JP2000356945A

JP2000356945A - 信号処理装置および方法、並びに媒体

Info

Publication number: JP2000356945A
Application number: JP16866499A
Authority: JP
Inventors: Tetsujiro Kondo; 哲二郎近藤; Yuji Okumura; 裕二奥村; Tetsushi Kokubo; 哲志小久保; Satoshi Teshigahara; 智勅使川原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: JP4062570B2

Abstract

(57)【要約】【課題】臨場感を損なうことなく、高い周波数の振動
を擬似的に提示する。【解決手段】データ記録部１１には、実際の振動を測
定することで得られた原信号が記録されている。変換定
数決定部１２は、データ記録部１１に記録されている原
信号を読み出し、FFT処理し、その周波数成分の中か
ら、最高周波数を算出する。さらに、変換定数決定部１
２は、その最高周波数を揺動提示装置６で提示可能な最
高周波数に変換するための変換定数を決定する。データ
変換部１３は、FFT処理されたデータを、変換定数を用
いて、より低い周波数に周波数変換処理する。周波数変
換処理されたデータは、逆FFT処理され、それから、提
示可能な揺動信号が生成される。

Description

【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 Sy
stems 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３
０Hz（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、原信号を、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、原信号
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に記載の媒体のプログラムは、原
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。

【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、原信号がより低い周波数帯域
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（F
ast 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１
３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１
３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５
Ｒ，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Ｓ１
３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ｆ
ｄ₂（３０Hz）に収まるような定数ｆＣ₂（ステップＳ１
４）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（３０H
z）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（３０H
z）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、FF
T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Ｃ
₁（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ｆｄ
₁（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８０
Hz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２
０Hz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２０
Hz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、１
２０Hz、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８
０Hz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 Dis
c）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、原信号の周波数を、
提示可能な周波数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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小久保哲志東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者勅使川原智東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5B049 BB32 BB61 CC31 DD05 EE01 EE03 EE41 FF01 FF04 FF06 FF09 GG03 GG04 GG07 GG08 9A001 DD12 EE02 GG01 JJ76 JJ77 KK45 KK54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原信号を、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、提示可能
な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】原信号を、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、提示可能な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】原信号を、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、提示可能な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
特徴とするプログラムをコンピュータに実行させる媒
体。