JPH07219704A

JPH07219704A - 仮想世界表現装置及びゲーム機械

Info

Publication number: JPH07219704A
Application number: JP6030924A
Authority: JP
Inventors: Toru Iwatani; 徹岩谷
Original assignee: Namco Ltd
Current assignee: Namco Ltd
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】テレビゲーム機械、バーチャルリアリティ装
置等といった仮想世界表現装置において仮想世界をより
一層現実的に表現できるようにする。【構成】プレイヤは、ゴム等の弾性体によって形成さ
れた各変位部６に片手の各指を当てた状態で握り部４を
握る。仮想世界内で各種の現象が起こるとき、例えば仮
想世界内で変形する物を手でつかんでいるとき、各ソレ
ノイド７が適宜に作動して変位部６を内外へ往復移動さ
せ、その仮想物の動きをプレイヤの手、特に指に伝え
る。プレイヤは、ＣＲＴに表示される視覚的表示に加え
て、握り部４からの触覚的表示をも与えられることにな
り、よって仮想世界をより一層現実的に表現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビゲーム機械、バ
ーチャルリアリティ装置等といった、仮想世界をＣＲＴ
等の表示装置上に視覚によって確認できる形で表示する
ようにした仮想世界表現装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にテレビゲーム機械では、ＣＲＴ等
といった表示装置に仮想世界としてのゲーム世界を映像
として表示し、プレイヤがその映像を見ながらレバー、
ボタン等といった操作体を操作してゲームを進行する。
また、バーチャルリアリティ装置として、表示装置上に
外界景色、室内景色等といった仮想世界を表示し、操作
体を操作してその仮想世界内において仮想の人間動作を
行うようにした装置がある。

【０００３】しかしながら上記の仮想世界表現装置にお
いては、仮想世界内の現象又は情報は専らＣＲＴ等の表
示装置から与えられるだけあり、よって仮想世界を現実
的に表現することが難しいという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消するためになされたものであって、テレビゲー
ム機械、バーチャルリアリティ装置等といった仮想世界
表現装置において仮想世界をより一層現実的に表現でき
るようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る仮想世界表現装置は、操作者によって
握られる握り部と、握り部に設けられていて内側方向及
び外側方向へ移動可能な複数の変位部と、それらの変位
部を内側方向及び外側方向へ移動するように駆動する変
位部駆動手段と、仮想世界内の現象に応じて上記変位部
駆動手段を動作させる駆動制御手段とを有することを特
徴としている。

【０００６】上記の変位部の数及びその配置位置は特定
の数及び位置に限られることはないが、望ましくは、握
り部を握る手の指に対応する数及び位置に配置する。ま
た、変位部駆動手段も特定の構造のものに限られること
はなく、例えば、電磁ソレノイド、油圧機構、空圧機構
等を用いることができる。特に電磁ソレノイドを用いる
場合には、出力用のアクチュエータロッドの移動ストロ
ークを多段階に調節できる形式の多段ソレノイドを用い
ると効果的である。

【０００７】また、各変位部に入力手段、例えば圧力セ
ンサを設けることができる。このようにすれば、各変位
部を押圧操作等によって適宜に変位させることにより、
仮想世界に働きかけを行うことができる。特に、この働
きかけに対応して各変位部を動かすようにすれば、より
一層現実的な動きを各変位部にもたらすことができる。

【０００８】また、本発明に係るゲーム機械は、表示装
置によって仮想ゲーム世界を視覚で確認すると共に、ゲ
ーム操作レバーを動かすことによってその仮想ゲーム世
界に働きかけを行うようにしたゲーム機械である。そし
てこのゲーム機械は、ゲーム操作レバーと一体に設けら
れていて操作者によって握られる握り部と、握り部に設
けられていて内側方向及び外側方向へ移動可能な複数の
変位部と、それらの変位部を内側方向及び外側方向へ移
動するように駆動する変位部駆動手段と、仮想ゲーム世
界内の現象に応じて上記変位部駆動手段を動作させる駆
動制御手段とを有している。

【０００９】

【作用】操作者は、表示装置に映し出される映像を見る
ことにより仮想世界を体験する。握り部に設けた変位部
は電磁ソレノイド等といった変位部駆動手段によって駆
動されて、仮想世界内の現象に応じて内側及び外側へ往
復移動する。操作者が握り部を手で握るとき、仮想世界
内の現象が変位部の移動として操作者に伝えられる。以
上により操作者は、表示装置からの情報に加えて、握り
部から伝わって来る感触により仮想世界内の現象を体感
でき、よって、仮想世界を極めて現実的に体験できる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係る仮想世界表現装置の一
実施例として、特にゲーム機械を示している。このゲー
ム機械は、筐体１と、筐体１の内部に収納された表示装
置としてのＣＲＴ２と、そして筐体１の手前位置に設け
たレバー３とを有している。レバー３の上端には中空の
握り部４が設けられている。レバー３は、支点Ｐにおい
てボールジョイント接続されていて、その支点Ｐを中心
として逆円錐領域Ｑ内で自由に傾動する。

【００１１】握り部４の表面には図２に示すように、変
位可能な材料、例えばゴム等の弾性体によって形成され
た握り用パッド５が固着されている。このパッド５に
は、人間の片手５本の指のそれぞれに対応する位置にそ
れらの指を収容できるような凹部６が形成されている。
本実施例ではこれら５個の凹部６が変位部として作用す
る。

【００１２】各変位部６に対応する握り部４の中空内部
には、図３に示すように、変位部駆動手段として作用す
る５個の電磁ソレノイド７が固定配置されている。各電
磁ソレノイド７のアクチュエータロッド７ａは、通電又
は通電遮断を行うことにより、握り部４の内側方向へ引
き込み移動し又は外側方向へ伸張移動する。また、アク
チュエータロッド７ａが初期位置よりも内部へ指等によ
って強制的に押し込まれたときには、入力手段としての
圧力センサ８によってそのロッド７ａが検知される。

【００１３】図４は、上記のゲーム機械に用いられる電
気制御回路の一実施例を示している。この制御回路は、
コンピュータによって構成されたゲーム演算部９と、Ｃ
ＲＴ２を駆動する表示回路１０と、各種の入力装置１１
とを有している。圧力センサ８の出力信号はゲーム演算
部９へ送られる。ゲーム演算部９は、ソレノイド駆動制
御部１２を介してソレノイド７の動作を制御する。

【００１４】本実施例のゲーム機械は以上のように構成
されているので、図４において、ゲーム演算部９内のメ
モリ内に記憶されたゲーム内容すなわち仮想世界がＣＲ
Ｔ２の画面上に映像として映し出される。このゲーム内
容は種々の現象、例えばゲーム主人公に対してどのよう
な選択肢が現れるかとか、どのような敵が現れるか等と
いった現象を含んでいる。

【００１５】操作者（図示せず）すなわちゲームプレイ
ヤは、図１において、各変位部６に指を当てた状態で握
り部４を片手で握り、レバー３を自らの意志に従って傾
動操作することにより、ＣＲＴ２上に映し出されたゲー
ム主人公を動かしてゲーム世界に対して適宜の働きかけ
を行う。また、プレイヤは、各変位部６のうちのいくつ
か又は全部を選択してそれを指で内側方向へ押し込むこ
とができる。この押し込み操作があると、対応する圧力
センサ８に出力信号が発生し、この信号に基づいてプレ
イヤによるゲーム世界への何等かの働きかけを行うこと
ができる。

【００１６】ゲーム演算部９は、ゲーム内容に従った適
宜のタイミングでソレノイド駆動制御部１２（図４）に
制御信号を送り、ソレノイド７のアクチュエータロッド
７ａ（図３）を伸張動作させる。アクチュエータロッド
７ａが伸張動作すると、対応する変位部６が握り部４の
外側方向へ移動し、この動きは握り部４を握っているプ
レイヤの手、特に指に伝えられる。各変位部６の動きは
ゲーム内容に含まれる種々の現象に対応しているので、
その動きを感触によって体感したプレイヤは、仮想ゲー
ム世界内の情報を触覚的に与えられることになり、その
結果、仮想ゲーム世界をＣＲＴ２のみによって視覚的に
表示する場合に比べて、ゲーム世界をより一層現実的に
感じ取ることができる。例えば、ゲーム世界内において
形状、状態、動作が変化する何等かの対象物をゲーム主
人公が握る場合を考えるとき、各変位部６の動きによっ
てその握っている感覚を表示するようにすれば、仮想ゲ
ーム世界をより一層現実的に表現できる。

【００１７】なお、電磁ソレノイド７として用いること
ができるソレノイドとしては、アクチュエータロッド７
ａの伸張ストロークが１種類である単段ソレノイドや、
アクチュエータロッド７ａの伸張ストロークを多段階に
調節できる形式の多段ソレノイド等を用いることができ
る。特に、多段ソレノイドを用いれば、変位部６の動き
を多様化できるので、仮想ゲーム世界をより一層多彩に
表現できる。

【００１８】図５から図７は、仮想ゲーム世界内で起こ
る各種の現象がＣＲＴ２上に映し出された場合のいくつ
かの具体例を示している。

【００１９】図５に示す場面では、敵キャラクタ１４に
向けて蛇１５がゲーム主人公の手１３によって投げつけ
られる。この場合には、まず始めに各変位部６（図３）
を互いにタイミングをずらせて内側及び外側へ繰り返し
て往復移動させることによって蛇１５を握っている感触
をプレイヤに与えておき、そして、蛇１５を投げるタイ
ミングに合わせて全ての変位部６を内側へ移動させて手
の力が緩む感覚を与える。また、蛇１５が手１３から抜
けてゆく映像に合わせて、各変位部６からプレイヤの
手、特に指に与えられる力を下から順に解除してゆく。

【００２０】図６に示す場面では、ゲーム主人公１６が
敵キャラクタ１７に向けて剣１８を投げつける。この場
合には、握り部４（図３参照）を握っているプレイヤの
指の圧力変化を各圧力センサ８によって検出し、その圧
力変化に基づいて各ソレノイド７の動作を制御すること
により、各変位部６からプレイヤの指に加えられる力
を、剣１８が手から抜け出てゆく映像に合わせて順次に
解除してゆく。

【００２１】図７に示す場面では、ゲーム主人公の手１
３によって蛇１５が握られている。この場合には、各変
位部６（図３参照）を同期的且つ周期的に内側及び外側
へ往復運動させることにより、蛇１５の鼓動をプレイヤ
の手に伝える。また、各変位部６を波打つように順次内
側及び外側へ往復運動させることにより、手の中で蛇１
５が動めく感触を与える。また、握り部４を握っている
プレイヤの指の圧力変化を各圧力センサ８によって検出
し、その圧力変化に基づいて各ソレノイド７の動作を制
御することにより、プレイヤの指の動きに対応して蛇１
５が動く状態を表現できる。

【００２２】上記の各場合以外に、各変位部６を適宜の
順序で往復運動させることにより、鰻をつかむ状態や、
放水ホースから水が出る状態等を現実的にシミュレート
できる。また、ゲーム主人公を上昇及び下降させること
を１つのゲーム要因として含むゲーム世界を考えると
き、ゲーム主人公の上昇及び下降を各変位部６の動きに
よって触覚的に表現できる。

【００２３】図８は、変位部６を往復運動させるための
変位部駆動手段の改変例を示している。ここに示す変位
部駆動手段は、握り部４の内部に配置された蛇腹部材、
すなわちベローズ１９と、そのベローズ１９の内部に空
気を供給するエアーポンプ２０とを有している。符号２
１は、制御部、すなわちゲーム演算部９（図４）からの
指令に従ってＯＮ／ＯＦＦして、空気の流れを許容及び
遮断するバルブを示している。バルブ２１及びエアーポ
ンプ２０は握り部４の外部、特にゲーム機筐体１の内部
に収納される。ベローズ１９とエアーポンプ２０を結ぶ
エアー管２２は、レバー３の内部を貫通させても良い
し、あるいはレバー３の外部を通しても良い。

【００２４】この実施例では、バルブ２１を適宜のタイ
ミングでＯＮ及びＯＦＦすることによりベロース１９の
内部に空気を供給したり、あるいはその供給を遮断す
る。これにより、ベロース１９が空気圧力によって内側
及び外側へ往復移動して、変位部６を往復運動させる。
この実施例では、変位部６に接触した状態で往復移動可
能な変位部押圧部材としてベローズ１９を用い、そして
変位部押圧部材を往復移動させる駆動源としてエアーポ
ンプ２０及びバルブ２１を用いている。軽量なベローズ
１９を握り部４の内部に配設し、比較的重いエアーポン
プ２０及びバルブ２１を筐体１の内部に配設することに
より、レバー３の軽快な操作性が確保できる。また、ベ
ローズ１９の構造が極めて簡単で且つその大きさも非常
に小さいので、握り部４を小型形状に形成できる。

【００２５】図９は、変位部６を往復運動させるための
変位部駆動手段の別の改変例を示している。ここに示す
変位部駆動手段は、プッシュプルケーブル２３によって
押圧子２４を内側及び外側へ往復移動させることによ
り、各変位部６を内側及び外側へ往復運動させる。プッ
シュプルケーブル２３は、可撓性を備えたチューブ内に
ワイヤケーブルを通すことによって構成されており、そ
のワイヤケーブルの一端に押圧子２４が固定され、その
他端に電磁ソレノイド２７の出力ロッドが接続されてい
る。ソレノイド２７がＯＮ／ＯＦＦすると、プッシュプ
ルケーブル２３内のワイヤケーブルがチューブ内で移動
して押圧子２４を往復移動させ、これにより、変位部６
が往復運動する。

【００２６】この実施例でも、変位部押圧部材として作
用する押圧子２４及びプッシュプルケーブル２３の上側
部分は握り部４の内部に配設され、駆動源として作用す
る電磁ソレノイド２７はゲーム機筐体１の内部に配設さ
れている。

【００２７】以上、好ましい実施例をあげて本発明を説
明したが、本発明はその実施例に限定されるものでな
く、請求の範囲に記載した技術的範囲内で種々に改変可
能である。

【００２８】例えば、本発明を適用できる装置はゲーム
機械に限られず、外界景色、屋内景色等を表示装置上に
表示し、プレイヤがあたかもそれらの景色の中に存在す
るかのような感覚を与えることを目的とする、いわゆる
バーチャルリアリティ装置にも適用できる。この場合に
は、外界景色、屋内景色等が仮想世界と想定される。

【００２９】また、表示装置に関しては、図１に示すよ
うな、プレイヤから離れた位置に配置されるＣＲＴディ
スプレイ以外に、プレイヤが被ることのできるヘルメッ
トに小型のディスプレイ装置を内蔵しておいて、プレイ
ヤがそのヘルメットを被ったときにプレイヤの目の直前
にそのディスプレイ装置がセットされるような構造を採
用できる。

【００３０】図１の実施例では、レバー３がゲーム機械
のための入力装置として用いられる場合を想定したの
で、そのレバー３が逆円錐領域Ｑ内で自由に傾動操作で
きるものとした。しかしながら、ＣＲＴ２上に映し出さ
れる映像との関係においてそのようなレバー３の傾動操
作が必要ないときには、レバー３を単に筐体１に傾動不
能に固着することもできる。

【００３１】変位部６の数及び配置位置は、図２に示す
数及び配置位置に限られない。例えば、１個でも良い
し、６個以上であっても良い。また、図２に示す場合
は、握り部４を側面方向から握った場合に各指が当たる
位置に変位部６を設けたが、それとは別に、握り部４を
上方から握った場合に各指が当たる位置に変位部６を設
けることもできる。

【００３２】図３に示す場合は、変位部駆動手段として
電磁ソレノイドを用いたが、これ以外にも他の任意の手
段、例えば空気圧によって作動する空圧シリンダ、油圧
によって作動する油圧シリンダ等を用いることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の仮想世界表現装置及び請
求項６記載のゲーム機械によれば、握るという手の自然
な状態において、握り部から伝わってくる感触によって
仮想世界内の現象を知ることができるので、仮想世界内
の情報を多く与えることができ、仮想世界の表現が豊か
になる。また、仮想世界内で形状、状態、動作が変化す
る何等かの対象物を握っている様子を変位部の動きによ
って表すようにすれば、仮想世界がより現実的に表現で
きる。

【００３４】請求項２記載の仮想世界表現装置によれ
ば、仮想世界内で起こる現象を手の指１本１本に伝える
ことができるので、仮想世界がより一層現実的に表現で
きる。

【００３５】請求項３記載の仮想世界表現装置によれ
ば、変位部の移動ストロークに変化を持たせることがで
きるので、仮想世界がより一層現実的に表現できる。

【００３６】請求項４記載の仮想世界表現装置によれ
ば、握り部の内部に駆動源を設ける必要がなくなるの
で、握り部を小型形状に形成できる。

【００３７】請求項５記載の仮想世界表現装置及び請求
項９記載のゲーム機械によれば、握り部を握る力の変化
に対応させて手のひらに伝える変位部の動きを制御でき
るので、仮想世界がより一層現実的に表現できる。

【００３８】請求項７記載及び請求項８記載のゲーム機
械によれば、握り部を小型形状に形成できると共に、ゲ
ーム操作レバーを軽快に操作できる。

【００３９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る仮想世界表現装置の一実施例を示
す斜視図である。

【図２】図１の要部、特に握り部を示す側面図である。

【図３】図２に示す握り部の断面図である。

【図４】図１に示す仮想世界表現装置に用いられる電気
制御系の一例を示すブロック図である。

【図５】仮想世界の一例をＣＲＴ上に映像として映し出
した状態を示す図である。

【図６】仮想世界の他の一例をＣＲＴ上に映像として映
し出した状態を示す図である。

【図７】仮想世界のさらに他の一例をＣＲＴ上に映像と
して映し出した状態を示す図である。

【図８】変位部駆動手段の他の実施例を示す側面図であ
る。

【図９】変位部駆動手段のさらに他の実施例を示す側面
図である。

【符号の説明】

１筐体２ＣＲＴ（表示装置）３レバー４握り部５握り用パッド６変位部７電磁ソレノイド（変位部駆動手段）７ａアクチュエータロッド８圧力センサ（入力手段）１９ベローズ（変位部駆動手段）２０エアポンプ（変位部駆動手段）２３プッシュプルケーブル（変位部駆動手段）２４押圧子（変位部駆動手段）２７電磁ソレノイド（変位部駆動手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示装置によって仮想世界を視覚で確認
するようにした仮想世界表現装置において、操作者によって握られる握り部と、握り部に設けられていて内側方向及び外側方向へ移動可
能な複数の変位部と、それらの変位部を内側方向及び外側方向へ移動するよう
に駆動する変位部駆動手段と、仮想世界内の現象に応じて上記変位部駆動手段を動作さ
せる駆動制御手段とを有することを特徴とする仮想世界
表現装置。
【請求項２】請求項１記載の仮想世界表現装置におい
て、上記複数の変位部は、握り部を握る手の指に対応す
る位置に配置されることを特徴とする仮想世界表現装
置。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の仮想世界表
現装置において、変位部駆動手段は、アクチュエータロ
ッドの移動ストロークが多段階にわたって調節可能な多
段電磁ソレノイドを有することを特徴とする仮想世界表
現装置。
【請求項４】請求項１又は請求項２記載の仮想世界表
現装置において、変位部駆動手段は、握り部の内部に配
置されていて変位部に接触した状態で往復移動可能な変
位部押圧部材と、握り部の外部に配置されていて変位部
押圧部材を往復移動させる駆動源とを有することを特徴
とする仮想世界表現装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のうちのいずれか
１つに記載の仮想世界表現装置において、仮想世界に対
して働きかけを行うための入力手段を上記変位部の少な
くとも１つに設けたことを特徴とする仮想世界表現装
置。
【請求項６】表示装置によって仮想ゲーム世界を視覚
で確認すると共に、ゲーム操作レバーを動かすことによ
ってその仮想ゲーム世界に働きかけを行うようにしたゲ
ーム機械において、ゲーム操作レバーと一体に設けられていて操作者によっ
て握られる握り部と、握り部に設けられていて内側方向及び外側方向へ移動可
能な複数の変位部と、それらの変位部を内側方向及び外側方向へ移動するよう
に駆動する変位部駆動手段と、仮想ゲーム世界内の現象に応じて上記変位部駆動手段を
動作させる駆動制御手段とを有することを特徴とするゲ
ーム機械。
【請求項７】請求項６記載のゲーム機械において、変
位部駆動手段は、握り部の内部に配置されていて変位部
に接触した状態で往復移動可能な変位部押圧部材と、握
り部の外部に配置されていて変位部押圧部材を往復移動
させる駆動源とを有することを特徴とするゲーム機械。
【請求項８】請求項７記載のゲーム機械において、変
位部押圧部材は空気圧によって伸縮移動する伸縮部材に
よって構成され、駆動源はその伸縮部材の内部へ空気を
供給する空気供給源によって構成されることを特徴とす
るゲーム機械。
【請求項９】請求項６記載のゲーム機械において、仮
想ゲーム世界に対して働きかけを行うための入力手段を
上記変位部の少なくとも１つに設けたことを特徴とする
ゲーム機械。