(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像をスクリーン上に映し出す映像装置と映像データからつくられるモーションベース動作データを順次実行し映像にあわせた動作を行なうモーションベースの動きを制御する制御手段を備える制御装置において、モーションベースの動きを制御する制御手段は、映像装置の映像データに同期させてモーションベースを動作させる補正手段を備え、該モーションベースを動作させる補正手段は、映像装置からの現在映し出されている映像のフレームＮＯである映像フレームＮＯを受信する手段と、モーションベースが現在実行しているモーションベースの動作データのフレームＮＯであるモーションベースフレームＮＯを検出する手段と、映像フレームＮＯとモーションフレームＮＯを比較してその差分を求める手段と、差分からその差分を補正するためのモーションベースの動作速度を算出する手段と、算出された速度にてモーションベースを動作させて映像フレームＮＯとモーションフレームＮＯの差分をなくし映像との同期動作が行なえる手段を備えたことを特徴とするモーションベースの制御装置。
【請求項２】
映像をスクリーン上に映し出す映像装置と映像データからつくられるモーションベース動作データを順次実行し映像にあわせた動作を行なうモーションベースの動きを制御する制御手段を備える制御装置において、モーションベースの動きを制御する制御手段は、映像装置の映像データに同期させてモーションベースを動作させる補正手段を備え、該モーションベースを動作させる補正手段は、映像装置からの現在映し出されている映像のフレームＮＯである映像フレームＮＯを受信する手段と、モーションベースが現在実行しているモーションベースの動作データのフレームＮＯであるモーションベースフレームＮＯを検出する手段と、映像フレームＮＯとモーションフレームＮＯを比較して差分を求める手段と、差分があった場合にモーションフレームＮＯを映像フレームＮＯに変更することにより差分をなくし映像との同期動作が行なえる手段を備えたことを特徴とするモーションベースの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は映像に合せてモーションベースを動作させるシュミレーションライドシステムにおける映像とモーションベースとの同期方式による制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、映像とモーションベースの動作の同期は映像シナリオが決まっていること（ノンインターラクティブシステム）からスタート時点のみを合せるだけでその後は映像装置、モーションベース制御装置を独立に制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術ではスタート時点では同期している映像とモーションベースの動作が、それぞれの制御装置の処理能力等により同期が崩れてしまうことがあった。
映像とモーションベースの動作が崩れると本来映像に合わせて生成されているモーションデータ（動作）が本来の映像シーンではない時に実行されてしまう。
これによりモーションベースに乗車している人間に不快感を与えてしまい、その結果、シュミレーションライドシステムの目指すところの映像世界への没入感を失うことになる。
本発明が解決しようとする課題は、映像とモーションベースの動作における同期が崩れてきた場合の補正手段の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、モーションベースに乗車している人の映像への没入感をそこなわず上記課題を解決する手段として以下に示す手段を備える。
（１）映像を基準として映像に合わせた補正手段を備える。
（２）映像が出力可能なフレーム毎の映像同期コマンドのフレームＮＯを使用し補正する手段を備える。
【０００５】
（３）補正方法として以下の手段を設ける。
○  映像同期コマンドにあるフレームＮＯ（映像装置が現在表示しているフレーム）とモーションベースが実行しているモーションデータをさし示すフレームＮＯを比較し、その差分から補正速度を求めモーションベースの動作速度を変更することによりモーションデータと映像の同期をとる手段。
【０００６】
○  フレームＮＯを使用した場合の補正方法は、映像装置から出力される現在撮像されている映像のフレームＮＯをもとにモーションデータを該当するフレームＮＯのモーションデータへ変更し、それ以降はシーケンシャルに並んでいるモーションデータを実行し映像との同期をとる手段。
【０００７】
（作用）
上記に示した課題を解決する手段を有するモーションベースの制御装置は、映像とモーションベースの動作とのずれが生じた場合でも、映像を補正（補正するとコマ抜けが生じる）することなく映像とモーションベースの動作同期が確保できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１により説明する。図１は本発明を実施するシステム構成を示す。
映像装置は映像制御装置１−１からプロジェクタ１−２を使用し、スクリーン１−３へ映像を映し出す。
モーションベース１−５はモーションベース制御装置１−４にて制御される。モーションベース制御装置１−４と映像制御装置１−１はＬＡＮ１−６にて接続されており、データのやり取りが可能となっている。
【０００９】
映像装置が映像を開始すると、図２に示す映像開始コマンド２−１と映像同期コマンド２−２がＬＡＮ１−６に送信され、モーション制御装置１−４により受信される。モーション制御装置１−４は、図３に示すＬＡＮとのＩ／Ｆをつかさどるマンマシンコントローラプロセッサー（ＭＣＰ）３−１と、モーション制御をリアルタイムに制御するリアルタイムコントロールプロセッサー（ＲＣＰ）３−２の処理系に別れており、それを割り込み機能付きのＤＰＲＡＭ３−４にて結合する構成となっている。
【００１０】
まず、映像開始コマンド２−１をＭＣＰ３−１のＬＡＮ制御系３−３にて受信すると、ＬＡＮ制御系３−３は、ＲＣＰ３−２に渡すためＤＰＲＡＭ３−４のエリアにコマンドを書き、ＲＣＰ３−２が認識できるように割り込みをかける（処理▲１▼）。
（処理▲２▼）において、割り込みがＲＣＰ３−２にかかると、ＲＣＰ３−２のハンドラ３−１０が動作し（処理▲３▼）、マンマシンコントローラプロセッサ制御を介して（処理▲４▼）、モーションを制御するＭＣＬ制御３−５にデータを渡す（処理▲５▼）。
ＭＣＬ制御３−５では、モーションベースが起動可能状態にあるかどうか判断し、起動可能状態にあれば、時間制御３−７（サーボ制御）の定期起動を行なうためのトリガを与える外部クロック処理３−６を起動する（処理Ａ）。
外部クロック処理３−６は、１フレーム毎の周期（映像装置が１フレーム表示するための時間間隔）毎に時間制御３−７を起動し（処理Ｂ）、時間制御は、フレームＮＯ順に並んでいるモーションデータファイル３−８からデータを取得し（処理Ｄ）、これを指令値としてサーボ制御を行ない（処理Ｅ）、モーションベースの動作を実現する。
【００１１】
動作中は、図４の形式をとるフレーム毎のモーションデータを外部クロック周期毎に取り出し、サーボに指令値を出力し（処理Ｅ）、動作することにより映像と合わせる制御を実現する。
しかしながら、この処理によると、映像装置のフレーム表示周期がばらつきはじめることにより、本来一定だとして制御しているモーション制御装置との食い違いが発生してしまう。
この状態を図５で説明すると、映像制御において本来フレームＮ＋１では映像が落下している。モーションベースはこれと同期し、落下状態５−１の動作を行なわなければならない。ところが同期がずれていると（図５ではモーションベースが遅れている）、水平状態５−２の動作となる。
この遅れが発生すると、映像とモーションベースの動作が同期しなくなり、モーションベースに乗車している人に不快感をあたえるとともに、映像への没入感をなくしてしまう。
【００１２】
そこで、本発明はモーションベースの動作を補正し、映像装置のフレームの乱れが生じた場合でも補正により同期しうるシステムを実現する。
まず映像同期コマンドにあるフレームＮＯ（映像装置が現在表示しているフレーム）と、モーションベースが実行しているモーションデータをさし示すフレームＮＯを比較し、その差分から補正速度を求め、モーションベースの動作速度を変更することにより、モーションデータと映像の同期をとっている。
【００１３】
図６は、この処理のフローを示す。
モーション制御装置は、映像開始コマンドと同様に映像同期コマンドを、図３に示すＭＣＬ制御３−５までデータを渡す。ＭＣＬ制御では映像同期コマンドからフレームＮＯ（ＦｅＮＯ，図２の２−４）を取り出す（ステップ６−１）。同時に、図３に示す時間制御３−７が実行しているモーションデータのフレームＮＯ（ＦｍＮＯ，図４の４−１）を取り出す（ステップ６−２）。２つのフレームＮＯを比較して（ステップ６−３）、比較結果同じであれば同期がとれていると判断し、補正制御を行なわない。（ステップ６−３）で比較した結果違いがあれば、式１に従い補正速度ΔＶを算出する（ステップ６−４）。
【００１４】
補正速度ΔＶの算出方法。
ΔＶ＝Ｖｎ−（ΔＬ／（Ｔ＋ΔＴ））−−−−−−−−−式１
Ｖｎ：目標位置までの移動速度
Ｔ  ：目標位置までの到達時間
ΔＬ：現在位置から目標位置までの移動距離
ΔＴ：フレームＮＯの差分から計算される同期ずれ時間
ΔＴ＝（ＦｅＮＯ．−ＦｍＮＯ．）＊Ｓ
ＦｅＮＯ．：映像同期コマンドのフレームＮＯ
ＦｍＮＯ．：モーション制御装置の実行フレームＮＯ
Ｓ：１フレーム周期
【００１５】
そして、フレームＮＯの大小関係を比較し（ステップ６−５）、映像同期コマンドのフレームＮＯが大きい場合には、映像が進んでいると判断し、モーションベースの動作速度を早くするため本来動作すべき速度に式１にて算出した補正速度を加算する（ステップ６−６）。
また逆の関係がある場合には、映像が遅れていると判断し（ステップ６−５）、動作速度を遅くするため、算出した補正速度を減算する（ステップ６−７）。
この処理により速度補正が可能となる。
【００１６】
次にフレーム補正について図７に従い説明する。
速度補正と同様にフレームＮＯの違いまで判断する（ステップ７−１〜７−３）。フレームＮＯが異なる場合には現在実行中のフレームＮＯを映像同期コマンドのフレームＮＯに変更する（ステップ７−４）。
これによりモーション制御装置では、フレームＮＯにて管理されているモーションデータを順次実行しているのでフレームＮＯが変更された時点でそのフレームＮＯに相当するモーションデータを実行するようになり（ステップ７−５）、補正が可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のモ−ションベ−スの制御装置は、時間による補正ではフレーム毎に補正を実施するためきめ細やかな補正動作が可能となり、一方のフレーム補正では大きく同期がずれた場合に有効となる補正手段である。
本発明によりモーションベース制御装置と映像装置との同期ずれを無くすことが可能となり、より没入感が引き出せるシュミレーションライドシステムの構築が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシステム構成図。
【図２】映像とモーション制御装置とのＩ／Ｆコマンド仕様図。
【図３】モーション制御装置の構成及びデータフローを示す図。
【図４】モーションデータの形式を示す図。
【図５】映像とモーション制御のずれを示す説明図。
【図６】速度補正機能のフロー図。
【図７】フレーム補正機能のフロー図。
【符号の説明】
１−１  映像制御装置
１−２  プロジェクタ
１−３  スクリーン
１−４  モーションベース制御装置
１−５  モーションベース
１−６  ＬＡＮ
３−１  マンマシンコントロールプロセッサー（ＭＣＰ）
３−２  リアルタイムコントロールプロセッサー（ＲＣＰ）
３−４  ＤＰＲＡＭ
３−５  モーションコントロールロジック（ＭＣＬ）
【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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