JP2022012084A - Virtual vibration bodily sensation system - Google Patents

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Abstract

To provide a virtual vibration bodily sensation system capable of obtaining objective and quantitative data about a phenomenon and a feeling that a subject of virtual vibration experiences.SOLUTION: A virtual vibration bodily sensation system 100 comprises a video generation device 10 for generating a video at the time of occurrence of virtual vibration, a vibration generation system 20 for generating vibration at the time of occurrence of virtual vibration, a bodily sensation measurement device 30 for measuring a phenomenon and a feeling occurring in a human body of a subject P at the time of occurrence of virtual vibration, and a vibration measurement device 40 for measuring vibration at the time of occurrence of virtual vibration. The video generation device 10 is constituted of a head-mounted display 11, the vibration generation system 20 from a vibration table 21 and a vibration generation device, the bodily sensation measurement device 30 from a biological sensor, and the vibration measurement device 40 from an accelerometer.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、振動発生時に惹起される事象を模擬的に体験でき、その際に人体に発生する現象及び感覚を仮想的に体感できると共に、定量的に計測することもできる仮想振動体感システムに関するものである。 The present invention relates to a virtual vibration experience system that allows a simulated experience of an event evoked when vibration occurs, a virtual experience of the phenomenon and sensation that occur in the human body at that time, and a quantitative measurement. Is.

コンサートホール、ライブハウス等の大規模施設において、ミュージシャンの演奏する音楽に合わせて、多数の視聴者が踊ったり、飛び跳ねたりすることによって、構造物床には低周波数の鉛直方向振動(縦ノリ振動)が発生する。
近年、コンサートホール、ライブハウス等の大規模施設がさらに巨大化して、極めて多数の視聴者を収容するようになると、視聴者が踊ったり、飛び跳ねたりすることによって発生する低周波数の鉛直方向振動のパワーも極めて大きなものとなる。
In large-scale facilities such as concert halls and live houses, a large number of viewers dance and jump to the music played by musicians, causing low-frequency vertical vibration (longitudinal vibration) on the floor of the structure. ) Occurs.
In recent years, when large-scale facilities such as concert halls and live houses have become even larger and accommodate an extremely large number of viewers, low-frequency vertical vibrations caused by viewers dancing and jumping occur. The power is also extremely large.

ここで、大パワーの鉛直方向振動は、図1に示すように、大規模施設100の構造物床101を介して柱102、基礎103等に伝達され、大規模施設100の直下の地盤104も鉛直方向に振動するようになる。
さらに、この鉛直方向振動は、大規模施設100の周辺の地盤105へと伝達されていくが、周辺の地盤105に伝達されていくに従って、鉛直方向振動は減衰され、水平方向振動の割合の方が増大するようになる。
そして、伝搬する地盤振動と同一の固有振動数を有する建築物106が周辺に存在すると、地盤振動と共にその建築物106が激しく揺れる(共振)という現象が発生する。
Here, as shown in FIG. 1, the high-power vertical vibration is transmitted to the pillar 102, the foundation 103, etc. via the structural floor 101 of the large-scale facility 100, and the ground 104 directly under the large-scale facility 100 is also transmitted. It will vibrate in the vertical direction.
Further, this vertical vibration is transmitted to the ground 105 around the large-scale facility 100, but as it is transmitted to the surrounding ground 105, the vertical vibration is attenuated and the ratio of the horizontal vibration is higher. Will increase.
Then, when a building 106 having the same natural frequency as the propagating ground vibration exists in the vicinity, a phenomenon that the building 106 vibrates violently (resonance) occurs with the ground vibration.

そこで、縦ノリ振動が発生する大規模施設の構造物床を防振し、振動伝達率を低減することによって、周辺の地盤へ振動が伝搬するのを低減し、周辺に存在する建築物が共振しないようにする工法が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, by isolating the structural floor of a large-scale facility where vertical vibration occurs and reducing the vibration transmission rate, it is possible to reduce the propagation of vibration to the surrounding ground and the surrounding buildings resonate. A construction method has been proposed to prevent this from occurring (see Patent Document 1).

又、縦ノリ振動によって発生する鉛直方向振動を減衰する効果が大きく、床面に不都合な間隙、段差を生じさせないと共に、構造物床の構造が複雑なものとならず、施工に多大な時間と費用を要しない構造物床の振動防止架構も提供されている(特許文献2参照)。 In addition, the effect of dampening the vertical vibration generated by the longitudinal vibration is great, it does not cause inconvenient gaps and steps on the floor surface, and the structure of the structural floor does not become complicated, so it takes a lot of time for construction. An anti-vibration frame for structural floors that does not require cost is also provided (see Patent Document 2).

特開2006-057260号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-057260 特開2019-090180号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-090180

特許文献1に開示された防振工法、特許文献2に開示された防振架構によれば、縦ノリ振動が発生する大規模施設の構造物床を防振し、振動伝達率を低減することによって、周辺の地盤へ振動が伝搬するのを低減し、周辺に存在する建築物が共振しないようにすることができる。 According to the anti-vibration method disclosed in Patent Document 1 and the anti-vibration structure disclosed in Patent Document 2, the vibration transmission rate is reduced by isolating the structural floor of a large-scale facility where longitudinal resonance occurs. This makes it possible to reduce the propagation of vibrations to the surrounding ground and prevent the surrounding buildings from resonating.

ここで、縦ノリ振動を防振しようとした場合、構造物床の鉛直方向剛性は一般的な構造物床よりも柔らかくなり、縦ノリによって発生する構造物床の鉛直方向振動が大きくなる傾向にある。 Here, when trying to prevent vertical vibration, the vertical rigidity of the structure floor tends to be softer than that of a general structure floor, and the vertical vibration of the structure floor generated by the vertical tension tends to increase. be.

しかし、縦ノリによって発生する構造物床の鉛直方向振動を如何なる範囲に規制するかについて、これまで研究成果に乏しく、法律、基準も制定されていないために、構造物床の鉛直方向剛性を適切な範囲に決定することが困難であった。 However, the range of regulation of vertical vibration of the structural floor caused by vertical glue has been poor, and no laws or standards have been established. Therefore, the vertical rigidity of the structural floor is appropriate. It was difficult to determine the range.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたものであって、振動、特に、縦ノリ振動に対して適切な構造物床の鉛直方向剛性を決定できるように、縦ノリ振動発生時に惹起される事象を模擬的に体験でき、その際に人体に発生する現象及び感覚を仮想的に体感できると共に、定量的に計測することもでききる仮想振動体感システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and is designed to determine the vertical rigidity of the structural floor suitable for vibration, particularly longitudinal vibration. The purpose is to provide a virtual vibration experience system that allows you to experience the events that occur when they occur in a simulated manner, virtually experience the phenomena and sensations that occur in the human body at that time, and can also measure them quantitatively. And.

上記目的を達成するために、本発明の仮想振動体感システムは、仮想振動発生時の映像を生成する映像生成装置と、仮想振動発生時の振動を発生する振動発生装置と、仮想振動発生時における被験者の人体に発生する現象及び感覚を計測する体感計測装置と、仮想振動発生時における振動を計測する振動計測装置と、から構成したことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the virtual vibration experience system of the present invention includes an image generator that generates an image when virtual vibration is generated, a vibration generator that generates vibration when virtual vibration is generated, and a vibration generator when virtual vibration is generated. It is characterized by being composed of a bodily sensation measuring device for measuring phenomena and sensations occurring in the human body of a subject, and a vibration measuring device for measuring vibration when virtual vibration occurs.

ここで、前記仮想振動は、仮想鉛直方向振動、仮想水平方向振動又はそれらを組み合わせた仮想鉛直及び水平方向振動であることを特徴とする。特には、仮想縦ノリ振動であることを特徴とする。 Here, the virtual vibration is characterized by being a virtual vertical vibration, a virtual horizontal vibration, or a virtual vertical and horizontal vibration combining them. In particular, it is characterized by a virtual vertical vibration.

前記映像生成装置は、被験者に装着するヘッドマウントディスプレイから構成するのが好ましい。 The image generator preferably comprises a head-mounted display to be worn on the subject.

前記振動発生装置は、被験者が直立する振動台と、この振動台を鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に振動させる振動生成装置と、から構成するのが好ましい。 The vibration generator is preferably composed of a shaking table on which the subject stands upright and a vibration generating device that vibrates the shaking table in the vertical direction, the horizontal direction, or a combination thereof in the vertical and horizontal directions.

前記体感計測装置は、被験者の身体に装着して、人体に発生する現象及び感覚を定量的に計測する生体センサーを搭載した計測装置であることを特徴とする。 The bodily sensation measuring device is characterized by being a measuring device equipped with a biological sensor that is attached to the body of a subject and quantitatively measures phenomena and sensations that occur in the human body.

前記体感計測装置は、先端部に発汗センサーを接続し、被験者の掌部に固定することによって、被験者の発汗量を計測することができる発汗計測装置であってもよい。 The bodily sensation measuring device may be a sweating measuring device capable of measuring the sweating amount of the subject by connecting a sweating sensor to the tip portion and fixing the sweating sensor to the palm portion of the subject.

前記振動計測装置は、振動台に装着することによって、振動台の加速度を計測することができる加速度計から構成するのが好ましい。 The vibration measuring device is preferably composed of an accelerometer capable of measuring the acceleration of the shaking table by mounting it on the shaking table.

本発明の仮想振動体感システムによれば、振動発生時、特に、縦ノリ振動発生時に惹起される事象を模擬的に体験でき、その際に人体に発生する現象及び感覚を仮想的に体感できると共に、定量的に計測することもできる。 According to the virtual vibration experience system of the present invention, it is possible to simulate the phenomenon caused when vibration occurs, especially when vertical vibration occurs, and it is possible to virtually experience the phenomenon and sensation generated in the human body at that time. , Can also be measured quantitatively.

そして、仮想振動、特に、仮想縦ノリ振動の被験者が体感した現象及び感覚に関する客観的なデータを収集して、そのデータを基に縦ノリ振動に対して適切な構造物床の鉛直方向剛性を決定することができる。 Then, objective data on the phenomena and sensations experienced by the subject of virtual vibration, especially virtual vertical vibration, is collected, and based on the data, the vertical rigidity of the structure floor appropriate for vertical vibration is obtained. Can be decided.

縦ノリ振動の周辺地盤への伝達過程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission process to the surrounding ground of a longitudinal vibration. 本発明の仮想振動体感システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the virtual vibration experience system of this invention. ヘッドマウントディスプレイの斜視図である。It is a perspective view of a head-mounted display. 振動発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the vibration generator. 振動体感試験の実施状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the implementation state of the vibration experience test. 発汗計測装置の斜視図である。It is a perspective view of the sweating measuring device. 脳波計測装置の斜視図である。It is a perspective view of the electroencephalogram measuring device. 脳血流計測装置の斜視図である。It is a perspective view of the cerebral blood flow measuring device. 振動怨限度を示す図である。It is a figure which shows the vibration grudge limit. 振動加速度による不快感の相違を示す図である。It is a figure which shows the difference of discomfort by vibration acceleration. 振動加速度による不快感の相違を示す図である。It is a figure which shows the difference of discomfort by vibration acceleration. 振動加速度による不快感の相違を示す図である。It is a figure which shows the difference of discomfort by vibration acceleration.

本発明の仮想振動体感システムの好適な実施形態について、以下、図面を参照して詳細に説明する。 A preferred embodiment of the virtual vibration experience system of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

仮想振動体感システム100は、図2に示すように、映像生成装置10と、振動発生装置20と、体感計測装置30と、振動計測装置40と、から構成してある。 As shown in FIG. 2, the virtual vibration experience system 100 includes an image generation device 10, a vibration generator 20, a body experience measurement device 30, and a vibration measurement device 40.

映像生成装置10は、図3に示すようなヘッドマウントディスプレイ(HMD)11から構成してある。 The image generation device 10 is composed of a head-mounted display (HMD) 11 as shown in FIG.

ヘッドマウントディスプレイ11は、仮想現実(Virtual Reality:VR)映像を表示することができるゴーグル型ディスプレイ装置であって、図3に示すように、前面部に投影部11aを、側面部に視聴部11bを配置してある。 The head-mounted display 11 is a goggle-type display device capable of displaying a virtual reality (VR) image, and as shown in FIG. 3, the projection unit 11a is on the front portion and the viewing portion 11b is on the side surface portion. Is arranged.

そして、ヘッドマウントディスプレイ11を被験者Pが頭部に装着することによって、投影部11aには仮想現実から成る映像が表示され、視聴部11bからは所定の音響が生成されるようになっている。 When the subject P attaches the head-mounted display 11 to the head, an image composed of virtual reality is displayed on the projection unit 11a, and a predetermined sound is generated from the viewing unit 11b.

振動発生装置20は、図4に示すように、振動台21と、振動生成装置22と、振動制御装置23と、から構成してある。 As shown in FIG. 4, the vibration generator 20 includes a shaking table 21, a vibration generating device 22, and a vibration control device 23.

振動台21は、その上面を平面状としてあり、被験者Pが確実に直立することができるようにしてある。 The shaking table 21 has a flat upper surface so that the subject P can surely stand upright.

振動生成装置22は、その上面に前記振動台21の下面を強固に固定できるようになっていると共に、その内部に配設した振動部材が鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に適宜振動数及び振幅をもって振動するようになっている。 The vibration generator 22 is designed so that the lower surface of the shaking table 21 can be firmly fixed to the upper surface thereof, and the vibration members arranged inside the vibration generating device 22 are in the vertical direction, the horizontal direction, or the vertical and horizontal directions in which they are combined. It is designed to vibrate with appropriate frequency and amplitude.

振動制御装置23は、前記振動生成装置22を適宜振動数及び振幅をもって、所定時間振動するよう駆動制御できるようになっている。 The vibration control device 23 can drive and control the vibration generation device 22 so as to vibrate for a predetermined time with an appropriate frequency and amplitude.

よって、振動生成装置22を作動させ、振動部材を駆動させることによって、振動生成装置22の上面が鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に適宜振動数及び振幅をもって振動し、それに対応して、振動台21も鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に所定振動数及び振幅をもって振動するようになっている。 Therefore, by operating the vibration generator 22 and driving the vibration member, the upper surface of the vibration generator 22 vibrates in the vertical direction, the horizontal direction, or the vertical and horizontal directions in which they are combined, with appropriate frequencies and vibrations. Correspondingly, the shaking table 21 also vibrates in the vertical direction, the horizontal direction, or a combination thereof in the vertical and horizontal directions with a predetermined frequency and amplitude.

体感計測装置30は、図5に示すように、振動台21に直立した被験者Pの身体に装着して、人体に発生する現象及び感覚を定量的に計測するものであって、各種生体センサーを搭載した計測装置を使用することができる。 As shown in FIG. 5, the bodily sensation measuring device 30 is attached to the body of the subject P standing upright on the shaking table 21 to quantitatively measure the phenomena and sensations that occur in the human body, and various biological sensors are used. The on-board measuring device can be used.

図6に示すものは、発汗計測装置31であって、コード31bの先端部に接続した発汗センサー31aを被験者Pの掌部に固定しておくことによって、仮想振動発生時における被験者Pの発汗量を計測することができるようになっている。 FIG. 6 is a sweating measuring device 31, and by fixing the sweating sensor 31a connected to the tip of the cord 31b to the palm of the subject P, the sweating amount of the subject P when the virtual vibration is generated. Can be measured.

図7に示すものは、脳波計測装置32であって、ヘッドセットに脳波センサー32aを装備してあり、ヘッドセットを被験者Pの頭部に装着しておくことによって、仮想振動発生時における被験者Pの脳波を計測することができるようになっている。 FIG. 7 is an electroencephalogram measuring device 32, which is equipped with an electroencephalogram sensor 32a in the headset, and by wearing the headset on the head of the subject P, the subject P at the time of virtual vibration generation. It is possible to measure the brain waves of.

図8に示すものは、脳血流計測装置33であって、近赤外光(約800nm)を発射する発光ダイオードを備えた照射装置33aと脳内を透過した反射光を検出するフォトダイオードを備えた検出装置33bをヘッドセットに埋設したものである。ヘッドセットを被験者Pの額部に装着しておくことによって、仮想振動発生時における被験者Pの脳血流量を計測することができるようになっている。 FIG. 8 shows a cerebral blood flow measuring device 33, which includes an irradiation device 33a equipped with a light emitting diode that emits near-infrared light (about 800 nm) and a photodiode that detects reflected light transmitted through the brain. The detection device 33b provided is embedded in the headset. By wearing the headset on the forehead of the subject P, it is possible to measure the cerebral blood flow of the subject P when the virtual vibration occurs.

尚、体感計測装置30としては、上記に限定されるものではなく、心電、心拍数、呼吸数等を計測するセンサーを装備し、被験者Pに容易に装着できる適宜生体計測装置を使用するようにしてもよい。 The bodily sensation measuring device 30 is not limited to the above, and is equipped with a sensor for measuring electrocardiogram, heart rate, respiratory rate, etc., and an appropriate biometric measuring device that can be easily attached to the subject P should be used. You may do it.

振動計測装置40としては、図5に示すように、適宜装着可能な加速度計41から構成してある。 As shown in FIG. 5, the vibration measuring device 40 includes an accelerometer 41 that can be appropriately attached.

加速度計41は、図5に示すように、振動台21の上面中央部及び被験者Pの体側部に装着して、仮想振動試験時において、実際の振動台21及び被験者Pの鉛直方向又は水平方向加速度を計測することができるようになっている。 As shown in FIG. 5, the accelerometer 41 is attached to the central portion of the upper surface of the shaking table 21 and the body side of the subject P, and during the virtual vibration test, the actual shaking table 21 and the subject P are in the vertical or horizontal direction. Acceleration can be measured.

本発明の仮想振動体感システム100は、以上のような構成であって、以下のように設定して使用する。 The virtual vibration experience system 100 of the present invention has the above configuration and is set and used as follows.

先ず、図4に示すように、床面の適宜位置に、振動台21、振動生成装置22及び振動制御装置23から成る振動発生装置20を配設する。 First, as shown in FIG. 4, a vibration generator 20 including a shaking table 21, a vibration generating device 22, and a vibration control device 23 is arranged at an appropriate position on the floor surface.

次に、図5に示すように、振動台21に被験者Pを直立させ、被験者Pの頭部にヘッドマウントディスプレイ11を装着させると共に、掌部に発汗計測装置31の先端部に接続した発汗センサー31aを固定する。 Next, as shown in FIG. 5, the subject P is made to stand upright on the shaking table 21, the head-mounted display 11 is attached to the head of the subject P, and the sweat sensor connected to the tip of the sweat measurement device 31 on the palm. Fix 31a.

さらに、図5に示すように、振動台21の上面中央部及び被験者Pの体側部に加速度計41を装着する。 Further, as shown in FIG. 5, an accelerometer 41 is attached to the central portion of the upper surface of the shaking table 21 and the body side portion of the subject P.

次に、仮想振動体感システム100を作動させ、ヘッドマウントディスプレイ11に振動台21の前方に視認される映像を表示させ、仮想振動に起因して発生する音響を発生させる。 Next, the virtual vibration experience system 100 is operated, the image visually recognized in front of the shaking table 21 is displayed on the head-mounted display 11, and the sound generated due to the virtual vibration is generated.

同時に、振動生成装置22を作動させ、振動部材を鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に適宜振動数及び振幅をもって振動させることによって、それに対応して、振動台21を鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に所定振動数及び振幅で振動させる。 At the same time, the vibration generator 22 is operated to vibrate the vibrating member in the vertical direction, the horizontal direction, or the vertical and horizontal directions in which they are combined with appropriate frequencies and amplitudes, thereby causing the shaking table 21 to vibrate in the vertical direction. , Horizontally or a combination of them vertically and horizontally at a predetermined frequency and amplitude.

これによって、被験者Pは、あたかも実際の鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向の振動、特には、縦ノリ振動を体験しているような感覚を起生すると共に、発汗量、心拍数、呼吸数が増加する、脳波が特異形状を呈する等の通常時には見られない身体的な現象及び感覚を発現するようになる。 As a result, the subject P causes a feeling as if he / she is experiencing actual vertical / horizontal or a combination of vertical and horizontal vibrations, particularly vertical glue vibration, and the amount of sweating. It develops physical phenomena and sensations that are not normally seen, such as an increase in heart rate and respiratory rate, and a peculiar shape of brain waves.

そして、これら身体的な現象及び感覚は、体感計測装置30によって、時間の経過と共に定量的に計測することができて、仮想振動発生時、特には、仮想縦ノリ振動発生時における体感データとして取得され、収集することができる。 Then, these physical phenomena and sensations can be quantitatively measured with the passage of time by the bodily sensation measuring device 30, and are acquired as bodily sensation data when virtual vibration occurs, especially when virtual vertical vibration occurs. Can be collected.

ここで、前記振動制御装置23によって、ある振動数及び加速度の振動データ信号を振動生成装置22に送信すれば、振動台21をこれに対応した振動モードで振動させることができる。 Here, if the vibration control device 23 transmits a vibration data signal of a certain frequency and acceleration to the vibration generation device 22, the vibration table 21 can be vibrated in the corresponding vibration mode.

そして、被験者Pを種々変更することによって、老若男女、身長、体重等の特性を加味した、各振動モードに対応した体感データを取得することができる。 Then, by variously changing the subject P, it is possible to acquire the experience data corresponding to each vibration mode in consideration of characteristics such as age, sex, height, and weight.

上記のようにして、被験者Pの仮想振動体験、特に、仮想縦ノリ振動体験によって定量的に計測された体感データは、コンピュータに入力、記録して、収集することができる。 As described above, the experience data quantitatively measured by the subject P's virtual vibration experience, particularly the virtual vertical vibration experience, can be input, recorded, and collected in a computer.

そして、収集した体感データを適宜処理することによって、被験者Pが体感した現象及び感覚に関する客観的なデータを収集することができ、そのデータを基に振動、特には、縦ノリ振動に対して適切な構造物床の鉛直方向剛性を決定することができる。 Then, by appropriately processing the collected bodily sensation data, objective data regarding the phenomenon and sensation experienced by the subject P can be collected, and based on the data, it is appropriate for vibration, particularly vertical vertical vibration. It is possible to determine the vertical rigidity of a structural floor.

[鉛直方向振動体感試験]
次に、仮想振動体感システム100を使用して、構造物床の鉛直方向振動と視聴者Pに惹起される不快感との関係を把握する鉛直方向振動体感試験を実施した。
[Vertical vibration experience test]
Next, using the virtual vibration experience system 100, a vertical vibration experience test was conducted to grasp the relationship between the vertical vibration of the structural floor and the discomfort caused by the viewer P.

図5に示すように、振動台21に被験者Pが直立して乗った状態で、振動生成装置22によって、振動数を2.3Hzとして、加速度を20gal,30gal,50galと変化させて、鉛直方向振動を生成させた。 As shown in FIG. 5, with the subject P standing upright on the shaking table 21, the vibration generator 22 changes the frequency to 2.3 Hz and the acceleration to 20 gal, 30 gal, and 50 gal in the vertical direction. Vibration was generated.

24名の被験者Pに対し、ヘッドマウントディスプレイ11を装着して貰い、映像及び音楽よりなるVR空間でコンサート環境を再現した状態で試験を実施し、被験者Pに仮想縦ノリ振動を体感して貰った。 We asked 24 subjects P to wear a head-mounted display 11 and conducted a test in a VR space consisting of video and music in a state where the concert environment was reproduced, and had subjects P experience virtual vertical vibration. rice field.

そして、この際における振動怨限度及び不快感のレベルを、被験者Pにアンケート調査することによって、鉛直方向振動と不快感との関係を把握することとした。
尚、不快感のレベルとしては、表1のような指標を設定した。
Then, it was decided to grasp the relationship between the vertical vibration and the discomfort by conducting a questionnaire survey of the subject P about the vibration grudge limit and the discomfort level at this time.
As the level of discomfort, an index as shown in Table 1 was set.

Figure 2022012084000002
Figure 2022012084000002

縦ノリ振動の発生し易い振動数帯域である2.3Hzの振動に対して、直立姿勢で試験を実施した時に、「音楽施設の床としてどの程度の振動まで許容できるか」という質問をしたところ、図9に示すような回答を得た。 When the test was conducted in an upright position for the vibration of 2.3 Hz, which is the frequency band where vertical vibration is likely to occur, the question was "how much vibration can be tolerated as the floor of a music facility?" , The answers shown in FIG. 9 were obtained.

又、20gal,30gal,50galの各振動加速度における被験者Pの不快感を取り纏めたところ、図10乃至12に示すような結果を得た。これによれば、50galになると、一気に不快感が増大することがわかった。 Moreover, when the discomfort of the subject P at each vibration acceleration of 20 gal, 30 gal, and 50 gal was summarized, the results shown in FIGS. 10 to 12 were obtained. According to this, it was found that the discomfort increased at once when the amount reached 50 gal.

以上のように、本発明の仮想振動体感システム100によれば、振動発生時、特には、縦ノリ振動発生時に惹起される事象を模擬的に体験でき、その際に人体に発生する現象及び感覚を仮想的に体感できると共に、定量的に計測することもできる。
これによって、振動、特には、縦ノリ振動に対して適切な構造物床の鉛直方向剛性を決定することができる。
As described above, according to the virtual vibration experience system 100 of the present invention, it is possible to simulate the phenomenon caused when vibration occurs, especially when vertical vibration occurs, and the phenomenon and sensation generated in the human body at that time can be simulated. Can be experienced virtually and can be measured quantitatively.
This makes it possible to determine the vertical stiffness of the structural floor that is appropriate for vibrations, especially longitudinal vibrations.

又、縦ノリ振動に対して適切な構造物床の鉛直方向剛性を決定することができるのみならず、縦ノリ振動時に発生する周辺建物の鉛直及び水平方向振動の設計基準値を設定する際にも適用することができる。 Not only can the vertical rigidity of the structural floor be determined to be appropriate for vertical vibration, but also when setting the design reference values for the vertical and horizontal vibrations of surrounding buildings that occur during vertical vibration. Can also be applied.

又、地震時、特に、長周期地震時の高層ビル内の鉛直及び水平方向振動、電車、バス、自動車等の交通機関の移動による鉛直及び水平方向振動、人の歩行による鉛直方向振動、さらには、暴風時の水平方向振動に対する建物内の居住性に関する設計規準値を設定する場合にも応用することができる。 In addition, vertical and horizontal vibrations in high-rise buildings during earthquakes, especially long-period earthquakes, vertical and horizontal vibrations due to the movement of transportation such as trains, buses, and automobiles, vertical vibrations due to human walking, and further. It can also be applied when setting design standard values for habitability in a building against horizontal vibration during a storm.

100 仮想振動体感システム
10 映像生成装置
11 ヘッドマウントディスプレイ
20 振動発生装置
21 振動台
22 振動生成装置
23 振動制御装置
30 体感計測装置
31 発汗計測装置
32 脳波計測装置
33 脳血流計測装置
P 被験者
100 Virtual vibration experience system 10 Image generator 11 Head-mounted display 20 Vibration generator 21 Vibration table 22 Vibration generator 23 Vibration control device 30 Experience measurement device 31 Sweating measurement device 32 Brain wave measurement device 33 Brain blood flow measurement device P Subject

Claims (8)

仮想振動発生時の映像を生成する映像生成装置と、仮想振動発生時の振動を発生する振動発生装置と、仮想振動発生時における被験者の人体に発生する現象及び感覚を計測する体感計測装置と、仮想振動発生時における振動を計測する振動計測装置と、から構成したことを特徴とする仮想振動体感システム。 An image generator that generates images when virtual vibrations occur, a vibration generator that generates vibrations when virtual vibrations occur, and a sensory measurement device that measures the phenomena and sensations that occur in the subject's human body when virtual vibrations occur. A virtual vibration experience system characterized by being composed of a vibration measuring device that measures vibration when virtual vibration occurs. 前記仮想振動は、仮想鉛直方向振動、仮想水平方向振動又はそれらを組み合わせた仮想鉛直及び水平方向振動であることを特徴とする請求項1に記載の仮想振動体感システム。 The virtual vibration experience system according to claim 1, wherein the virtual vibration is a virtual vertical vibration, a virtual horizontal vibration, or a virtual vertical and horizontal vibration in combination thereof. 前記仮想振動は、仮想縦ノリ振動であることを特徴とする請求項1に記載の振動体感システム。 The vibration experience system according to claim 1, wherein the virtual vibration is a virtual vertical vibration. 前記映像表示装置は、被験者に装着するヘッドマウントディスプレイから構成したものであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の仮想振動体感システム。 The virtual vibration experience system according to any one of claims 1 to 3, wherein the image display device is composed of a head-mounted display to be attached to a subject. 前記振動発生装置は、被験者が直立する振動台と、この振動台を鉛直方向、水平方向又はそれらを組み合わせた鉛直及び水平方向に振動させる振動生成装置と、から構成したものであることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の仮想振動体感システム。 The vibration generator is characterized by being composed of a shaking table on which the subject stands upright and a vibration generating device that vibrates the shaking table in the vertical direction, the horizontal direction, or a combination thereof in the vertical and horizontal directions. The virtual vibration experience system according to any one of claims 1 to 4. 前記体感計測装置は、被験者の身体に装着して、人体に発生する現象及び感覚を定量的に計測する生体センサーを搭載した計測装置であることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の仮想振動体感システム。 The device according to any one of claims 1 to 5, wherein the bodily sensation measuring device is a measuring device equipped with a biological sensor that is attached to the body of a subject and quantitatively measures phenomena and sensations that occur in the human body. Described virtual vibration experience system. 前記体感計測装置は、先端部に発汗センサーを接続し、被験者の掌部に固定することによって、被験者の発汗量を計測することができる発汗計測装置であることを特徴とする請求項6に記載の仮想振動体感システム。 The sixth aspect of claim 6 is characterized in that the bodily sensation measuring device is a sweating measuring device capable of measuring the amount of sweating of a subject by connecting a sweating sensor to a tip portion and fixing the sweating sensor to the palm of the subject. Virtual vibration experience system. 前記振動計測装置は、前記振動台に装着することによって、振動台の加速度を計測することができる加速度計であることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の仮想振動体感システム。 The virtual vibration experience system according to any one of claims 1 to 7, wherein the vibration measuring device is an accelerometer capable of measuring the acceleration of the shaking table by being mounted on the shaking table.
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