JP2001346286A - バーチャルリアリティ装置 - Google Patents

バーチャルリアリティ装置

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JP2001346286A
JP2001346286A JP2000163619A JP2000163619A JP2001346286A JP 2001346286 A JP2001346286 A JP 2001346286A JP 2000163619 A JP2000163619 A JP 2000163619A JP 2000163619 A JP2000163619 A JP 2000163619A JP 2001346286 A JP2001346286 A JP 2001346286A
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virtual reality
air pressure
pressure
sound
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JP2000163619A
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Koji Asada
浩二 浅田
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Yamaha Corp
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Yamaha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が簡単かつ安価であり、しかも、従来な
かった聴覚への刺激を体感することができるバーチャル
リアリティ装置を提供する。 【解決手段】 記憶装置4のゲームプログラムには、予
めCRTディスプレイ装置7の画面に合わせて外耳の気
圧を制御する気圧制御データが記憶されている。例え
ば、画面が、エレベータが急上昇する画面の場合は、エ
レベータの画面上の上昇に合わせて外耳の圧力が逐次下
がるように指示する気圧制御データが記憶装置4に記憶
されている。これにより、エレベータの上昇に合わせて
CPU1から気圧コントローラ19へ外耳の圧力が逐次
下がるように指示する気圧制御データ出力され、この結
果、エレベータの上昇と共にヘッドフォン9の内部の気
圧が下がり、これに伴い外耳の気圧が下がる。これによ
り、ゲームの遊技者は、エレベータの急上昇を目だけで
なく耳からも体感することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ゲームやシミュ
レーション装置等に用いられるバーチャルリアリティ装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のバーチャルリアリティ装置は、主
に視覚によって臨場感を与えるものが大部分であった
が、近年、ディスプレイの画像に同期させて座席を振動
させ、スピード感を体感させる装置等も開発されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、座席を
振動させる装置は大型かつ高価になり、家庭内等では到
底利用できない欠点があった。また、視覚に訴える装置
あるいは座席を振動させる装置はせいぜい視覚および触
覚を刺激するだけであり、例えば急にエレベータで高所
へ昇った時に耳が受ける感覚等は勿論体感することがで
きなかった。この発明は、上記の事情を考慮してなされ
たもので、第1の目的は、構成が簡単かつ安価であり、
家庭内においても実用化することができるバーチャルリ
アリティ装置を提供することにある。また、この発明の
第2の目的は、従来なかった聴覚への刺激を体感するこ
とができるバーチャルリアリティ装置を提供することに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は上述した課題
を解決すべくなされたもので、請求項1に記載の発明
は、耳に当接され、鼓膜へ加えられる圧力を外気と遮断
する遮断部材と、映像または音響の変化に合わせて前記
鼓膜へ加えられる圧力を制御する圧力制御手段とを具備
してなるバーチャルリアリティ装置である。また、請求
項2に記載の発明は、映像を表示するディスプレイ装置
と、耳に当接され、鼓膜へ加えられる圧力を外気と遮断
する遮断部材と、前記ディスプレイ装置の映像に合わせ
て前記鼓膜へ加えられる圧力を制御する圧力制御手段と
を具備してなるバーチャルリアリティ装置である。
【0005】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載のバーチャルリアリティ装置において、前記遮断
部材に設けられ、前記鼓膜へ音波を送るスピーカと、前
記ディスプレイ装置の映像に合わせた音声信号を発生
し、前記スピーカへ送信する音声発生手段とをさらに設
けたことを特徴とする。また、請求項4に記載の発明
は、耳に取り付けられ、鼓膜へ向けて音波を送信するス
ピーカと、映像または音響の変化に合わせて前記スピー
カから低周波の音波または高周波の音波を発生させる音
波発生手段とを具備してなるバーチャルリアリティ装置
である。
【0006】また、請求項5に記載の発明は、気密構造
に形成された気密室と、前記気密室内に設置され、映像
を表示するディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置
の映像に合わせて前記気密室の圧力を制御する圧力制御
手段とを具備してなるバーチャルリアリティ装置であ
る。また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の
バーチャルリアリティ装置において、前記圧力制御手段
に代えて、前記気密室内へ前記ディスプレイ装置の映像
に合わせて低周波または高周波の音波を送る音波発生手
段を設けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しこの発明の実
施の形態について説明する。図1はこの発明の第1の実
施形態によるバーチャルリアリティ装置を適用した小型
ゲーム装置を示すブロック図である。この図において、
符号1は装置各部を制御するCPU(中央処理装置)、
2はCPU1のプログラム(OS;オペレーティングシ
ステム)が記憶されたROM(リードオンリメモリ)お
よびデータ一時記憶用のRAM(ランダムアクセスメモ
リ)からなるメモリ、3はテンキー、アルファベットキ
ー、ファンクションキー等からなる操作部である。4は
ゲームプログラムが記憶された記憶装置であり、例え
ば、ハードディスクあるいはCD−ROM等である。6
はCRT(ブラウン管)コントローラであり、CPU1
から供給される表示データに基づいてCRTディスプレ
イ装置7の表示をコントロールする。
【0008】8はサウンドコントローラ、9はヘルメッ
ト型ヘッドフォンである。このヘルメット型ヘッドフォ
ン9は、図2に示すように、頭部にかぶせた場合に、左
右の耳を覆う耳当て部9a、9bが設けられており、こ
の耳当て部9a、9bの内部にヘッドフォン用スピーカ
10a、10bが取り付けられている。これらスピーカ
10a、10bは、耳に当接した場合に外耳の圧力を外
部の気圧変化から遮断するように密封構造となってお
り、また、図3に示すように、一端が外耳の方向に開口
した細管12が取り付けられている。そして、この細管
12の他端が簡易型コンプレッサ13に取り付けられて
いる。
【0009】この簡易型コンプレッサ13は、図4に示
すように、外箱15の内部に風船16が配置され、この
風船16の開口部に開閉弁17を介して上述した細管1
2の他端が取り付けられている。そして、開閉弁17が
開の状態において、風船16と外箱15との間の空間1
8の空気が小型モータ(図示略)によって吸引される
と、空間18の圧力が下がり、風船16が膨らみ(符号
16a参照)、これにより、外耳の圧力が下がる。ま
た、空間18に圧縮空気を入れると、風船16が縮ま
り、外耳の圧力が上昇する。また、特別な効果を上げる
ために、急激な圧力変化を行う必要がある場合がある。
この場合、先に開閉弁17を閉としておき、風船16を
膨らます。その後、開閉弁17を開とすることによっ
て、コンプレッサの動作スピードよりも速く、外耳に圧
力変化を生じさせることができる。図1のサウンドコン
トローラ8は、CPU1から供給される楽音データをア
ナログ楽音信号に変換し、上述したヘッドフォン用スピ
ーカ10a、10bへ印加する。気圧コントローラ19
は、CPU1から供給される気圧制御データに基づいて
上述した簡易コンプレッサ13の空間18の圧力制御を
行い、これによって外耳の圧力制御を行う。
【0010】このような構成において、記憶装置4のゲ
ームプログラムには、予めCRTディスプレイ装置7の
画面に合わせて外耳の気圧を制御する気圧制御データが
記憶されている。例えば、画面が、エレベータが急上昇
する画面の場合は、エレベータの画面上の上昇に合わせ
て外耳の圧力が逐次下がるように指示する気圧制御デー
タが記憶装置4に記憶されている。これにより、エレベ
ータの上昇に合わせてCPU1から気圧コントローラ1
9へ外耳の圧力が逐次下がるように指示する気圧制御デ
ータ出力され、この結果、エレベータの上昇と共に空間
18の気圧が下がり、これに伴い外耳の気圧が下がる。
これにより、ゲームの遊技者は、エレベータの急上昇を
目だけでなく耳からも体感することができる。
【0011】次に、この発明の第2の実施形態について
説明する。図5はこの発明の第2の実施形態によるバー
チャルリアリティ装置を適用した体感劇場の電気的構成
を示すブロック図、図6は体感劇場の全体構造を示す斜
視図である。この劇場は、内室38の正面にスクリーン
27が設けられ、また、そのスクリーン27を臨んで可
動式座席32が設けられている。また、内室38が気密
構造となっている。そして、この劇場においては、目
(スクリーン)、体(座席)、および耳からバーチャル
リアリティを体感することができるようになっている。
【0012】図5において、21はCPU、22はRO
MおよびRAMからなるメモリ、23は操作部である。
24は体感プログラムが記憶された記憶装置である。こ
こで、体感プログラムとは、例えば、自動車のドライバ
と同じ体感を味わうことができるプログラムである。2
6は表示コントローラであり、CPU21から供給され
る表示データに基づいてスクリーン27に表示を行う。
29はサウンドコントローラであり、CPU21から供
給されるサウンドデータをアナログサウンド信号に変換
し、スピーカ30へ出力する。31は振動コントローラ
であり、CPU21から供給される駆動データに基づい
て可動式座席32を振動させる。35は吸気ポンプ、3
6は排気ポンプであり、これらの吸気ポンプ35、排気
ポンプ36は各々内室38の気圧を制御するポンプであ
る。34は気圧コントローラであり、CPU21から供
給される気圧制御データに基づいて吸気ポンプ35,排
気ポンプ36を駆動する。
【0013】このような構成において、例えば、自動車
ドライバの体感プログラムが記憶装置24にセットされ
た場合、CPU21はそのプログラムを記憶装置24か
ら逐次読み出し、読み出したプログラムに従って表示コ
ントローラ26、サウンドコントローラ29、振動コン
トローラ31および気圧コントローラ34へ各々制御デ
ータを出力する。これにより、スクリーン27には走行
中の自動車から見た映像が表示され、スピーカ30から
は自動車のエンジン音および周囲音が発生され、また、
可動式座席32は自動車の走行時の振動に近似する振動
が発生する。そして、自動車がトンネルに入る時、出る
時は各々室内の気圧が吸気ポンプ35、排気ポンプ36
の作動によって変化し、これにより、座席の客は実際に
自動車に乗ってトンネルへ入る時あるいは出る時と同様
の圧力変化を耳で感じることができる。
【0014】なお、上述した第1、第2の実施形態は共
に、耳へ加えられる圧力を直接変化させることによって
バーチャルリアリティを体感させるようになっている
が、これに代えて、音波によって鼓膜に疑似的圧力を感
じさせて同様の体感をさせてもよい。この場合、例え
ば、図6の内室38の角部に大型のウーファを設け、該
ウーファから可聴周波数以下の低周波をスクリーン27
の映像に合わせて発生させる。また、図1〜図4の実施
形態においても、ヘッドフォン9の内部に音声信号用の
スピーカ10a、10bとは別に低周波用のスピーカを
設ければよい。なお、低周波ではなく、可聴周波数以上
の高周波を用いてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜4の発
明によれば、耳に当接され、鼓膜へ加えられる圧力を外
気と遮断する遮断部材と、映像または音響の変化に合わ
せて前記鼓膜へ加えられる圧力を制御する圧力制御手段
とを有しているので、構成が簡単かつ安価であり、家庭
内においても実用化することができるバーチャルリアリ
ティ装置を提供することができる。また、従来なかった
聴覚への刺激を体感することができ、例えば、エレベー
タの上がり/下がり、列車や自動車がトンネルへ入る
時、水中、高所等における気圧変化により耳が鳴る等の
現象を実際に体感することができる効果がある。
【0016】また、請求項4に記載の発明によれば、鼓
膜へ低周波または高周波の音波を送るようにしたので、
上述した圧力制御より、さらに簡易に構成することがで
きる効果が得られる。また、請求項5,6に記載の発明
によれば、聴覚への刺激を体感することができる効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】 同実施形態におけるヘルメット型ヘッドフォ
ン9の構成を示す正面図である。
【図3】 同ヘッドフォン9内に取り付けられたスピー
カ10aと、耳に加わる気圧を制御する簡易型コンプレ
ッサ13を示す図である。
【図4】 同簡易型コンプレッサの内部構造を示す概略
断面図である。
【図5】 この発明の第2の実施形態の構成を示すブロ
ック図である。
【図6】 同実施形態における体感劇場の構成を示す説
明図である。
【符号の説明】
1、21…CPU、2、22…メモリ、4、24…記憶
装置、6…CRTコントローラ、9…ヘルメット型ヘッ
ドフォン、13…簡易型コンプレッサ、19、34…気
圧コントローラ、26…表示コントローラ、35…吸気
ポンプ、36…排気ポンプ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耳に当接され、鼓膜へ加えられる圧力を
    外気と遮断する遮断部材と、 映像または音響の変化に合わせて前記鼓膜へ加えられる
    圧力を制御する圧力制御手段と、 を具備してなるバーチャルリアリティ装置。
  2. 【請求項2】 映像を表示するディスプレイ装置と、 耳に当接され、鼓膜へ加えられる圧力を外気と遮断する
    遮断部材と、 前記ディスプレイ装置の映像に合わせて前記鼓膜へ加え
    られる圧力を制御する圧力制御手段と、 を具備してなるバーチャルリアリティ装置。
  3. 【請求項3】 前記遮断部材に設けられ、前記鼓膜へ音
    波を送るスピーカと、前記ディスプレイ装置の映像に合
    わせた音声信号を発生し、前記スピーカへ送信する音声
    発生手段とをさらに設けたことを特徴とする請求項2に
    記載のバーチャルリアリティ装置。
  4. 【請求項4】 耳に取り付けられ、鼓膜へ向けて音波を
    送信するスピーカと、 映像または音響の変化に合わせて前記スピーカから低周
    波の音波または高周波の音波を発生させる音波発生手段
    と、 を具備してなるバーチャルリアリティ装置。
  5. 【請求項5】 気密構造に形成された気密室と、 前記気密室内に設置され、映像を表示するディスプレイ
    装置と、 前記ディスプレイ装置の映像に合わせて前記気密室の圧
    力を制御する圧力制御手段と、 を具備してなるバーチャルリアリティ装置。
  6. 【請求項6】 前記圧力制御手段に代えて、前記気密室
    内へ前記ディスプレイ装置の映像に合わせて低周波また
    は高周波の音波を送る音波発生手段を設けてなる請求項
    5に記載のバーチャルリアリティ装置。
JP2000163619A 2000-05-31 2000-05-31 バーチャルリアリティ装置 Withdrawn JP2001346286A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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