(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被揺動体を横揺れ、縦揺れ及び上下動させる第１乃至第３駆動手段と、
前記第１乃至第３駆動手段を制御する制御手段とを備え、
前記第１乃至第３駆動手段の各々は、
モータと、このモータの回転軸に直交するように配置され、かつ前記モータの回転軸に一端が固定された第１アームと、前記モータの回転軸に直交するように配置され、かつ前記第１アームの他端に一端が回転可能なように取り付けられた第２アームとを備え、
前記第１駆動手段の第２アームの他端が、前記被揺動体の前部中央部に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動手段の第２アームの他端が、前記被揺動体の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、前記第３駆動手段の第２アームの他端が、前記被揺動体の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられ、
前記制御手段は、
前記被揺動体を横揺れさせるときに、前記第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらして前記モータをサーボ駆動制御し、
前記被揺動体を縦揺れさせるときに、前記第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた前記第２及び第３駆動手段と前記第１駆動手段との位相を１８０°ずらして前記モータをサーボ駆動制御し、
前記被揺動体を上下動させるときに、前記第１乃至第３駆動手段の位相を合わせて前記モータをサーボ駆動制御する揺動装置。
【請求項２】
前記第１乃至第３駆動手段のモータの回転軸及び前記第１アーム及び第２アームの各端部の回転軸が、前記被揺動体の前部から後部に延びる軸線と平行となるように配設されている請求項１に記載の揺動装置。
【請求項３】
前記被揺動体は、
ベースと、
このベースの上方で揺動及び上下動するテーブルと、
このテーブルの下方の略中央に沿って配置され、一端が前記テーブルの前部中央部に自在継手を介して取り付けられ、他端が前記ベースの後部中央部に回転可能に取り付けられたテーブル支持部とを備え、
前記第１駆動手段の第２アームの他端が、前記テーブル支持部の前部に回転可能なように取り付けられ、前記第２及び第３駆動手段の第２アームの他端が、前記テーブルの後部両側部に回転可能なようにそれぞれ取り付けられている請求項１に記載の揺動装置。
【請求項４】
前記テーブル支持部の他端の回転軸が、前記被揺動体の前部から後部に延びる軸線と直交するように配設されている請求項３に記載の揺動装置。
【請求項５】
使用者に個別に立体映像を表示する視覚装置と、
前記使用者を所定位置に固定すると共に、その使用者が前記立体映像を見ることができるように、前記視覚装置が取り付けられている固定装置と、
前記固定装置を横揺れ、縦揺れ及び上下動させる第１乃至第３駆動手段と、前記第１乃至第３駆動手段を制御する制御手段とを有する揺動装置とで構成され、
前記第１乃至第３駆動手段の各々は、
モータと、このモータの回転軸に直交するように配置され、かつ前記モータの回転軸に一端が固定された第１アームと、前記モータの回転軸に直交するように配置され、かつ前記第１アームの他端に一端が回転可能なように取り付けられた第２アームとを備え、
前記第１駆動手段の第２アームの他端が、前記固定装置の前部中央部に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動手段の第２アームの他端が、前記固定装置の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、前記第３駆動手段の第２アームの他端が、前記固定装置の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられ、
前記制御手段は、
前記固定装置を横揺れさせるときに、前記第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらして前記モータをサーボ駆動制御し、
前記固定装置を縦揺れさせるときに、前記第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた前記第２及び第３駆動手段と前記第１駆動手段との位相を１８０°ずらして前記モータをサーボ駆動制御し、
前記固定装置を上下動させるときに、前記第１乃至第３駆動手段の位相を合わせて前記モータをサーボ駆動制御する体感シミュレーション装置。
【請求項６】
前記第１乃至第３駆動手段のモータの回転軸及び前記第１アーム及び第２アームの各端部の回転軸が、前記固定装置の前部から後部に延びる軸線と平行となるように配設されている請求項５に記載の体感シミュレーション装置。
【請求項７】
前記固定装置は、
ベースと、
このベースの上方で揺動及び上下動するテーブルと、
このテーブルの下方の略中央に沿って配置され、一端が前記テーブルの前部中央部に自在継手を介して取り付けられ、他端が前記ベースの後部中央部に回転可能に取り付けられたテーブル支持部とを備え、
前記第１駆動手段の第２アームの他端が、前記テーブル支持部の前部に回転可能なように取り付けられ、前記第２及び第３駆動手段の第２アームの他端が、前記テーブルの後部両側部に回転可能なようにそれぞれ取り付けられている請求項５に記載の体感シミュレーション装置。
【請求項８】
前記テーブル支持部の他端の回転軸が、前記固定装置の前部から後部に延びる軸線と直交するように配設されている請求項７に記載の体感シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被揺動体を揺動及び上下動させる揺動装置及びその揺動装置が搭載された体感シミュレーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
体感シミュレーション装置は、その使用者が実際の状況を疑似体験することができる装置であり、例えば飛行機や自動車の操縦を疑似体験することができる装置がある。このような体感シミュレーション装置には、一般に視覚装置、音響装置、動作装置等が備えられている。
【０００３】
このような体感シミュレーション装置に用いられる動作装置としては、例えば飛行機や自動車の座席やその座席を含むボディを揺動、即ち縦揺れ（ピッチング）や横揺れ（ローリング）及び上下動（ヒービング）させて３次元的に動作させる揺動装置がある。
従来の揺動装置は、上記ピッチング、ローリング及びヒービングを実現するために、例えば６軸の駆動手段が備えられており、これらの駆動手段をそれぞれ制御することにより、使用者は疑似体験することができるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の揺動装置では、６軸という多数の駆動手段を備えてそれぞれ制御しなければならないので、その構造は大型であり、また構成や制御プログラム等が複雑となり、コストや手間が増大するという欠点がある。これに対し、パンタグラフ機構を採用した揺動装置が開発されている。ところが、この揺動装置によれば、構成や制御プログラム等は簡易となるが、パンタグラフ機構を採用しているため、小型化には限界があるという問題が残る。
【０００５】
そこで本発明は上記課題を解消し、簡易な構成で複雑な動作をさせることができる小型の揺動装置及びその揺動装置が搭載された体感シミュレーション装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、被揺動体を横揺れ、縦揺れ及び上下動させる第１乃至第３駆動手段と、第１乃至第３駆動手段を制御する制御手段とを備え、第１乃至第３駆動手段の各々は、モータと、このモータの回転軸に直交するように配置され、かつモータの回転軸に一端が固定された第１アームと、モータの回転軸に直交するように配置され、かつ第１アームの他端に一端が回転可能なように取り付けられた第２アームとを備え、第１駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体の前部中央部に回転可能に取り付けられ、第２駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、第３駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられ、制御手段は、被揺動体を横揺れさせるときに、第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体を縦揺れさせるときに、第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた第２及び第３駆動手段と第１駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体を上下動させるときに、第１乃至第３駆動手段の位相を合わせてモータをサーボ駆動制御する揺動装置で達成される。
【０００７】
さらに、上記目的は、本発明にあっては、使用者に個別に立体映像を表示する視覚装置と、使用者を所定位置に固定すると共に、その使用者が立体映像を見ることができるように、視覚装置が取り付けられている固定装置と、固定装置を横揺れ、縦揺れ及び上下動させる第１乃至第３駆動手段と、第１乃至第３駆動手段を制御する制御手段とを有する揺動装置とで構成され、第１乃至第３駆動手段の各々は、モータと、このモータの回転軸に直交するように配置され、かつモータの回転軸に一端が固定された第１アームと、モータの回転軸に直交するように配置され、かつ第１アームの他端に一端が回転可能なように取り付けられた第２アームとを備え、第１駆動手段の第２アームの他端が、固定装置の前部中央部に回転可能に取り付けられ、第２駆動手段の第２アームの他端が、固定装置の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、第３駆動手段の第２アームの他端が、固定装置の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられ、制御手段は、固定装置を横揺れさせるときに、第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、固定装置を縦揺れさせるときに、第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた第２及び第３駆動手段と第１駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、固定装置を上下動させるときに、第１乃至第３駆動手段の位相を合わせてモータをサーボ駆動制御する体感シミュレーション装置で達成される。
【０００８】
上述の構成によれば、第１駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の前部中央部に回転可能に取り付けられ、第２駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、第３駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられる。制御手段は、被揺動体（固定装置）を横揺れさせるときに、第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体（固定装置）を縦揺れさせるときに、第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた第２及び第３駆動手段と第１駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体（固定装置）を上下動させるときに、第１乃至第３駆動手段の位相を合わせてモータをサーボ駆動制御する。
それらの駆動力をクランクとして構成した各第１アームと各第２アームを介して被揺動体（固定装置）にそれぞれ伝達するようにしている。従って、自由度が少なくても剛性が高まるので、モーションの再現性が高いピッチング、ローリング及びヒービングが可能となる。また、広い動作スペースが不要となるので、揺動装置の構造を小型化し、構成や制御プログラム等を簡易なものとすることができ、コストや手間を低減させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１０】
図１は、本発明の揺動装置の実施形態が搭載された体感シミュレーション装置の外形例を示す概略平面図、図２は、その概略正面図、図３は、その概略上面図、図４は、その概略システムを示す構成図である。
この体感シミュレーション装置１０００は、座席１２４０、揺動装置１４００、視覚装置１６００、制御装置１８００等で構成されており、制御装置１８００が視覚装置１６００に立体映像を映し出させると同時に、揺動装置１４００を立体映像の動きに応じて動作させて座席１２４０を揺動させることにより、座席１２４０に搭乗している使用者に、立体映像の動きに応じた３次元的な動作のシミュレーションを体感させるように構成されている。
【００１１】
座席１２４０は、繊維強化プラスチック材料あるいは金属材料等により成形された構成となっており、両側部にアームレスト１２１０が配設され、下部にフットレスト１２２０が配設され、上部にロックアーム１２６０、ヘッドレスト１２８０が配設されている。
座席１２４０は、使用者が比較的リラックスした状態で座ることができるように構成されている。そして、座席１２４０の背もたれ部１２４１の略中央に設けられているくり抜き部１２４１ａ内には、補助シート１２４２が収納されている。この補助シート１２４２は、腰掛け部１２４２ａの下部に設けられている背もたれ部１２４１とのつなぎ目１２４２ｂが、９０°回転可能に軸支持されている。
【００１２】
これにより、使用者の背が高い場合は、補助シート１２４２の腰掛け部１２４２ａをくり抜き部１２４１ａ内に収納した状態にし、使用者の背が低い場合は、補助シート１２４２の腰掛け部１２４２ａをくり抜き部１２４１ａから引出した状態にすることにより、使用者の背丈にかかわらず容易に対応することができる。
アームレスト１２１０は、座席１２４０や補助シート１２４２に対する乗降の際に使用者が手で掴んで体を支えるための把持手段である。フットレスト１２２０は、座席１２４０や補助シート１２４２に座った状態の使用者が両足を乗せて体を支えるための載置手段である。
【００１３】
ロックアーム１２６０は、座席１２４０や補助シート１２４２に座った状態の使用者を押さえ付けるための固定手段である。
ロックアーム１２６０は、表面がクッション材で覆われた金属製の棒材で、水平方向から見て略Ｌ字状であって、鉛直方向から見て略Ｕ字状に形成されており、ロックアーム１２６０の両開放端（連結端）１２６１は、座席１２４０の背もたれ部１２４１の上部に懸けわたされている連結棒１２０３に図示矢印ａ方向に回動可能に連結されている。
【００１４】
このような構成において、ロックアーム１２６０が上方に撥ね上げられた状態で使用者が座席１２４０や補助シート１２４２に座り、ロックアーム１２６０の操作端１２６２を例えば使用者が片手又は両手で持って引き下ろすことにより、ロックアーム１２６０の操作端１２６２のＵ字内に使用者の頭部が挿入されると共に、ロックアーム１２６０の操作端１２６２のＬ字及びＵ字部分で使用者の胴部（肩から腹にわたる部位）が押さえ込まれるので、使用者を座席１２４０や補助シート１２４２に座った状態で固定することができる。尚、ロックアーム１２６０は、管理者が手動あるいは自動で上下させるように構成することも可能である。
【００１５】
ヘッドレスト１２８０は、使用者が座席１２４０や補助シート１２４２に座ってロックアーム１２６０で固定されたときに、使用者の頭部を支持するための支持手段である。
ヘッドレスト１２８０は、座席１２４０の背もたれ部１２４１の上部であってロックアーム１２６０の連結端１２６１間に、ロックアーム１２６０の回転に伴って回転可能となるように一体的に連結されている。
そして、ヘッドレスト１２８０の両側には、使用者の両耳に対応してそれぞれ音像、即ち空間内で方位と距離を持って認識される音声を出すことができる一対のスピーカ１２３１がそれぞれ取り付けられている。
【００１６】
揺動装置１４００は、３組の駆動手段を備えており、各駆動手段に備えられているモータ１４３１をサーボ制御するのみで、座席１２４０を揺動、即ち縦揺れ（ピッチング）Ｐや横揺れ（ローリング）Ｒ及び上下動（ヒービング）Ｈさせて３次元的に動作させる機構部分である。この揺動装置１４００は、装置の転倒を防止するためのステップ１２０１上に載置され、動作中の異物の巻き込みを防止するためのジャバラ１２０２で覆われている。
【００１７】
視覚装置１６００は、立体映像を映し出すゴーグルが内蔵されたフェイスマスク１６０１を備えている。このフェイスマスク１６０１は、ロックアーム１２６０の操作端１２６２の途中に、操作端１２６２と共に図示矢印ｂ方向に移動可能に取り付けられている。即ち、視覚装置１６００は、使用者が座席１２４０や補助シート１２４２に座ってロックアーム１２６０で固定されたときに、操作端１２６２を操作してフェイスマスク１６０１が顔面を覆うように調整し、覗き込んで内部で映し出される立体映像を見ることができるように配設されている。
【００１８】
制御装置１８００は、制御装置１８００を起動・停止させるスタート／ストップスイッチ１８１０、ＣＰＵ１８２０、ハードディスク（ＨＤ）やデジタルバーサタイスディスク（ＤＶＤ）等のメモリー部１８３０、３台のモータ１４３２をそれぞれサーボ制御する安全制御回路１８４１を備えたモータ制御回路１８４０等で構成されている。
メモリー部１８３０には、視覚装置１６００に立体的な映像を映し出させるための映像ファイル１８３１、スピーカ１２３１から音像を流させるための音声ファイル１８３２及び揺動装置１４００を３次元的に揺動させるためのモーションファイル１８３３が記憶されている。
【００１９】
即ち、映像ファイル１８３１は、人の両眼の間隔より多少狭い間隔（例えば６５ｍｍ）に並列配置された２台の撮影装置を１／６０秒（１フィールド分）毎に交互に切り替えて撮影した実写のデータで構成されている。
音声ファイル１８３２は、２つのマイクロホンにより採取された音声信号に、モーションファイル１８３３のデータを基にして時間差を付加すると共に、強弱のレベル差を付加した音像のデータで構成されている。
モーションファイル１８３３は、直交３軸方向と各軸周りの方向の計６軸方向の動きを例えばジャイロセンサで測定したデータを３台のモータ１４３２の回転方向、回転量、回転速度等に変換したデータで構成されている。
【００２０】
そして、映像・音声ファイル１８３１、１８３２は、例えばＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ２）圧縮されて記憶され、モーションファイル１８３３は、例えばＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）  ＦＯＲＭＡＴで記憶されている。
【００２１】
次に、本発明の実施形態の揺動装置１４００について、さらに詳細に説明する。
図５は、揺動装置１４００の全体構成を斜め後方から見た斜視図、図６は、揺動装置１４００の駆動手段の配置を示す平面図である。
この揺動装置１４００は、ベース（被揺動体）１４１０、モーションテーブル（被揺動体）１４２０、テーブル支持部（被揺動体）１４４０、３組の駆動手段１４３０等で構成されている。
【００２２】
ベース１４１０及びモーションテーブル１４２０は、長方形状又は正方形状の枠体で構成されている。テーブル支持部１４４０は、一端でモーションテーブル１４２０を支持するビーム１４４１と、このビーム１４４１の他端を支持するビーム支持体１４４２を備えている。駆動手段１４３０は、モータ１４３１と、このモータ１４３１の回転軸１４３１ａに直交するように配置され、かつモータ１４３１の回転軸１４３１ａに一端が固定された第１アーム１４３２と、モータ１４３１の回転軸１４３１ａに直交するように配置され、かつ第１アーム１４３２の他端に一端が第１アーム１４３２の回転方向と同一方向に回転可能なように取り付けられた第２アーム１４３３を備えている。
【００２３】
べース１４１０上の前部（図５及び図６に示すＦ側）中央には、１組の駆動手段（以下、前部駆動手段という）１４３０が配設され、べース１４１０上の後部（図５及び図６に示すＢ側）両側には、２組の駆動手段（以下、後部駆動手段という）１４３０が配設されている。そして、前部駆動手段１４３０及び後部駆動手段１４３０は、各モータ１４３１の回転軸１４３１ａがべース１４１０の中心線ＣＬと平行になるように配設されている。
【００２４】
また、べース１４１０上の後部Ｂ中央には、テーブル支持部１４４０のビーム１４４１がべース１４１０の中心線ＣＬに沿って前部Ｆ方向を向くようにして、ビーム支持体１４４２が配設されている。そして、ビーム１４４１の一端は、前部駆動手段１４３０の第２アーム１４３３の他端に、第１アーム１４３２の回転方向と同一方向に回転可能なように連結され、ビーム１４４１の他端は、ビーム支持体１４４２に、ビーム１４４１の軸と水平に直交する軸を中心に回転可能なように連結されている。
【００２５】
モーションテーブル１４２０下部の前部Ｆ側の中心部は、テーブル支持部１４４０のビーム１４４１の一端に自在継手（ユニバーサルジョイント）１４４３を介して連結されている。また、モーションテーブル１４２０下部の後部Ｂ側の両端部は、後部駆動手段１４３０の第２アーム１４３３の他端に、第１アーム１４３２の回転方向と同一方向に回転可能なように連結されている。
そして、モーションテーブル１４２０上には、座席１２４０の正面側が前部駆動手段１４３０側を向き、座席１２４０の背面側が後部駆動手段１４３０側を向くようにして着脱可能に固定される。
【００２６】
以上の構成の揺動装置１４００によれば、図７に示すように、前部駆動手段１４３０を停止させておき、位相を１８０°ずらして２つの後部駆動手段１４３０をサーボ駆動させることにより、モーションテーブル１４２０をテーブル支持部１４４０との連結部を回転中心としてベース１４１０に対して図示矢印Ｒ方向にローリングさせることができる。
また、図８に示すように、位相を１８０°ずらして前部駆動手段１４３０と２つの後部駆動手段１４３０をサーボ駆動させることにより、モーションテーブル１４２０をその中心を回転中心としてベース１４１０に対して図示矢印Ｐ方向にピッチングさせることができる。
【００２７】
さらに、図９に示すように、位相を合わせて前部駆動手段１４３０及び２つの後部駆動手段１４３０をサーボ駆動させることにより、モーションテーブル１４２０をベース１４１０に対して図示矢印Ｈ方向にヒービングさせることができる。
またさらに、図１０に示すように、前部駆動手段１４３０を停止させておき、位相を合わせて、あるいは位相を１８０°ずらして２つの後部駆動手段１４３０をサーボ駆動させることにより、モーションテーブル１４２０をテーブル支持部１４４０との連結部を回転中心としてベース１４１０に対して図示矢印Ｐ１方向にピッチング、あるいはローリングを含むピッチングをさせることができる。
【００２８】
また、図１１に示すように、２つの後部駆動手段１４３０を停止させておき、前部駆動手段１４３０をサーボ駆動させることにより、モーションテーブル１４２０をテーブル支持部１４４０のビーム１４４１とビーム支持体１４４２との連結部を回転中心としてベース１４１０に対して図示矢印Ｐ２方向にピッチングさせることができる。
以上のように、前部駆動手段１４３０と２つの後部駆動手段１４３０の各モータ１４３１を適宜にサーボ駆動することにより、モーションテーブル１４２０上に固定されている座席１２４０を３次元的に自由に動作させることができる。そして、その動作のための駆動力は、クランクとして構成された第１アーム１４３２と第２アーム１４３３により伝達されるので、ボールスクリュウ等を用いた場合のバックラッシ等が無くなり、剛性が高くなってレスポンスが良好になる。さらに、グリスアップ等のメンテナンスがフリーとなり、長寿命となる。
【００２９】
次に、上述した体感シミュレーション装置１０００の使用例及び動作例について説明する。
体感シミュレーション装置１０００が停止しているときは、揺動装置１４００のモーションテーブル１４２０は略水平に保持された状態になっていると共に、ロックアーム１２６０は上方に撥ね上げられた状態になっている。この状態で使用者は、アームレスト１２１０を掴んで座席１２４０に着席する。
【００３０】
ここで、体感シミュレーション装置１０００が載置されている床から座席１２４０までの高さは、揺動装置１４００の高さのみであり、比較的低いので、使用者は容易に体感シミュレーション装置１０００に乗り込むことができる。そのとき使用者の背が低い場合は、補助シート１２４２を引出すことにより、即座に対応することができる。
【００３１】
使用者は、座席１２４０あるいは補助シート１２４２に着席したら、ロックアーム１２６０の操作端１２６２を例えば片手又は両手で持って引き下ろし、ロックアーム１２６０の操作端１２６２のＵ字内に頭部を挿入する。
そして、使用者は、視覚装置１６００の内部で映し出される映像をベストポジションで覗き込むことができるようにするために、操作端１２６２を操作してフェイスマスク１６０１が顔面を覆うように調整し、その後にロックアーム１２６０の操作端１２６２のＬ字及びＵ字部分で肩から腹にわたる部位を押さえ込む。
【００３２】
次に、管理者あるいは使用者が、制御装置１８００に備えられているスタート／ストップスイッチ１８１０を押して制御装置１８００のＣＰＵ１８２０を起動する。すると、ＣＰＵ１８２０は、メモリー部１８３０に記憶されている映像・音声ファイル１８３１、１８３２の内容に基づいて、視覚装置１６００に立体的な映像を映し出させると共に、スピーカ１２３１から音像を流させる。そして、これらと同期したモーションファイル１８３３の内容に基づいて、モータ制御回路１８４０を制御して揺動装置１４００を３次元的に動作させる。
【００３３】
即ち、映像ファイル１８３１のデータは、視覚装置１６００において２台の撮影装置で撮影された１／６０秒（１フィールド分）毎の各データに分割される。そして、各データに対応した拡大された２つの虚像とされて使用者の両眼の各網膜にそれぞれ投影される。
従って、使用者は、実際には視差を有する異なる２つの拡大された虚像を左右の眼でそれぞれ見ることになるが、使用者の認識としては立体映像となっている。これにより、使用者は、拡大された迫力のある鮮明な立体映像を見ることができる。
【００３４】
また、音声ファイル１８３２のデータは、スピーカ１２３１から音像として流される。これにより、使用者は、音声を空間内で方位と距離を持って認識することになるので、臨場感あふれる音声を聞くことができる。
一方、モーションファイル１８３３のデータは、３台のモータ１４３１の回転方向、回転量、回転速度等のデータ及びファン１２３０の回転量、回転速度等のデータに変換されているので、各データに基づいて揺動装置１４００の駆動手段１４３０及びファン１２３０が適宜制御される。これにより、座席１２４０は縦揺れ（ピッチング）や横揺れ（ローリング）及び上下動（ヒービング）することになる。
【００３５】
このように、３台のモータ１４３１の回転方向、回転量、回転速度等をモーションファイル１８３３のデータに基づいて適宜に変化させて２種類の揺動動作及び上下動作を組み合わせることにより、座席１２４０を複雑な３次元動作させることができる。
以上の制御により、体感シミュレーション装置１０００に搭乗している使用者は、視覚装置１６００で写し出される立体映像に同時に対応した音像をスピーカ１２３１を介して聞くことができると共に、立体映像に同時に対応した３次元動作を揺動装置１４００を介して座席１２４０上で味わうことができ、実際の状況に即した疑似体験を迫力満点に味わうことができることになる。
【００３６】
このように、本実施形態の揺動装置１４００は、３組の駆動手段１４３０のみにより、座席１２４０を揺動、即ち縦揺れ（ピッチング）や横揺れ（ローリング）及び上下動（ヒービング）させて複雑な３次元動作させることができるので、揺動装置１４００の構成をコンパクトにすることができると共に、揺動装置１４００の制御プログラム等を簡易なものとすることができる。従って、従来の揺動装置のように広い設置スペースや大掛かりな設備が不要となり、また、設置場所の移動も迅速かつ容易に行うことが可能となり、さらに、種々のコストを大幅に低減させることが可能となる。
尚、上述した実施形態では、揺動装置１４００を体感シミュレーション装置１０００に搭載した場合を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば遊戯場等に設置されている遊戯施設に適用することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の前部中央部に回転可能に取り付けられ、第２駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の後部両側部の一方に回転可能に取り付けられ、第３駆動手段の第２アームの他端が、被揺動体（固定装置）の後部両側部の他方に回転可能に取り付けられる。制御手段は、被揺動体（固定装置）を横揺れさせるときに、第１駆動手段を停止させて、第２駆動手段と第３駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体（固定装置）を縦揺れさせるときに、第２及び第３駆動手段の位相を合わせて、この位相が合わせられた第２及び第３駆動手段と第１駆動手段との位相を１８０°ずらしてモータをサーボ駆動制御し、被揺動体（固定装置）を上下動させるときに、第１乃至第３駆動手段の位相を合わせてモータをサーボ駆動制御する。
それらの駆動力をクランクとして構成した各第１アームと各第２アームを介して被揺動体（固定装置）にそれぞれ伝達するようにしている。従って、自由度が少なくても剛性が高まるので、モーションの再現性が高いピッチング、ローリング及びヒービングが可能となる。また、広い動作スペースが不要となるので、揺動装置の構造を小型化し、構成や制御プログラム等を簡易なものとすることができ、コストや手間を低減させることができる。この結果、小型であって、簡易な構成で複雑な動作をさせることができる揺動装置及びその揺動装置が搭載された体感シミュレーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の揺動装置の実施形態が搭載された体感シミュレーション装置の外形例を示す概略平面図。
【図２】図１の体感シミュレーション装置の概略正面図。
【図３】図１の体感シミュレーション装置の概略上面図。
【図４】図１の体感シミュレーション装置の概略システムを示す構成図。
【図５】図１の体感シミュレーション装置の揺動装置の詳細を示す斜視図。
【図６】図５の揺動装置の駆動手段の配置を示す平面図。
【図７】図５の揺動装置の動作例を示す第１の側面図。
【図８】図５の揺動装置の動作例を示す第２の側面図。
【図９】図５の揺動装置の動作例を示す第３の側面図。
【図１０】図５の揺動装置の動作例を示す第４の側面図。
【図１１】図５の揺動装置の動作例を示す第５の側面図。
【符号の説明】
１０００・・・体感シミュレーション装置、１２４０・・・座席、１２６０・・・ロックアーム、１４００・・・揺動装置、１４１０・・・ベース、１４２０・・・モーションテーブル、１４３０・・・駆動手段、１４３１・・・モータ、１４３２・・・第１アーム、１４３３・・・第２アーム、１４４０・・・テーブル支持部、１４４１・・・ビーム、１４４２・・・ビーム支持体、１４４３・・・自在継手（ユニバーサルジョイント）、１６００・・・視覚装置、１８００・・・制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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