(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高い周波数の振動を含む揺動信号を、提示可能な低い周波数の揺動信号に変換する信号処理装置において、
前記高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記最高周波数から、変換定数を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記変換定数に基づいて、前記周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換手段と、
前記周波数変換手段により所定の周波数帯域に変換された前記周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、前記提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された前記揺動信号に基づき、振動を提示する提示手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記周波数成分のうち、臨場感を与える上で有意な最高周波数、または着目時点付近での最高周波数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記変換定数は、算出した前記最高周波数が提示可能な周波数に収まるような定数であり、
前記提示可能な周波数は、３０Ｈｚである
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
高い周波数の振動を含む揺動信号を、提示可能な低い周波数の揺動信号に変換する信号処理方法において、
前記高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理により算出された前記最高周波数から、変換定数を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理により決定された前記変換定数に基づいて、前記周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換ステップと、
前記周波数変換ステップの処理により所定の周波数帯域に変換された前記周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、前記提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップの処理により生成された前記揺動信号に基づき、振動を提示する提示ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項５】
高い周波数の振動を含む揺動信号を、提示可能な低い周波数の揺動信号に変換する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数成分を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理により算出された前記最高周波数成分から、変換定数を決定する決定ステップと、
前記決定ステップの処理により決定された前記変換定数に基づいて、前記周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換ステップと、
前記周波数変換ステップの処理により所定の周波数帯域に変換された前記周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、前記提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成ステップと、
前記生成ステップの処理により生成された前記揺動信号に基づき、振動を提示する提示ステップと
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理装置および方法、並びに記録媒体に関し、特に、高い周波数の振動を、提示可能な低い周波数に変換し、揺動信号を生成するようにした信号処理装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、振動や音声を兼ね備えた擬似体験装置が普及し、例えば、ドライビングシミュレータにおいては、ユーザは、あたかも自動車に乗っているような擬似体験をすることができる。すなわち、これにより、ユーザは、走行時の加速感や減速感、カーブを曲がるときの遠心力、あるいは、道路の傾斜などを体感することができる。
【０００３】
臨場感を出すために、振動を提示する手法として、「揺動装置が微動することによって振動を提示する方法」、あるいは「揺動装置とは別途に用意した揺動提示用の専用装置（例えば、ボディソニック（商標））によって振動を提示する方法」の２種類が提案されている。
【０００４】
ドライビングシミュレータやアミューズメント用体感ドライブゲームなどは、人間や、人間が乗っている筐体を動かす必要があるため、その装置が大規模になり、その結果、応答特性は、図１に示すように高域が減衰した特性となる。同図において、横軸は周波数を表わし、縦軸はゲインを表わしている。例えば、ゲインの値の１は、「擬似体験装置を１cm動かす」という信号に対して、実際に擬似体験装置を１cm動かすことを意味し、ゲインの値の０．６は、０．６cmしか動かせないことを意味する。
【０００５】
図１（Ａ）においては、０Hz乃至１５Hzまでの周波数帯域では、振動のパワーが完全に再現されており（擬似体験装置を１cm動かすことができ）、１５Hz乃至４０Hzの周波数帯域では、ゲインの値が徐々に減衰している（徐々に応答特性が悪くなっている）。さらに、４０Hz以上の周波数では、振動は全く再現されていない（ゲインの値が０である）。
【０００６】
また、ドライビングシミュレータやアミューズメント用体感ドライブゲームなどは、所定の映像をユーザに見せながら筐体を駆動するものであるため、映像信号に同期して筐体を駆動する。すなわち、この場合、筐体を駆動する制御信号の周期は、映像信号の周期と同じく、１／３０秒（NTSC（National Television Systems Committee）信号の１フレームに相当）、または１／６０秒（NTSC信号の１フィールドに相当）とするのが一般的である。しかしながら、このような制御周期にすると、提示可能な振動の周波数は、標本化定理から、最高でも１５Hz（フレーム周期駆動の場合）、または３０Hz（フィールド周期駆動の場合）となる。多くの場合、図１（Ｂ）は、後者の場合の擬似体験装置の応答特性を示しており、３０HZ以上の周波数帯域では、振動は全く再現されていない。
【０００７】
実際に擬似体験装置において、振動を再現するにあたっては、図１（Ａ）および図１（Ｂ）の双方の特性が重なり合うため、結局、高い周波数帯域の振動は全く再現されない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の擬似体験装置は、高い周波数の振動を再現しようとしても、高域周波数の応答特性が低いため、筐体をその周波数で駆動することができず、臨場感に欠ける課題があった。
【０００９】
従って、高い周波数を含むような振動を再現しようとする場合、コスト的に高くなるが、高域周波数の提示が可能な特別な構成を採用するようにしていた。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、それ程コストを増加させることなく、臨場感を出すことができるようにするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の信号処理装置は、高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数を算出する算出手段と、算出手段により算出された最高周波数から、変換定数を決定する決定手段と、決定手段により決定された変換定数に基づいて、周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換手段と、周波数変換手段により所定の周波数帯域に変換された周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成手段と、生成手段により生成された揺動信号に基づき、振動を提示する提示手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の信号処理方法は、高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数を算出する算出ステップと、算出ステップの処理により算出された最高周波数成分から、変換定数を決定する決定ステップと、決定ステップの処理により決定された変換定数に基づいて、周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換ステップと、周波数変換ステップの処理により所定の周波数帯域に変換された周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成ステップと、生成ステップの処理により生成された揺動信号に基づき、振動を提示する提示ステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の記録媒体のプログラムは、高い周波数の振動を含む揺動信号を、高速フーリエ変換し、周波数成分のうち、最高周波数を算出する算出ステップと、算出ステップの処理により算出された最高周波数から、変換定数を決定する決定ステップと、決定ステップの処理により決定された変換定数に基づいて、周波数成分を、より低い所定の周波数帯域に変換する周波数変換ステップと、周波数変換ステップの処理により所定の周波数帯域に変換された周波数成分を、逆高速フーリエ変換し、提示可能な低い周波数の揺動信号を生成する生成ステップと、生成ステップの処理により生成された揺動信号に基づき、振動を提示する提示ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の信号処理装置、請求項４に記載の信号処理方法、および請求項５に記載の記録媒体においては、最高周波数に基づいて、変換定数が決定され、変換定数に基づいて、高い周波数の振動を含む揺動信号がより提示可能な低い周波数の揺動信号に変換される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明を適用したドライビングシミュレータの構成例を表わしている。例えば、パーソナルコンピュータにより構成される揺動制御装置１は、記録媒体としてのハードディスク（図示せず）を内蔵しており、そこに揺動（制御）信号が記録されていている。また、揺動制御装置１は、揺動信号を、例えば、VTR（Video Tape Recorder）などよりなる映像記録装置２、および揺動提示装置６へ出力し、それらを制御している。ここで、揺動制御装置１の出力する揺動信号は、映像信号と同じ１／６０秒の周期で、映像記録装置２と揺動提示装置６を同期して制御している。
【００１６】
映像記録装置２は、映像信号と、映像信号に同期した音声信号を、内部の磁気テープ（図示せず）に記録しており、磁気テープから再生された映像信号は、映像投影装置３に出力され、音声信号は、左右のスピーカ５Ｒ，５Ｌに出力される。映像投影装置３は、入力された映像信号に対応する映像を映像投影用スクリーン４に投影する。また、スピーカ５Ｒ，５Ｌは、入力された音声を再生する。揺動提示装置６は、揺動制御装置１より入力された揺動信号に基づき、内蔵する６軸パラレルマニピュレータ（図示せず）を介して座席７を振動させる。
【００１７】
揺動制御装置１は、例えば、図３に示すように構成される。データ記録部１１には、映像記録装置２の磁気テープに記録されている全ての映像信号に対応する全ての原信号（揺動データ）が記録されている。この原信号は、対応する映像を撮影したとき、座席に実際に付加された振動を測定することで得たものである。その原信号は、変換定数決定部１２、およびデータ変換部１３に供給される。変換定数決定部１２は、データ記録部１１より供給された原信号に基づき、変換定数を決定し、データ変換部１３に出力する。データ変換部１３は、データ記録部１１より入力された原信号を、変換定数決定部１２で決定された変換定数に基づき、提示可能な揺動信号に変換し、揺動提示装置６へ送出する。そして、揺動提示装置６は、揺動信号に基づき、６軸パラレルマニピュレータを介して座席７を振動させる。
【００１８】
次に、図４のフローチャートを参照して、揺動を提示する処理について説明する。ステップＳ１において、揺動制御装置１の変換定数決定部１２は、データ記録部１１に記録されている揺動データ（原信号）に基づき、変換定数決定処理を行う。
【００１９】
ここで、図５のフローチャートを参照して、変換定数決定処理の詳細について説明する。ステップＳ１１において、変換定数決定部１２は、データ記録部１１に記録されている揺動データの中から、映像記録装置２が出力する映像信号に対応する揺動データｘを全て（始めから終わりまで）読み出す。ステップＳ１２において、変換定数決定部１２は、読み出した揺動データｘを、次式（１）に従って高速フーリエ（以下、FFT（Fast Fourier Transform）と称する）処理する。
【００２０】
ｆ＝ＦＦＴ（ｘ）                                          ・・・（１）
これにより、時間軸上の揺動データｘが、周波数軸上の値（周波数成分）ｆに変換される。
【００２１】
ステップＳ１３において、変換定数決定部１２は、式（１）に従って変換された周波数成分ｆの中から、振動のパワーが最大になる最高周波数ｆｓを算出する。そして、ステップＳ１４において、変換定数決定部１２は、ステップＳ１３で算出された最高周波数ｆｓに基づいて、後述する周波数変換処理で必要とされる変換定数を決定する（その具体例については後述する）。
【００２２】
図４に戻って、データ変換部１３は、ステップＳ２において、図５のステップＳ１４の処理で決定された変換定数に基づき、提示可能な揺動データ（揺動信号）を生成する処理を行う。
【００２３】
ここで、図６のフローチャートを参照して、揺動データ生成処理の詳細について説明する。ステップＳ２１において、データ変換部１３は、データ記録部１１に記録されている揺動データのうち、処理対象とされている映像に対応するものを全て読み出す。ステップＳ２２において、データ変換部１３は、読み出した全ての揺動データを上記式（１）に従ってFFT処理する。なお、以上のステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、図５のステップＳ１１，Ｓ１２における変換定数決定部１２の処理と同様の処理であるので、変換定数決定部１２の処理結果を、データ変換部１３に供給するようにしてもよい。
【００２４】
ステップＳ２３において、データ変換部１３は、ステップＳ１４で、変換定数決定部１２により決定された変換定数に基づいて、ステップＳ２２（またはステップＳ１２）によりFFT処理された周波数成分ｆを周波数変換処理する（その具体例については後述する）。さらに、ステップＳ２４において、データ変換部１３は、周波数変換された周波数成分ｆ´を、次式（２）に従って逆FFT処理し、周波数軸から時間軸に戻し、提示可能な揺動データｘ´（揺動信号）を生成する。
【００２５】
ｘ´＝ＩＦＦＴ（ｆ´）                                    ・・・（２）
図４に戻って、ステップＳ３において、データ変換部１３は、ステップＳ２の処理で生成された提示可能な揺動信号を、揺動提示装置６に送出する。そして、揺動提示装置６は、入力された揺動信号に基づき、６軸パラレルマニピュレータを介して座席７を振動させる。
【００２６】
映像記録装置２は、座席７を振動させる揺動データに対応する映像信号を、映像投影装置３に供給し、対応する映像を映像投影用スクリーン４に表示させる。また、この映像に対応する音声信号がスピーカ５Ｒ，５Ｌに供給され、音として出力される。従って、座席７に座って、この映像と音声を視聴するユーザは、擬似的に体験をすることがきでる。
【００２７】
次に、上述したステップＳ１４の変換定数決定処理と、ステップＳ２３の周波数変換処理の具体例について説明する。これらの処理では、式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆが、以下に説明する６種類の周波数変換処理の式（３）乃至式（８）のいずれかを用いることにより、提示可能な周波数ｆｄに変換される。
【００２８】
まず、第１番目の例では、ステップＳ１２で、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆのうち、ステップＳ１３で算出された最も高い周波数成分ｆｓが、提示可能な最高周波数ｆｄ1（ここでは、揺動提示装置６で提示可能な周波数は、３０Hzとする）に収まるような定数Ｃ1が，ステップＳ１４で設定される。そして、ステップＳ２３では、式（３）に示すように、周波数成分ｆｓは、その定数Ｃ1で除算されることで、提示可能な周波数ｆｄ1に変換される。換言すれば、この例の場合、ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出された最高周波数ｆｓを、提示可能な最高周波数（３０Hz）で除算することで、定数Ｃ1が決定される。従って、ステップＳ２３で、式（３）を演算することで、揺動データの最高周波数ｆｓが、１／Ｃ1の低い周波数（３０Hz）に変換される。
【００２９】
ｆｄ1＝ｆｓ／Ｃ1                                          ・・・（３）
第２番目の例では、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆ（ステップＳ１２）のうち、最も高い周波数成分ｆｓ（ステップＳ１３）が提示可能な周波数ｆｄ2（３０Hz）に収まるような定数ｆＣ2（ステップＳ１４）が設定され、周波数ｆｓは、式（４）に従って、定数ｆＣ2が減算される（ステップＳ２３）。
【００３０】
ｆｄ2＝ｆｓ−ｆＣ2                                        ・・・（４）
第３番目の例では、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆ（ステップＳ１２）のうち、臨場感提示の上で有意と判断される最も高い周波数成分ｆｓ（ステップＳ１３）が提示可能な周波数ｆｄ3（３０Hz）に収まるような定数Ｃ3（ステップＳ１４）が設定され、周波数ｆｓは、式（５）に従って、定数Ｃ3で除算される（ステップＳ２３）。
【００３１】
ｆｄ3＝ｆｓ／Ｃ3                                          ・・・（５）
第４番目の例では、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆ（ステップＳ１２）のうち、臨場感提示の上で有意と判断される最も高い周波数成分ｆｓ（ステップＳ１３）が提示可能な周波数ｆｄ4（３０Hz）に収まるような定数ｆＣ4（ステップＳ１４）が設定され、周波数ｆｓは、式（６）に従って、定数ｆＣ4が減算される（ステップＳ２３）。
【００３２】
ｆｄ4＝ｆｓ−ｆＣ4                                        ・・・（６）
第５番目の例では、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆ（ステップＳ１２）のうち、着目している時点付近のデータの中から、最も高い周波数成分ｆｓ（ステップＳ１３）が提示可能な周波数ｆｄ5（３０Hz）に収まるような定数Ｃ5（ステップＳ１４）が設定され、周波数ｆｓは、式（７）に従って、定数Ｃ5で除算される（ステップＳ２３）。
【００３３】
ｆｄ5＝ｆｓ／Ｃ5                                          ・・・（７）
第６番目の例では、上記式（１）に従ってFFT処理された周波数成分ｆ（ステップＳ１２）のうち、着目している時点付近のデータの中から、最も高い周波数成分ｆｓ（ステップＳ１３）が提示可能な周波数ｆｄ6（３０Hz）に収まるような定数ｆＣ6（ステップＳ１４）が設定され、周波数ｆｓは、式（８）に従って、定数ｆＣ6が減算される（ステップＳ２３）。
【００３４】
ｆｄ6＝ｆｓ−ｆＣ6                                        ・・・（８）
上述した例では、上記式（３）乃至式（８）のいずれかを用いるようにしたが、それらを組み合わせても良い。
【００３５】
上記式（３）を用いた場合の周波数変換処理の動作についてさらに説明すると、この場合の動作は、図７に示すようになる。すなわち、全ての揺動データ（図７（Ａ））は、変換定数決定部１２により、上記式（１）に従ってFFT処理され、周波数成分に変換される（図７（Ｂ））。そして、変換定数決定部１２は、FFT処理された周波数成分ｆの中から、そのレベルが最大になる周波数を最高周波数ｆｓ（図７（Ｂ）においては、１００Hz）として算出する。さらに、変換定数決定部１２は、最高周波数（１００Hz）が、提示可能な最高周波数成分ｆｄ1（３０Hz）になるような変換定数Ｃ1（１００／３０＝３．３３）を決定し、データ変換部１３に出力する。
【００３６】
データ変換部１３は、変換定数決定部１２で決定された変換定数Ｃ1（３．３３）で、周波数成分ｆを除算して、最高周波数が提示可能な最高周波数ｆｄ1（３０Hz）になるように、周波数変換する（図７（Ｃ））。さらに、データ変換部１３は、周波数変換された周波数成分ｆ´を、上記式（２）に従って逆FFT処理し、元の時間軸上の提示可能な揺動データを生成する（図７（Ｄ））。
【００３７】
図８は、以上の式（３）を用いた処理により、高い周波数成分を含む原信号が、低い周波数成分の揺動信号に変換された例を示している。図８（Ａ）の原信号において、最も高い周波数成分ｆｓは１２０Hzである。いま、例えば、式（３）を用いて周波数変換処理を行うとすると、ｆｄ1＝ｆｓ／Ｃ1＝１２０／Ｃ1＝３０となることから、変換定数Ｃ1＝４と決定される。
【００３８】
すなわち、式（３）を用いた周波数変換処理の結果、図８（Ａ）において、１２０Hz、または８０Hzであった周波数は、図８（Ｂ）に示すように、３０（＝１２０／４）Hz、または２０（＝８０／４）Hzの周波数に変換されることになる。
【００３９】
また、図９は、式（５）を用いた処理により、高い周波数成分を含む原信号が、低い周波数成分の揺動信号に変換された例を示している。図９（Ａ）の原信号において、物理的に最も高い周波数は１２０Hzであるが、臨場感の上で有意と判断される最も高い周波数成分ｆｓは４０Hzとする。式（５）を用いて周波数変換処理を行う場合、ｆｄ3＝ｆｓ／Ｃ3＝４０／Ｃ3＝３０となることから、変換定数Ｃ3＝４／３と決定される。
【００４０】
すなわち、式（５）を用いて周波数変換処理された結果、図９（Ａ）において、４０Hz、または２０Hzであった周波数は、図９（Ｂ）に示すように、３０（＝４０・３／４）Hz、または１５（＝２０・３／４）Hzの周波数に変換されることになる。図９（Ａ）における１２０Hzの周波数は、周波数変換処理では、９０（＝１２０・３／４）となるが、揺動提示装置６が提示可能（応答可能）な最高周波数は、３０Hzであるから、この周波数成分も、揺動信号においては、実質的に３０Hzの成分となる。
【００４１】
この図９の例において、もし、式（３）を用いた周波数変換処理が行われるのであれば、最も高い周波数成分ｆｓは１２０Hzとなり、変換定数Ｃ1＝４と決定される。そして、その値に基づいて、周波数変換処理されると、図９（Ａ）において、４０Hz、または２０Hzであった周波数は、１０（＝４０／４）Hz、または５（＝２０／４）Hzの周波数に変換され、臨場感が損なわれてしまう。そこで、この例の場合、ステップＳ１３で算出する最高周波数を、臨場感提示の上で有意と判断される最も高い周波数成分ｆｓとし、上記式（５）に従って、周波数変換処理を行うのが好ましい。
【００４２】
さらにまた、図１０は、式（７）を用いた処理により、高い周波数成分を含む原信号が、低い周波数成分の揺動信号に変換された例を示している。図１０（Ａ）の原信号において、着目している時点（時刻ｔ1または時刻ｔ2）付近で最も高い周波数成分ｆｓは、１２０Hz、または９０Hzである。式（７）を用いて周波数変換処理を行う場合、時刻ｔ1においては、ｆｄ5＝ｆｓ／Ｃ5＝１２０／Ｃ5＝３０となり、時刻ｔ2においては、ｆｄ5＝ｆｓ／Ｃ5＝９０／Ｃ5＝３０となることから、時刻ｔ1付近においては、変換定数Ｃ5＝４とされ、時刻ｔ2付近においては、変換定数Ｃ5＝３と決定される。
【００４３】
すなわち、式（７）を用いた周波数変換処理の結果、図１０（Ａ）において、１２０Hz、または８０Hzであった周波数は、図１０（Ｂ）に示すように、それぞれ、３０（＝１２０／４、または＝９０／３）Hzの周波数に変換されたことになる。
【００４４】
一般的に、人間は、次のような生理的特性を有している。
【００４５】
（１）  高い周波数の振動の場合、周波数の絶対的な値には鈍い（例えば、時刻ｔ11のとき８０Hzであったものが、それから充分に離れた時刻ｔ12のとき１２０Hzに変化しても、人間はその変化に気付かないことが多い）が、周波数の相対的な変化には鋭い（例えば、８０Hzから１２０Hzへ連続的におきる変化は気付くことが多い）。
【００４６】
（２）  高い周波数の振動の場合、各周波数におけるパワーが変化しなければ、振動の位相の変化には鈍い。すなわち、波形パターンの変化には鈍い。
【００４７】
従って、高い周波数の変化を、低い周波数の変化として提示しても、人間は、それを、高い周波数の変化として感受することができ、臨場感を損なわずに実質的に高い周波数の振動を提示することができる。
【００４８】
次に、本発明による揺動データ生成処理の結果を示す。図１１（Ａ）は、６０秒乃至１４０秒の間に原信号に基づいて発生させた振動を、３次元座標で表わしている。その縦軸は、振動のパワー（レベル）を表わし、その横軸は、周波数または時刻を表わしている。この原信号を、式（３）を用いて周波数変換処理し、生成された揺動データに基づく振動が、図１１（Ｂ）に示されている。また、図１１（Ｃ）は、同じく原信号による振動を、２次元座標（等パワー線プロット）で表わしている。縦軸は周波数を表わし、横軸は時刻を表わしている。この原信号を、同様に、式（３）を用いて周波数変換処理し、生成された揺動データに基づく振動が、図１１（Ｄ）に示されている。これらの図からも判るように、高周波数における振動の周波数変化は、周波数変換された後も同じように再現されており、臨場感を損なうことなく、揺動データを生成できたことが確認できた。
なお、式（４）乃至式（８）を用いた変数変換処理による揺動データ生成処理の結果は、上述した場合と同様であったため、その説明は省略する。
【００４９】
以上においては、本発明をドライビングシミュレータに用いる場合を例として説明したが、本発明は、その他の揺動データを生成する任意の擬似体験装置にも応用することが可能である。このように、実際に発生する高い周波数の振動を、低い周波数に変換して提示するようにすることで、高い周波数を提示可能にでき、複雑かつ高価な構成の装置を用いずに、臨場感に富んだ擬似体験を実現することができる。
【００５０】
なお、上述したように、人間の生理的特性を利用しているため、本発明は、高い周波数の振動を提示可能な装置に適用して、より誇張した擬似体験を実現することもできる。
【００５１】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアとしての揺動制御装置１に組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。
【００５２】
次に、図１２を参照して、上述した一連の処理を実行するプログラムをコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられる媒体について、そのコンピュータが汎用のパーソナルコンピュータである場合を例として説明する。
【００５３】
プログラムは、図１２（Ａ）に示すように、パーソナルコンピュータ２１に内蔵されている記録媒体としてのハードディスク２２（図２の揺動制御装置１に内蔵されている図示せぬハードディスクに対応する）や半導体メモリ２３に予めインストールした状態でユーザに提供することができる。
【００５４】
あるいはまた、プログラムは、図１２（Ｂ）に示すように、フロッピーディスク３１、CD-ROM（Compact Disc-Read Only Memory）３２、MO（Magneto-Optical）ディスク３３、DVD（Digital Versatile Disc）３４、磁気ディスク３５、または半導体メモリ３６などの記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納し、パッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００５５】
さらに、プログラムは、図１２（Ｃ）に示すように、ダウンロードサイト４１から、デジタル衛星放送用の人工衛星４２を介して、パーソナルコンピュータ２１に無線で転送したり、ローカルエリアネットワーク、インターネットといったネットワーク５１を介して、パーソナルコンピュータ２１に有線で転送し、パーソナルコンピュータ２１おいて、内蔵するハードディスク２２などに格納させることができる。
【００５６】
本明細書における媒体とは、これら全ての媒体を含む広義の概念を意味するものである。
【００５７】
パーソナルコンピュータ２１は、例えば、図１３に示すように、CPU６２を内蔵している。CPU６２にはバス６１を介して入出力インタフェース６５が接続されており、CPU６２は、入出力インタフェース６５を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部６７から指令が入力されると、それに対応して、図１２（Ａ）の半導体メモリ２３に対応するROM６３に格納されているプログラムを実行する。あるいはまた、CPU６２は、ハードディスク２２に予め格納されているプログラム、人工衛星４２もしくはネットワーク５１から転送され、通信部６８により受信され、さらにハードディスク２２にインストールされたプログラム、またはドライブ６９に装着されたフロッピーディスク３１、CD-ROM３２、MOディスク３３、DVD３４、もしくは磁気ディスク３５から読み出され、ハードディスク２２にインストールされたプログラムを、RAM６４にロードして実行する。さらに、CPU６２は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース６５を介して、LCD（Liquid Crystal Display）などよりなる表示部６６に必要に応じて出力する。
【００５８】
なお、本明細書において、媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の信号処理装置、請求項４に記載の信号処理方法、および請求項５に記載の記録媒体によれば、最高周波数に基づいて変換定数を決定し、変換定数に基づいて、高い周波数の振動を含む揺動信号を、提示可能な低い周波数の揺動信号に変換するようにしたので、簡単かつ低コストの装置で、臨場感を損なうことなく、実質的に高い周波数の振動を擬似的に提示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】応答特性を説明する図である。
【図２】本発明を適用したドライビングシミュレータの構成例を示す図である。
【図３】図２の揺動制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図４】揺動提示処理を説明するフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ１の変換定数決定処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図６】図４のステップＳ２の揺動データ生成処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図７】周波数変換処理を説明する図である。
【図８】揺動信号が生成される例を説明する図である。
【図９】揺動信号が生成される他の例を説明する図である。
【図１０】揺動信号が生成されるさらに他の例を説明する図である。
【図１１】本発明を適用した揺動データ生成処理結果を示す図である。
【図１２】媒体を説明する図である。
【図１３】図１２のパーソナルコンピュータ２１の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  揺動制御装置，  ２  映像記録装置，  ３  影像投影装置，  ４  影像投影用スクリーン，  ５Ｒ，５Ｌ  スピーカ，  ６  揺動提示装置，  ７  座席，１１データ記録部，  １２  変換定数決定部，  １３  データ変換部
【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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【図１２】
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【図１３】
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