知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-170195インタフェース装置、及びボード系スポーツ体験システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024170195
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】インタフェース装置、及びボード系スポーツ体験システム
(51)【国際特許分類】
A63G 31/04 20060101AFI20241129BHJP
A63F 13/211 20140101ALI20241129BHJP
A63F 13/25 20140101ALI20241129BHJP
A63F 13/807 20140101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
A63G31/04
A63F13/211
A63F13/25
A63F13/807
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087221
(22)【出願日】2023-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000191009
【氏名又は名称】新東工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】田名網 克周
(72)【発明者】
【氏名】林 美由希
(57)【要約】
【課題】仮想空間におけるボード系スポーツにおいて、よりリアリティの高いボードの動作をユーザが体験できるようにする。
【解決手段】インタフェース装置（１）は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザ（Ｕ）に提供するためのものであって、ユーザが搭乗するボード（１１１）と、ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構（１２）と、ボード又は傾動機構に搭載され、ユーザからボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサ（１１２）と、力及びモーメントを表す信号を、仮想空間を生成するシミュレーション装置（２）に提供すると共に、ボードが傾動するよう傾動機構を制御するための制御信号を、シミュレーション装置から取得する入出力部（１４）と、を備えている。
【選択図】図２
【解決手段】インタフェース装置（１）は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザ（Ｕ）に提供するためのものであって、ユーザが搭乗するボード（１１１）と、ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構（１２）と、ボード又は傾動機構に搭載され、ユーザからボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサ（１１２）と、力及びモーメントを表す信号を、仮想空間を生成するシミュレーション装置（２）に提供すると共に、ボードが傾動するよう傾動機構を制御するための制御信号を、シミュレーション装置から取得する入出力部（１４）と、を備えている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザに提供するためのインタフェース装置であって、
前記ユーザが搭乗するボードと、
前記ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構と、
前記ボード又は前記傾動機構に搭載され、前記ユーザから前記ボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサと、
前記力及び前記モーメントを表す信号を、前記仮想空間を生成するシミュレーション装置に提供すると共に、前記ボードが傾動するよう前記傾動機構を制御するための制御信号を、前記シミュレーション装置から取得する入出力部と、を備えている、
ことを特徴とするインタフェース装置。
前記ユーザが搭乗するボードと、
前記ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構と、
前記ボード又は前記傾動機構に搭載され、前記ユーザから前記ボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサと、
前記力及び前記モーメントを表す信号を、前記仮想空間を生成するシミュレーション装置に提供すると共に、前記ボードが傾動するよう前記傾動機構を制御するための制御信号を、前記シミュレーション装置から取得する入出力部と、を備えている、
ことを特徴とするインタフェース装置。
【請求項2】
前記傾動機構は、パラレルリンクである、
ことを特徴とする請求項１に記載のインタフェース装置。
ことを特徴とする請求項１に記載のインタフェース装置。
【請求項3】
請求項１又は２に記載のインタフェース装置と、
前記シミュレーション装置と、を含み、
前記シミュレーション装置は、前記仮想空間の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、
ことを特徴とするボード系スポーツ体験システム。
前記シミュレーション装置と、を含み、
前記シミュレーション装置は、前記仮想空間の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、
ことを特徴とするボード系スポーツ体験システム。
【請求項4】
前記シミュレーション装置から取得した、前記仮想空間を表す映像を表示するヘッドマウントディスプレイを更に含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のボード系スポーツ体験システム。
ことを特徴とする請求項３に記載のボード系スポーツ体験システム。
【請求項5】
前記ボード系スポーツ体験は、サーフィンであり、
前記シミュレーション装置は、
海の上を模した前記仮想空間を生成し、
前記仮想空間における海面の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、
請求項３に記載のボード系スポーツ体験システム。
前記シミュレーション装置は、
海の上を模した前記仮想空間を生成し、
前記仮想空間における海面の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、
請求項３に記載のボード系スポーツ体験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、インタフェース装置、及びボード系スポーツ体験システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に記載されたような、スケートボード等のボード系スポーツを模したゲームの入力装置が知られている。この入力装置は、プレーヤが両足で乗る台部と、この台部を揺動自在に支持する支持機構と、を備えている。そして、入力装置は、プレーヤが台部を揺動させたときの揺動情報をゲーム機に与える。また、支持機構は、揺動の運動中心軸を台部の下部又は下方に位置させた機構となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１０－２２５５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、仮想空間（メタバース）技術の開発が盛んに行われている。この仮想空間技術を上記のようなボード系スポーツを模したゲームに適用すれば、自身が実際に体験しているような臨場感を得ることが可能となる。しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の入力装置は、画面に映るキャラクタやボードを動作させるために、入力装置から、仮想空間を生成するシミュレーション装置へ一方的に制御信号を送信するだけのコントローラとしてしか機能していなかった。このため、仮想空間におけるボード系スポーツに従来の入力装置を用いただけでは、ボードの動作のリアリティが十分でなく、現実のボード系スポーツで得られる体験とは程遠い体験しか得られない。
【0005】
本発明の一態様は、上記課題に鑑みてなされたもので、仮想空間におけるボード系スポーツにおいて、よりリアリティの高いボードの動作をユーザが体験できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
現実のボード系スポーツは、一般にボードの移動を伴う。このため、ボードは、ユーザの操作や体重移動等に応じた揺動とは別に、路面等の状態の変化に応じた揺動もする。発明者は、こうした路面等の状態の変化に応じた揺動を体験できるようにすることで、仮想空間におけるボード系スポーツ体験のリアリティが増すとの知見を得て本発明に至った。
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るインタフェース装置は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザに提供するためのインタフェース装置であって、前記ユーザが搭乗するボードと、前記ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構と、前記ボード又は前記傾動機構に搭載され、前記ユーザから前記ボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサと、前記力及び前記モーメントを表す信号を、前記仮想空間を生成するシミュレーション装置に提供すると共に、前記ボードが傾動するよう前記傾動機構を制御するための制御信号を、前記シミュレーション装置から取得する入出力部と、を備えている。
【0008】
また、上記の課題を解決するために、本発明の他の態様に係るボード系スポーツ体験システムは、上記のインタフェース装置と、前記シミュレーション装置と、を含み、前記シミュレーション装置は、前記仮想空間の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の各態様によれば、仮想空間におけるボード系スポーツにおいて、よりリアリティの高いボードの動作をユーザが体験することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係るボード系スポーツ体験システムの一例を示す斜視図である。
【図2】同システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図3】同システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【0012】
＜ボード系スポーツ体験システムの構成＞
本実施形態に係るボード系スポーツ体験システム（以下、システムＳ）は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザＵに提供するものである。「ボード系スポーツ」という用語は、ユーザＵがボードに搭乗して行うスポーツ全般を指す。ボード系スポーツには、サーフィン、スノーボード、スケートボード等が含まれる。図１、２に示したように、システムＳは、インタフェース装置１と、シミュレーション装置２と、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ３）と、を含む。図２に示したように、各装置１～３は、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。なお、システムＳは、インタフェース装置１及びＨＭＤ３をそれぞれ複数含んでいてもよい。この場合、複数のインタフェース装置１は、同一室内に設置されていてもよいし、それぞれ異なる場所に設置されていてもよい。
本実施形態に係るボード系スポーツ体験システム（以下、システムＳ）は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザＵに提供するものである。「ボード系スポーツ」という用語は、ユーザＵがボードに搭乗して行うスポーツ全般を指す。ボード系スポーツには、サーフィン、スノーボード、スケートボード等が含まれる。図１、２に示したように、システムＳは、インタフェース装置１と、シミュレーション装置２と、ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ３）と、を含む。図２に示したように、各装置１～３は、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。なお、システムＳは、インタフェース装置１及びＨＭＤ３をそれぞれ複数含んでいてもよい。この場合、複数のインタフェース装置１は、同一室内に設置されていてもよいし、それぞれ異なる場所に設置されていてもよい。
【0013】
［インタフェース装置］
インタフェース装置１は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザＵに提供するためのものである。図１に示したように、インタフェース装置１は、フォースプレート１１と、傾動機構１２と、を備える。また、図１、２に示したように、本実施形態に係るインタフェース装置１は、複数のフォトディテクタ１３と、入出力部１４と、を更に備える。
インタフェース装置１は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザＵに提供するためのものである。図１に示したように、インタフェース装置１は、フォースプレート１１と、傾動機構１２と、を備える。また、図１、２に示したように、本実施形態に係るインタフェース装置１は、複数のフォトディテクタ１３と、入出力部１４と、を更に備える。
【0014】
〔傾動機構〕
図１に示したように、傾動機構１２は、フォースプレート１１を下方から傾動可能に支持する。本実施形態に係る傾動機構１２は、パラレルリンクである。
図１に示したように、傾動機構１２は、フォースプレート１１を下方から傾動可能に支持する。本実施形態に係る傾動機構１２は、パラレルリンクである。
【0015】
傾動機構１２は、床面に固定されるベース１２１と、複数の可動リンク１２２と、を備える。
【0016】
（可動リンク）
複数の可動リンク１２２の各下端部は、ベース１２１の周縁部にそれぞれ連結されている。各下端部は、可動ジョイント（ボールジョイント等）となっている。このため、各可動リンク１２２は、下端部を中心に傾動可能となっている。また、各可動リンク１２２は、それぞれピストン及びシリンダ構成されている。このため、各可動リンク１２２は、下端部と上端部が互いに近づいたり遠のいたりするよう伸縮可能となっている。また、複数の可動リンク１２２の各上端部は、上端部と同様の可動ジョイントとなっている。
複数の可動リンク１２２の各下端部は、ベース１２１の周縁部にそれぞれ連結されている。各下端部は、可動ジョイント（ボールジョイント等）となっている。このため、各可動リンク１２２は、下端部を中心に傾動可能となっている。また、各可動リンク１２２は、それぞれピストン及びシリンダ構成されている。このため、各可動リンク１２２は、下端部と上端部が互いに近づいたり遠のいたりするよう伸縮可能となっている。また、複数の可動リンク１２２の各上端部は、上端部と同様の可動ジョイントとなっている。
【0017】
なお、傾動機構１２は、上記のような構成に限定されない。例えば、傾動機構は、個々の可動リンクが曲げ伸ばし可能に構成されていてもよい。そして、モータ等の動力によって各可動リンクの下端部の曲げ角度を調節することにより、フォースプレート１１を傾動させるよう構成されていてもよい。また、傾動機構は、棒状の可動リンクの下端部をベース１２１の上面に沿って移動可能に構成されていてもよい。そして、可動リンクの下端部の移動によって上端部を上下動させることによりフォースプレート１１を傾動させるよう構成されていてもよい。
【0018】
〔フォースプレート〕
フォースプレート１１は、傾動機構１２の上に設けられている。フォースプレート１１は、ボード１１１と、力覚センサ１１２と、を含む。すなわち、本実施形態に係る力覚センサ１１２は、ボード１１１に搭載されている。また、本実施形態に係るフォースプレート１１は、力覚センサ１１２を複数含む。
フォースプレート１１は、傾動機構１２の上に設けられている。フォースプレート１１は、ボード１１１と、力覚センサ１１２と、を含む。すなわち、本実施形態に係る力覚センサ１１２は、ボード１１１に搭載されている。また、本実施形態に係るフォースプレート１１は、力覚センサ１１２を複数含む。
【0019】
（ボード）
ボード１１１は、ユーザＵが搭乗するためのものである。ボードの上面は、ユーザＵが搭乗する搭乗面となっている。本実施形態に係るボード１１１の平面視形状は矩形となっている。なお、ボードの平面視形状は、システムＳが提供するボード系スポーツ体験に応じた形状をしていてもよい。
ボード１１１は、ユーザＵが搭乗するためのものである。ボードの上面は、ユーザＵが搭乗する搭乗面となっている。本実施形態に係るボード１１１の平面視形状は矩形となっている。なお、ボードの平面視形状は、システムＳが提供するボード系スポーツ体験に応じた形状をしていてもよい。
【0020】
（力覚センサ）
力覚センサ１１２は、ユーザＵからフォースプレート１１に作用する力及びモーメントを検出する。本実施形態に係る複数の力覚センサ１１２は、３軸力覚センサであり、ボード１１１の四隅にそれぞれ内蔵されている。各力覚センサ１１２は、ボード１１１に作用する力及びモーメントの検出を所定周期で繰り返す。なお、力覚センサ１１２は、ボード１１１に内蔵されるのではなく、ボード１１１の表面に取り付けられてもよい（フォースプレートを構成していなくてもよい）し、傾動機構１２に搭載されていてもよい。また、力覚センサ１１２は、６軸力覚センサであってもよい。
力覚センサ１１２は、ユーザＵからフォースプレート１１に作用する力及びモーメントを検出する。本実施形態に係る複数の力覚センサ１１２は、３軸力覚センサであり、ボード１１１の四隅にそれぞれ内蔵されている。各力覚センサ１１２は、ボード１１１に作用する力及びモーメントの検出を所定周期で繰り返す。なお、力覚センサ１１２は、ボード１１１に内蔵されるのではなく、ボード１１１の表面に取り付けられてもよい（フォースプレートを構成していなくてもよい）し、傾動機構１２に搭載されていてもよい。また、力覚センサ１１２は、６軸力覚センサであってもよい。
【0021】
上記のように構成されたフォースプレート１１は、ボード１１１とその上に搭乗したユーザＵとの間の相互作用により生じる力（床反力）を計測する。具体的には、ユーザＵがボード１１１の上で運動することによってボード１１１の搭乗面に作用する３軸方向の各並進力（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ）を検出する。そして、この検出結果に基づいて、搭乗面における圧力中心（Center of Pressure：ＣＯＰ）や、摩擦によって圧力中心を鉛直方向に通るＺ軸まわりに発生するモーメント（フリーモーメント）、重心動揺等を算出する。これにより、フォースプレート１１又は後述するシミュレーション装置２は、ユーザＵの姿勢、体重のかけ方、ユーザＵがボードをどの方向に向けようとしているか等を特定することができる。
【0022】
また、フォースプレート１１は、その下面周縁部において、複数の可動リンク１２２の各上端部とそれぞれ連結されている。そして、フォースプレート１１は、各可動リンク１２２の伸縮の程度に応じて傾動する。
【0023】
〔フォトディテクタ〕
フォトディテクタ１３は、後述するＨＭＤ３が照射した光を検出するものである。複数のフォトディテクタ１３は、インタフェース装置１を囲むように配置される。本実施形態に係るフォトディテクタ１３は、インタフェース装置１が設置される部屋の壁に配置される。また、本実施形態に係るフォトディテクタ１３は、所定間隔をあけて行列状に配置される。なお、フォトディテクタ１３の配置は、例えば斜めに並ぶような配置であってもよいし、ランダムな配置であってもよい。
フォトディテクタ１３は、後述するＨＭＤ３が照射した光を検出するものである。複数のフォトディテクタ１３は、インタフェース装置１を囲むように配置される。本実施形態に係るフォトディテクタ１３は、インタフェース装置１が設置される部屋の壁に配置される。また、本実施形態に係るフォトディテクタ１３は、所定間隔をあけて行列状に配置される。なお、フォトディテクタ１３の配置は、例えば斜めに並ぶような配置であってもよいし、ランダムな配置であってもよい。
【0024】
〔入出力部〕
入出力部１４は、検出信号を、シミュレーション装置２に提供する。検出信号は、力及びモーメントを表す信号である。また、入出力部１４は、フォースプレート１１が傾動するよう傾動機構１２を制御するための制御信号を、シミュレーション装置２から取得する。入出力部１４は、シミュレーション装置２と有線又は無線で通信する通信モジュール、又はシミュレーション装置２と有線接続するための端子で構成されている。
入出力部１４は、検出信号を、シミュレーション装置２に提供する。検出信号は、力及びモーメントを表す信号である。また、入出力部１４は、フォースプレート１１が傾動するよう傾動機構１２を制御するための制御信号を、シミュレーション装置２から取得する。入出力部１４は、シミュレーション装置２と有線又は無線で通信する通信モジュール、又はシミュレーション装置２と有線接続するための端子で構成されている。
【0025】
本実施形態に係る入出力部１４は、ＨＭＤ３が照射した光を検出したフォトディテクタ１３の識別情報（ＩＤ、取付位置等）を、シミュレーション装置２に提供する。
【0026】
［シミュレーション装置］
シミュレーション装置２は、仮想空間を生成するものである。システムＳが提供するボード系スポーツ体験がサーフィン体験である場合、仮想空間は海の上を模した空間となる。スノーボード体験である場合、仮想空間は雪の上を模した空間となる。スケートボード体験である場合、仮想空間は道路等の上を模した空間となる。図２に示したように、シミュレーション装置２は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、を備える。
シミュレーション装置２は、仮想空間を生成するものである。システムＳが提供するボード系スポーツ体験がサーフィン体験である場合、仮想空間は海の上を模した空間となる。スノーボード体験である場合、仮想空間は雪の上を模した空間となる。スケートボード体験である場合、仮想空間は道路等の上を模した空間となる。図２に示したように、シミュレーション装置２は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、を備える。
【0027】
（メモリ）
メモリ２２は、シミュレーション装置２を動作させるための制御プログラムを記憶している。本実施形態に係るメモリ２２は、仮想空間を生成するための映像データも記憶している。
メモリ２２は、シミュレーション装置２を動作させるための制御プログラムを記憶している。本実施形態に係るメモリ２２は、仮想空間を生成するための映像データも記憶している。
【0028】
（プロセッサ）
プロセッサ２１は、実際にボード系スポーツを体験する場所を撮影して得られた画像データに基づいて、システムＳが提供するボード系スポーツ体験に応じた仮想空間（海、雪山、スケートボード場等）の風景を再現したＶＲ（Virtual Reality）映像を生成する。また、プロセッサ２１は、フォースプレート１１下方の面及び周囲の風景が後方に移動していく（ユーザＵが前進しているように見える）仮想空間の映像を生成する。また、本実施形態に係るプロセッサ２１は、光を検出したフォトディテクタ１３の識別情報に基づいて、ユーザＵの顔の向きを特定し、仮想空間をユーザＵの顔の向きに合わせて回転させる。そして、プロセッサ２１は、生成した仮想空間のデータを、図示しない通信モジュールを介してＨＭＤ３へ送信する。
プロセッサ２１は、実際にボード系スポーツを体験する場所を撮影して得られた画像データに基づいて、システムＳが提供するボード系スポーツ体験に応じた仮想空間（海、雪山、スケートボード場等）の風景を再現したＶＲ（Virtual Reality）映像を生成する。また、プロセッサ２１は、フォースプレート１１下方の面及び周囲の風景が後方に移動していく（ユーザＵが前進しているように見える）仮想空間の映像を生成する。また、本実施形態に係るプロセッサ２１は、光を検出したフォトディテクタ１３の識別情報に基づいて、ユーザＵの顔の向きを特定し、仮想空間をユーザＵの顔の向きに合わせて回転させる。そして、プロセッサ２１は、生成した仮想空間のデータを、図示しない通信モジュールを介してＨＭＤ３へ送信する。
【0029】
本実施形態に係るプロセッサ２１は、ボードが移動するときの細かな振動のデータを生成する。システムＳが提供するボード系スポーツ体験がサーフィン体験である場合、振動にはボードの先端部が波をかき分ける際に生じる振動が含まれる。スノーボード体験である場合、振動にはスノーボードが雪面と擦れる際に生じる振動が含まれる。スケートボード体験ある場合、音声にはスケートボードの車輪が路面上を転がる際に生じる振動が含まれる。そして、プロセッサ２１は、生成した振動のデータを、通信モジュールを介してインタフェース装置１へ送信する。
【0030】
また、プロセッサ２１は、仮想空間の状態と、力及びモーメントから特定したユーザＵの姿勢とに基づいて、フォースプレート１１の傾動方向及び傾動角を決定する。「仮想空間の状態」とは、仮想空間における、少なくともフォースプレート１１の下方に位置する面の状態を指す。システムＳが提供するボード系スポーツ体験がサーフィン体験である場合、仮想空間の状態は海面の状態を指す。スノーボード体験である場合、仮想空間の状態は雪面の状態を指す。スケートボード体験である場合、仮想空間の状態は路面の状態を指す。「状態」は、凹凸（海面の場合は波）の有無、凹部の深さ、凸部の高さ、凹部の底又は凸部の頂に至る面の傾斜等を指す。プロセッサ２１は、ボード１１１に作用する力及びモーメントの検出を所定周期で繰り返す。これにより、プロセッサ２１は、仮想空間の状態の経時変化（仮想空間におけるフォースプレート１１下方の面及び風景の移動）に応じて、その都度異なる傾動方向及び傾動角を決定することになる。
【0031】
なお、プロセッサ２１は、例えばスポーツ選手に装着したウェアラブルカメラが撮影した、当該スポーツ選手が実際にボード系スポーツを行っているときの映像のデータを取得し、当該データに基づいてＶＲ映像を作成するよう構成されていてもよい。このようにすれば、ユーザＵは、スポーツ選手によるレベルの高いボード系スポーツを体験している気分に浸ることができる。また、プロセッサ２１は、スポーツ選手から離れた場所から撮影した、当該スポーツ選手が実際にボード系スポーツを行っているときの映像のデータを取得し、当該データに基づいて仮想空間を生成するよう構成されていてもよい。このようにすれば、ユーザＵは、スポーツ選手と並んでボード系スポーツを行っているような感覚になり、より興趣の高い体験となる。
【0032】
また、プロセッサ２１は、複数のインタフェース装置１及び複数のＨＭＤ３がそれぞれ接続されている場合、各ＨＭＤに提供する仮想空間として、当該各ＨＭＤを装着するユーザ以外の他のユーザのアバターが写った仮想空間を生成するよう構成されていてもよい。例えば、第一のユーザ及び第二のユーザがそれぞれＨＭＤ３を装着し、別々のインタフェース装置１でボード系スポーツを体験する際に、第一のユーザ（第二のユーザ）のＨＭＤ３には、第二のユーザのアバター（第一のユーザのアバター）が写った仮想空間のデータを提供する。このようにすれば、仮想空間内において、複数のユーザが、共にボード系スポーツを楽しんだり、ボード系スポーツの腕を競い合ったりすることができる。ユーザの数が多数になれば、仮想空間内で賞金を懸けた大会を行うこともできる。
【0033】
また、プロセッサ２１は、ＶＲ映像ではない仮想空間及び当該仮想空間内に存在するユーザＵのアバターを生成するよう構成されていてもよい。この場合、プロセッサ２１は、仮想空間の状態とユーザＵの姿勢とに基づいて、アバターの姿勢を変化させるよう構成されていてもよい。
【0034】
また、プロセッサ２１は、仮想空間における音声を生成し、それをＨＭＤ３へ送信するよう構成されていてもよい。システムＳが提供するボード系スポーツ体験がサーフィン体験である場合、音声には波の音が含まれる。スノーボード体験である場合、音声にはスノーボードが雪面と擦れる際に生じる音が含まれる。スケートボード体験ある場合、音声にはスケートボードの車輪が路面上を転がる際に生じる音が含まれる。
【0035】
［ヘッドマウントディスプレイ］
ＨＭＤ３は、シミュレーション装置２から取得した、仮想空間を表す映像を表示する。また、ＨＭＤ３は、ユーザＵがフォースプレート１１に搭乗する際に、ユーザＵの頭部に装着される。これにより、ユーザＵは、自身が仮想空間内に存在しているような臨場感を得ることができる。本実施形態に係るシミュレーション装置２はＶＲ映像を生成するため、ＨＭＤ３を装着したユーザＵは、よりリアリティの高い仮想空間内に存在している感覚に浸ることができる。また、本実施形態に係るシミュレーション装置２は周囲の風景が後方に移動していく仮想空間の映像を生成するため、ＨＭＤ３を装着したユーザＵは、自身が前進している感覚に浸ることができる。
ＨＭＤ３は、シミュレーション装置２から取得した、仮想空間を表す映像を表示する。また、ＨＭＤ３は、ユーザＵがフォースプレート１１に搭乗する際に、ユーザＵの頭部に装着される。これにより、ユーザＵは、自身が仮想空間内に存在しているような臨場感を得ることができる。本実施形態に係るシミュレーション装置２はＶＲ映像を生成するため、ＨＭＤ３を装着したユーザＵは、よりリアリティの高い仮想空間内に存在している感覚に浸ることができる。また、本実施形態に係るシミュレーション装置２は周囲の風景が後方に移動していく仮想空間の映像を生成するため、ＨＭＤ３を装着したユーザＵは、自身が前進している感覚に浸ることができる。
【0036】
本実施形態に係るＨＭＤ３は、少なくともユーザＵがボード系スポーツを体験している間、ユーザＵが顔を向けている方向に光を照射する。光は、インタフェース装置１が設置される部屋の室内光と異なっていればよく、可視光であってもよいし、赤外線等であってもよい。ＨＭＤ３から照射された光は、インタフェース装置１の周囲に配置された複数のフォトディテクタ１３の何れかが検出することになる。
【0037】
なお、ＨＭＤ３は、スピーカが内蔵されたものであってもよい。その場合、ＨＭＤ３は、シミュレーション装置２から取得した、仮想空間における音声を発するよう構成されていてもよい。
【0038】
＜ボード系スポーツ体験システム（インタフェース装置）の動作＞
上記のように構成されたシステムＳは、所定の開始条件が成立すると、動作を開始する。開始条件としては、システムＳ（インタフェース装置１）の電源がオンにされたこと、ユーザＵがフォースプレート１１に搭乗したこと、ユーザＵにより所定の開始操作がなされたこと、等が挙げられる。
上記のように構成されたシステムＳは、所定の開始条件が成立すると、動作を開始する。開始条件としては、システムＳ（インタフェース装置１）の電源がオンにされたこと、ユーザＵがフォースプレート１１に搭乗したこと、ユーザＵにより所定の開始操作がなされたこと、等が挙げられる。
【0039】
システムＳが動作を開始すると、図３に示したように、まず、シミュレーション装置２が仮想空間を生成し（ステップＡ１）、そのデータを、ユーザＵが装着しているＨＭＤ３へ提供する（ステップＡ２）。そして、仮想空間のデータを受信したＨＭＤ３が、仮想空間の映像を表示部に表示する（ステップＢ１）。そして、仮想空間内の風景が移動し始めることにより、ボード系スポーツの体験が開始される。
【0040】
ＨＭＤ３に仮想空間が表示されている間、インタフェース装置１がフォースプレート１１に作用する力及びモーメントの検出を所定周期で繰り返す（ステップＣ１）。そして、力及びモーメントを検出する度に、インタフェース装置１が、検出信号をシミュレーション装置２に提供する（ステップＣ２）。
【0041】
そして、検出信号を取得したシミュレーション装置２が、生成した仮想空間の状態と、検出信号から特定したユーザＵの姿勢とに基づく、フォースプレート１１の傾動方向及び傾動角の決定を繰り返す（ステップＡ３）。そして、傾動方向及び傾動角を決定する度に、シミュレーション装置２が、決定した傾動方向及び傾動角を示す制御信号をインタフェース装置１へ提供する（ステップＡ４）。そして、制御信号を取得したインタフェース装置１が、傾動機構を制御して、フォースプレート１１を、制御信号が示す傾動方向及び傾動角で傾動させる（ステップＣ３）。
【0042】
＜ボード系スポーツ体験システムの作用効果＞
現実のボード系スポーツは、一般にボードの移動を伴う。このため、ボードは、ユーザＵの操作や体重移動等に応じた揺動とは別に、路面等の状態の変化に応じた揺動もする。以上説明してきたインタフェース装置１は、仮想空間におけるユーザＵ及びボードを動作させるためのコントローラとして機能するだけでなく、仮想空間の状態に応じてボードを傾動させることができる。このため、インタフェース装置１又はシステムＳによれば、仮想空間におけるボード系スポーツにおいて、よりリアリティの高いボードの動作をユーザＵが体験することができる。
現実のボード系スポーツは、一般にボードの移動を伴う。このため、ボードは、ユーザＵの操作や体重移動等に応じた揺動とは別に、路面等の状態の変化に応じた揺動もする。以上説明してきたインタフェース装置１は、仮想空間におけるユーザＵ及びボードを動作させるためのコントローラとして機能するだけでなく、仮想空間の状態に応じてボードを傾動させることができる。このため、インタフェース装置１又はシステムＳによれば、仮想空間におけるボード系スポーツにおいて、よりリアリティの高いボードの動作をユーザＵが体験することができる。
【0043】
＜変形例＞
本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【0044】
例えば、システムＳは、インタフェース装置１の周囲を囲む緩衝材を備えていてもよい。このようにすれば、ユーザＵがフォースプレート１１の上でバランスを崩しフォースプレート１１から落下してしまった場合であっても、床面との衝突によりユーザＵがけがをしてしまうことを防ぐことができる。また、このようにすれば、従来のボード型の入力装置に設けられていた、ユーザＵが掴むための手摺りが不要となる。その結果、仮想空間におけるボード系スポーツ体験を、現実のボード系スポーツを体験する際の状況に近づけることができる。
【0045】
また、ＨＭＤ３は、光を照射する機能の代わりに、ユーザＵの頭部の動作を検出するセンサ（ジャイロセンサ等）を備えていてもよい。その場合、インタフェース装置１は、フォトディテクタ１３を備えていなくてもよい。
【0046】
また、システムＳは、図示しない送風機を備えていてもよい。この送風機は、ユーザＵの前方に、ユーザＵへ向けて送風するよう配置される。また、送風機は、シミュレーション装置２と接続され、仮想空間内を移動する速度に合わせて風速を調節する。このようにすれば、ユーザＵが動作に合わせて風を受けることになり、仮想空間におけるボード系スポーツ体験のリアリティをより向上させることができる。
【0047】
また、上記プロセッサの機能の一部又は全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
【0048】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るインタフェース装置は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザに提供するためのインタフェース装置であって、前記ユーザが搭乗するボードと、前記ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構と、前記ボード又は前記傾動機構に搭載され、前記ユーザから前記ボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサと、前記力及び前記モーメントを表す信号を、前記仮想空間を生成するシミュレーション装置に提供すると共に、前記ボードが傾動するよう前記傾動機構を制御するための制御信号を、前記シミュレーション装置から取得する入出力部と、を備えている、構成である。
本発明の態様１に係るインタフェース装置は、仮想空間におけるボード系スポーツ体験をユーザに提供するためのインタフェース装置であって、前記ユーザが搭乗するボードと、前記ボードを下方から傾動可能に支持する傾動機構と、前記ボード又は前記傾動機構に搭載され、前記ユーザから前記ボードに作用する力及びモーメントを検出する力覚センサと、前記力及び前記モーメントを表す信号を、前記仮想空間を生成するシミュレーション装置に提供すると共に、前記ボードが傾動するよう前記傾動機構を制御するための制御信号を、前記シミュレーション装置から取得する入出力部と、を備えている、構成である。
【0049】
本発明の態様２に係るインタフェース装置は、上記の態様１において、前記傾動機構は、パラレルリンクである、構成としてもよい。
【0050】
本発明の態様３に係るインタフェース装置と、前記シミュレーション装置と、を含み、前記シミュレーション装置は、前記仮想空間の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、ことを特徴とするボード系スポーツ体験システムは、上記の態様１又は２において、請求項１又は２に記載のインタフェース装置と、前記シミュレーション装置と、を含み、前記シミュレーション装置は、前記仮想空間の状態と、前記力及び前記モーメントから特定した前記ユーザの姿勢とに基づいて、前記ボードの傾動方向及び傾動角を決定する、構成としてもよい。
【0051】
本発明の態様４に係るボード系スポーツ体験システムは、上記の態様３において、前記シミュレーション装置から取得した、前記仮想空間を表す映像を表示するヘッドマウントディスプレイを更に含む、構成としてもよい。
【符号の説明】
【0052】
Ｓ：ボード系スポーツ体験システム、１：インタフェース装置、１１：フォースプレート、１１１：ボード、１１２：力覚センサ、１２：傾動機構、１２１：ベース、１２２：可動リンク、１３：フォトディテクタ、１４：入出力部、２：シミュレーション装置、２１：プロセッサ、２２：メモリ、３：ヘッドマウントディスプレイ、Ｕ：ユーザ
【図1】
【図2】
【図3】