１】
さらに、有利には、利用者は、通信ユニットを介して本システムの外部の人と連絡をとることができる。
【００２２】
本発明の別の有利な発展形態では、利用者は、酸素濃度を、９％から１７％の範囲における低い値から、最大１００％の高い値にまで、及び、その逆向きに、数秒以内に変更することができる。このシステムを利用することで、トップアスリート及び競技アスリートは、高地トレーニングユニットを用いて、現実に近い仮想環境において、来たる試合に合わせて最適に準備することができる。低酸素条件での現実に近いトレーニングは、レジャーアスリート及びアマチュアアスリートの場合、自らの能力及び個人的なコンディションレベルの向上を目的とする。この場合、特に、コスト集約的及び時間集約的な飛行機移動と高地での滞在とを行う必要がなくなる。さらに、この設備は、２４時間利用可能であり、ロジスティックスの点でも容易に実現可能であるので、格段に効果的なトレーニングが可能である。
【００２３】
このシステムは、ウェルネス分野では、仮想三次元環境において、例えばアロマの利用を他動性トレーニング及び酸素セラピーと組み合わせることができるであろう。このような環境では、リラクゼーションと個人的能力の向上とをこのように組み合わせることができ、さらに、免疫系の増強を実現することができるであろう。
【００２４】
医療分野では、このシステムは、三次元環境において、アロマ利用、高地トレーニング及び／又は酸素セラピーのために用いることができ、その際、視覚、触覚、嗅覚及び聴覚という４つの感覚が刺激される。この場合、身体固有の防衛システムが動員されるので、例えば癌やアレルギーなどに罹患している人々や代謝の疾患を有する人々に用いることが考えられる。
【００２５】
また、特に、三次元表示の技術は、画像及び音の作用によって、自己免疫系疾患における不安のような、特殊な心理的発症過程を操作することを可能にする。
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月17日(2009.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想環境を表示するためのシステムにおいて、
当該システムが、
−  フィットネス機器と、
−  ユーザインタフェースを具備する少なくとも１つの制御コンピュータを有するコンピュータシステムと、
−  三次元視覚表示のための手段であって、ネットワークを介して、前記制御コンピュータに右眼及び左眼に対する画像計算を行うための計算機が接続されており、生成された信号が、スクリーン上に三次元表示を行うためのステレオ投影用に用いられ、かつ、前記視覚表示ユニットが、フィットネス、ウェルネス又は医療の分野で当該システムを用いるために１８０°以上の視角で画像を再生する手段と、
−  少なくとも１つの音響出力及び／又は音響記録手段と、
−  風、温度及び／又は香りを生成するための手段とから成る手段を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
当該システムが、触覚を刺激するための手段、及び／又は、呼吸気の組成を変更するための手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記構成要素が、コンピュータシステムを介して互いに接続され、かつ、制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
生成された信号が、前記仮想環境を生成するための、ＬＣＤを具備する、利用者の頭部に装着されたヘルメット（ヘッドマウントディスプレイ：ＨＭＤ）へ伝送されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御コンピュータが、位置及び向きを決定するために、それぞれ少なくとも６自由度を有する１つ又は複数の入力機器に接続されており、これらの入力機器が、選択的に１つ又は複数のプッシュボタンを具備するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
等尺性、等張性及び／又は弾性の入力機器が、前記制御コンピュータに接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記入力機器を用いて、眼球運動検出、身体運動検出、頭部運動検出及び／又は位置決定が行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記入力機器を用いて、身振り、表情及び／又は音声の検出が行われることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記入力機器として、ヘッドトラッカーが用いられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記視覚表示ユニットが、静止している画像、移動する対象又は静止している対象、コンピュータグラフィックス、及び／又は、二次元及び／又は三次元の移動する画像又は映像を再生することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記視覚表示ユニットが、ユーザによって録画される移動した及び／又は移動しなかった画像を再生することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
フィットネス機器として、例えば、ローイングマシン、自転車又はトレッドミルが用いられることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
利用者の能力データが収集されること、及び、利用者の脈拍又は心拍数などの医学的な特性値が記録されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記音響出力ニットが、楽器、人間の声、周囲環境の音、例えば、動物の声、風、雨、滝、雷などの音、及び／又は、車両エンジン、銃声、ポンプ、爆発及び／又は土木工事などの音を再生することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
風、温度、香り及び／又は空気湿度を、仮想現実において表示された当該状況に適合させることができることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１６】
通信ユニットを介して、当該システムの外部から指示及び／又は指摘を利用者に伝えることができることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１７】
利用者が、通信ユニットを介して当該システムの外部の人と連絡をとることができることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１８】
利用者が、酸素濃度を、９％から１７％の範囲における低い値から、最大１００％の高い値にまで、及び、その逆向きに、数秒以内に変更することができることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１９】
細胞分析機器が、好ましくは、フローサイトメトリー用の機器が、前記コンピュータシステムに接続されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
【国際調査報告】
2009543619.tif 000002
2009543619.tif 000003
2009543619.tif 000004
2009543619.tif 000005
2009543619.tif 000006
2009543619.tif 000007