JP2002529798A - 運動シミュレート装置及び運動シミュレート方法 - Google Patents
運動シミュレート装置及び運動シミュレート方法Info
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Abstract
(57)【要約】
シミュレーターの改良乗員の見掛け運動、特に持続する運動の認識に影響をあたえる暗示刺激を、乗員に与える仕掛けを有する主として座席という形での運動シミュレート装置。固定座席フレームに、可動座席を有し、これは、直交する縦揺れ軸と横揺れ軸を中心に傾斜可能であり、上下揺れ、波状急激運動、および左右揺れ方向に直線的に変位可能である。すべての運動は小さく、好ましくは、接触面の領域の見かけ硬度が同調して変化するので、乗員は、小さな相対変位を体感し、またその他の暗示刺激と同調して座席との相対的な見掛けすべり傾向を体感する。その結果、実際には運動が生じていないにもかかわらず実際の運動効果のシミュレート体感を認識する。これは、従来の例えば飛行訓練用の運動シミュレーターの効果を高めることができる。
Description
【0001】 本発明は、一般的に、実際にはそのような運動を創出しないで、乗り物の乗員
が体感する運動感覚を低コストでシミュレートする改良された手段に関する。
が体感する運動感覚を低コストでシミュレートする改良された手段に関する。
【0002】 飛行シミュレーターにおいて主観的な運動感覚を創出するため、複数の柔軟な
囲い又はパッド内の流体圧力の調整を利用することは知られている。US−A−
4059909及び本出願人自身の同時係属出願PCT/GB93/01788
においては、人体は、空気圧によって支えられている支持表面上に支持されてい
る。前記支持表面の領域は、パッドの空気圧が変化することにより、人体が表面
へ接触する仕方を変化させて、人体が表面を硬いと感知するか、柔らかいと感知
するか、というような仕方で、一連のパッドによって支持される。夫々のパッド
に使用する圧力は一般に0.1バールのオーダーであり、これにより空気の支持
は柔らかくなる。圧縮による急な硬度勾配を有するパッド内の特殊材料が、事実
上の硬度変化を与えており、パッド内の空気圧を変更することにより人体が前記
材料によって支持される度合いを変更することができ、それにより支持表面の見
掛け硬度を制御することができる。ここで言うところの材料の「硬度」とは、人
体が前記表面に押し付けられる際に対抗力が増加する割合を意味する。
囲い又はパッド内の流体圧力の調整を利用することは知られている。US−A−
4059909及び本出願人自身の同時係属出願PCT/GB93/01788
においては、人体は、空気圧によって支えられている支持表面上に支持されてい
る。前記支持表面の領域は、パッドの空気圧が変化することにより、人体が表面
へ接触する仕方を変化させて、人体が表面を硬いと感知するか、柔らかいと感知
するか、というような仕方で、一連のパッドによって支持される。夫々のパッド
に使用する圧力は一般に0.1バールのオーダーであり、これにより空気の支持
は柔らかくなる。圧縮による急な硬度勾配を有するパッド内の特殊材料が、事実
上の硬度変化を与えており、パッド内の空気圧を変更することにより人体が前記
材料によって支持される度合いを変更することができ、それにより支持表面の見
掛け硬度を制御することができる。ここで言うところの材料の「硬度」とは、人
体が前記表面に押し付けられる際に対抗力が増加する割合を意味する。
【0003】 脳は、皮膚が接触している表面の見掛け硬度を、幾分かは、前記表面が皮膚に
加えている力の大きさとして解釈していることは知られている。更に、人は、力
が加速を発生すること、また、加速の感覚に先立って、人体と接触している表面
の見掛け硬度が増加するといったような、ある一定の手掛かりがあることをすば
やく学ぶ。したがって、適当なパターンの硬度変化を加える作業を、視覚や聴覚
のような、その他の刺激と同調させることにより、運動感覚を刺激する擬似認識
を発生することが可能である。この錯覚が、先に、具体的にはクロンによって開
発され、上述した彼の米国特許に説明されている飛行シミュレーター“g シー
ト”の基礎となっている。
加えている力の大きさとして解釈していることは知られている。更に、人は、力
が加速を発生すること、また、加速の感覚に先立って、人体と接触している表面
の見掛け硬度が増加するといったような、ある一定の手掛かりがあることをすば
やく学ぶ。したがって、適当なパターンの硬度変化を加える作業を、視覚や聴覚
のような、その他の刺激と同調させることにより、運動感覚を刺激する擬似認識
を発生することが可能である。この錯覚が、先に、具体的にはクロンによって開
発され、上述した彼の米国特許に説明されている飛行シミュレーター“g シー
ト”の基礎となっている。
【0004】 これら公知の装置にはいくつかの欠点がある。重要な問題の一つが待ち時間、
即ち、電子信号が実際の物理的効果を生じる時間である。 電磁アクチュエーターの駆動によるピストンを使用することは大きな改良である
が、介在するガスの熱力学的特性によって、作用の速度と精度が抑制される。
即ち、電子信号が実際の物理的効果を生じる時間である。 電磁アクチュエーターの駆動によるピストンを使用することは大きな改良である
が、介在するガスの熱力学的特性によって、作用の速度と精度が抑制される。
【0005】 更に、座席の操作も、特定の、そしてある程度非現実的な感覚を引き起こす。
これは、加速が実際には変化しない場合において、人体の圧力を硬度の別の領域
に移動すると、すなわち、乗員が無意識に動くたびに、パッドの接触領域が自動
的に補償してしまうという副作用があるからである。その結果、座席領域自体が
“生きている”感じになる。
これは、加速が実際には変化しない場合において、人体の圧力を硬度の別の領域
に移動すると、すなわち、乗員が無意識に動くたびに、パッドの接触領域が自動
的に補償してしまうという副作用があるからである。その結果、座席領域自体が
“生きている”感じになる。
【0006】 非現実性の二つ目の原因は、支持表面に接触している人体に実際に横方向の加
速力が加わると衣服が「衣擦れ」したり「引っ張られ」たりするが、これがない
のである。現実には、例えば道路上でコーナーリングの力を体感すると、脳の予
想通りに、衣服や皮膚と関連したかなりの横方向の「引っ張り」感覚が発生する
と共に、人体は、人体が接している表面を横切って転がったり滑ったりする傾向
がある。
速力が加わると衣服が「衣擦れ」したり「引っ張られ」たりするが、これがない
のである。現実には、例えば道路上でコーナーリングの力を体感すると、脳の予
想通りに、衣服や皮膚と関連したかなりの横方向の「引っ張り」感覚が発生する
と共に、人体は、人体が接している表面を横切って転がったり滑ったりする傾向
がある。
【0007】 したがって、クロンは、圧力パッド硬度調整器に加えて、座席の表面(特に座
席皿状体の表面)を適当な方向に少し動くようにして、「衣擦れ」暗示刺激を模
擬するよう努めるべきであると提案している。
席皿状体の表面)を適当な方向に少し動くようにして、「衣擦れ」暗示刺激を模
擬するよう努めるべきであると提案している。
【0008】 更に、シミュレーター座席における空気膨張圧力パッドの使用に関連して、い
くつかの実用上の障害がある。パッドの表面が十分保護されていないので、偶然
又は意図的にパンクしやすい。適当な品質の座席としては、それぞれが気密性シ
ールを備えた多くのパッドが必要であるので、遅かれ早かれ、空気漏れはほとん
ど避けられない。このようなシミュレーション用座席が使用されている娯楽施設
では、これにより保守管理費がかさむことを意味する。家庭においては、機械用
として使用できる中央空気供給装置が無く、夫々のシミュレーター座席は、夫々
自身のコンプレッサーを備えなくてはならない。しかしながら、漏れが発生する
のであれば(そうなるのは避けられないが)、コンプレッサーは、装置を使用し
ている間中ほとんど運転していなくてはならず、神経に障るような嫌な騒音と早
めの消耗が起こる。
くつかの実用上の障害がある。パッドの表面が十分保護されていないので、偶然
又は意図的にパンクしやすい。適当な品質の座席としては、それぞれが気密性シ
ールを備えた多くのパッドが必要であるので、遅かれ早かれ、空気漏れはほとん
ど避けられない。このようなシミュレーション用座席が使用されている娯楽施設
では、これにより保守管理費がかさむことを意味する。家庭においては、機械用
として使用できる中央空気供給装置が無く、夫々のシミュレーター座席は、夫々
自身のコンプレッサーを備えなくてはならない。しかしながら、漏れが発生する
のであれば(そうなるのは避けられないが)、コンプレッサーは、装置を使用し
ている間中ほとんど運転していなくてはならず、神経に障るような嫌な騒音と早
めの消耗が起こる。
【0009】 従来、シミュレーター座席の設計は、圧力パッドによる硬度調整を応用したり
、実際に座席を直接動かしたり、航空機訓練シミュレーターのように、座席の全
体の運動に圧力パッドシステムを組み合わせたものであったりしている。
、実際に座席を直接動かしたり、航空機訓練シミュレーターのように、座席の全
体の運動に圧力パッドシステムを組み合わせたものであったりしている。
【0010】 本発明は、圧力パッド硬度調整器を使用せず(任意に備えるのはかまわないが
)、しかも公知のシミュレーターのように全体的に動かしたりしない形式のシミ
ュレーターを提供することを目的とする。本発明においては、(限定された)座
席運動を加えるシミュレーター座席に、非常に小さな暗示刺激運動は別にして実
際の運動を生じさせることを必要とせずに、乗員に運動を認識させる暗示刺激を
発生させる手段を備えている。
)、しかも公知のシミュレーターのように全体的に動かしたりしない形式のシミ
ュレーターを提供することを目的とする。本発明においては、(限定された)座
席運動を加えるシミュレーター座席に、非常に小さな暗示刺激運動は別にして実
際の運動を生じさせることを必要とせずに、乗員に運動を認識させる暗示刺激を
発生させる手段を備えている。
【0011】 本発明の第一の発明は、少なくとも一つの軸の周りを少なくとも限定的に回転
変位可能であり、また、任意に、前記一つの軸を横断する方向に並進運動も可能
な支持表面を設け、前記支持表面によって支持される乗員に模擬運動感覚を与え
るようにしたことを特徴とする運動シミュレート装置を提供する。
変位可能であり、また、任意に、前記一つの軸を横断する方向に並進運動も可能
な支持表面を設け、前記支持表面によって支持される乗員に模擬運動感覚を与え
るようにしたことを特徴とする運動シミュレート装置を提供する。
【0012】 本発明の第二の発明は、支持表面を、前記支持表面によって支持される乗員に
対して相対的に変位させ、その変位で、同模擬運動の結果として乗員と支持表面
との間に生じる相対運動が方向感覚となるようにしたことを特徴とする運転シミ
ュレート方法を提供する。
対して相対的に変位させ、その変位で、同模擬運動の結果として乗員と支持表面
との間に生じる相対運動が方向感覚となるようにしたことを特徴とする運転シミ
ュレート方法を提供する。
【0013】 このような動きは、その結果、乗員と表面との間に相対運動が生じるように加
えるのであるから、しばしば模擬運動とは反対になるのは理解されよう。例えば
、支持表面を右に傾けながら道路上で左折する感覚を創出させて、乗員が左折の
主観的感覚に陥りながら、座席との関係では乗員が右にすべるという僅かな傾向
を体感するようにしているのである。
えるのであるから、しばしば模擬運動とは反対になるのは理解されよう。例えば
、支持表面を右に傾けながら道路上で左折する感覚を創出させて、乗員が左折の
主観的感覚に陥りながら、座席との関係では乗員が右にすべるという僅かな傾向
を体感するようにしているのである。
【0014】 本発明の好ましい実施態様において、前記指示表面に、前記一つの軸の周りあ
るいは前記一つの軸を横断する変位と同調して前記表面の見掛け硬度を変化させ
る手段を設けて、前記表面に支持される乗員の見かけ運動の認識に影響を与える
ようにする。
るいは前記一つの軸を横断する変位と同調して前記表面の見掛け硬度を変化させ
る手段を設けて、前記表面に支持される乗員の見かけ運動の認識に影響を与える
ようにする。
【0015】 好ましくは、前記支持表面に支持される乗員の一部分が接触可能であり、前記
支持表面を基準にして少なくとも前記一つの軸を横断する前記方向に変位可能な
第一補助支持表面を備える。同様に、前記第一補助支持表面がまた、前記支持表
面を基準にして、前記横断方向を概して横断する少なくとも一つの方向にも変位
可能であることが好ましい。
支持表面を基準にして少なくとも前記一つの軸を横断する前記方向に変位可能な
第一補助支持表面を備える。同様に、前記第一補助支持表面がまた、前記支持表
面を基準にして、前記横断方向を概して横断する少なくとも一つの方向にも変位
可能であることが好ましい。
【0016】 本発明の実施態様として、前記指示表面に対して傾斜し、前記少なくとも一つ
の軸と前記一つの軸を横断する前記方向の片方又は両者の周りに、前記支持表面
とともに変位可能な第二補助表面を備えることも考えられる。
の軸と前記一つの軸を横断する前記方向の片方又は両者の周りに、前記支持表面
とともに変位可能な第二補助表面を備えることも考えられる。
【0017】 シミュレーター座席において、第二補助表面のようなものは、例えば、前記支
持表面が傾くかあるいは横方向に移動する、あるいはその両者の場合において、
乗員の臀部が押し当てられるサイドの表面とし、乗員に見掛け運動の認識を高め
る更なる暗示刺激を与えるようにすることができる。
持表面が傾くかあるいは横方向に移動する、あるいはその両者の場合において、
乗員の臀部が押し当てられるサイドの表面とし、乗員に見掛け運動の認識を高め
る更なる暗示刺激を与えるようにすることができる。
【0018】 また、前記支持表面と間隔をおいた第三補助表面を備えて、この第三補助表面
が前記支持表面の変位と連携して少なくとも一つの方向が少なくとも二つの方向
感覚となるようにして並進変位するようにしてもよい。
が前記支持表面の変位と連携して少なくとも一つの方向が少なくとも二つの方向
感覚となるようにして並進変位するようにしてもよい。
【0019】 さらに別の見掛け運動の認識を高める暗示刺激を、前記支持表面、前記第一補
助表面、又は前記第二支持表面のいずれか又はこれらの組み合わせに、夫々の表
面の見掛け硬度を変更する手段を備えることにより、与えることができる。この
特徴を有する実施態様においては、前記支持表面又は補助表面いずれか又はそれ
らの組み合わせの見掛け硬度を変更する前記手段は、前記指示表面又は補助表面
のいずれか又はそれらの組み合わせの全体領域の一部限定領域の見掛け硬度を変
更するように働くのが好ましい。
助表面、又は前記第二支持表面のいずれか又はこれらの組み合わせに、夫々の表
面の見掛け硬度を変更する手段を備えることにより、与えることができる。この
特徴を有する実施態様においては、前記支持表面又は補助表面いずれか又はそれ
らの組み合わせの見掛け硬度を変更する前記手段は、前記指示表面又は補助表面
のいずれか又はそれらの組み合わせの全体領域の一部限定領域の見掛け硬度を変
更するように働くのが好ましい。
【0020】 本発明において、少なくとも三軸自由度を有する運動基台をシミュレーター座
席構造に組み込んで、座席皿を座席の固定部に対し少しの距離と少しの角度だけ
相対運動させることができ、座席皿の動きを任意に整えて、例えば座席クッショ
ン本体に硬い突出物群が伸びて入り込む程度を変化させて、座席表面の見掛け硬
度を同時にあるいは段階的に変化させるようにし、また、座席皿に任意に、乗員
の自重を支持する別の手段を設けてもよい。このようなシステムで発生させる硬
度変化は、座席が乗員の人体の惰性に対して動いていることを乗員に納得させる
ような正確なものでなくてはならないことは言うまでもない。この手法ではまた
、皮膚の緊張の適当な感覚も生じる。
席構造に組み込んで、座席皿を座席の固定部に対し少しの距離と少しの角度だけ
相対運動させることができ、座席皿の動きを任意に整えて、例えば座席クッショ
ン本体に硬い突出物群が伸びて入り込む程度を変化させて、座席表面の見掛け硬
度を同時にあるいは段階的に変化させるようにし、また、座席皿に任意に、乗員
の自重を支持する別の手段を設けてもよい。このようなシステムで発生させる硬
度変化は、座席が乗員の人体の惰性に対して動いていることを乗員に納得させる
ような正確なものでなくてはならないことは言うまでもない。この手法ではまた
、皮膚の緊張の適当な感覚も生じる。
【0021】 本発明の各種実施態様を、添付図面を参照しながら、実施例としてより具体的
に述べる。 図1は、本発明を具体化する構造において使用できる形式の三軸運動基台を示
す。 図2は、公知の硬度調整システムの横断面略図である。 図3は、本発明の実施態様において使用できる別の硬度調整システムの横断面
図である。 図4は、本発明の一実施態様に組み込まれた座席皿の運動を創出するために使
用できる三台のリニアアクチュエーター一組の略図である。 図5は、本発明の別の実施態様における主要構成部分を示す断面図である。 図6は、別の支持システムを示す横断面図である。 図7は、支持表面であって、同表面内で使用できるいくつかのアクチュエータ
ーの位置を示す平面略図である。 図8は、本発明の一実施態様として形成された座席の側面略図である。
に述べる。 図1は、本発明を具体化する構造において使用できる形式の三軸運動基台を示
す。 図2は、公知の硬度調整システムの横断面略図である。 図3は、本発明の実施態様において使用できる別の硬度調整システムの横断面
図である。 図4は、本発明の一実施態様に組み込まれた座席皿の運動を創出するために使
用できる三台のリニアアクチュエーター一組の略図である。 図5は、本発明の別の実施態様における主要構成部分を示す断面図である。 図6は、別の支持システムを示す横断面図である。 図7は、支持表面であって、同表面内で使用できるいくつかのアクチュエータ
ーの位置を示す平面略図である。 図8は、本発明の一実施態様として形成された座席の側面略図である。
【0022】 図面、特に図1には、本発明に引用により組み込まれている本出願人の同時係
属英国出願第9709737号に述べている台が示されている。これは、アクチ
ュエーター3により固定台との関係で縦揺れ軸及び横揺れ軸の周りに運動可能な
上部台2からなるものであり、前記アクチュエーターは、PCT/GB98/0
0495やPCT/GB98/03088といった本出願人によるいくつかの同
時係属出願の一つに述べられた形式の電磁アクチュエーターでよい。中心部材5
は、自重の支持及び、前記上部台のねじれあるいは横方向変位を阻止する拘束素
子の両方の機能を有する。偏揺れ(上下揺れ)に平行な直線運動を得ることも可
能である。
属英国出願第9709737号に述べている台が示されている。これは、アクチ
ュエーター3により固定台との関係で縦揺れ軸及び横揺れ軸の周りに運動可能な
上部台2からなるものであり、前記アクチュエーターは、PCT/GB98/0
0495やPCT/GB98/03088といった本出願人によるいくつかの同
時係属出願の一つに述べられた形式の電磁アクチュエーターでよい。中心部材5
は、自重の支持及び、前記上部台のねじれあるいは横方向変位を阻止する拘束素
子の両方の機能を有する。偏揺れ(上下揺れ)に平行な直線運動を得ることも可
能である。
【0023】 本発明において、座席皿の下部表面は、座席1の固定部分との関係で小型アク
チュエーター3によって動く同様の構造において上部台2と考えることができる
。
チュエーター3によって動く同様の構造において上部台2と考えることができる
。
【0024】 図2は、先行技術の圧力パッド硬度調整器の一般原理を示す。座席に座ってい
る者は、その身体表面の一部を、可変圧力で空気充填された膜の表面上に置くか
もたれかけさせている(本図面では、膜が接続しているピストンと室によって圧
力可変となっている)。硬度の調整は、下部の固い表面に接している皮膚領域の
相対的割合を変更することにより行う。乗員は、この装置の作用により固い表面
から持ち上げられたりそれに下降させられたりすると考えることができる。
る者は、その身体表面の一部を、可変圧力で空気充填された膜の表面上に置くか
もたれかけさせている(本図面では、膜が接続しているピストンと室によって圧
力可変となっている)。硬度の調整は、下部の固い表面に接している皮膚領域の
相対的割合を変更することにより行う。乗員は、この装置の作用により固い表面
から持ち上げられたりそれに下降させられたりすると考えることができる。
【0025】 図3は、本発明の特定の実施態様で採用している、別の硬度調整方法を示す。
上の図は、システムが最も柔らかい支持状態にあるところを示している。この場
合、乗員は、座席皿の基底を形成する硬い下部板32に力を伝達する比較的厚め
のクッション表面30により支持されるか、それにもたれかかる。座席皿板32
は、運動台の運動素子である。この板には多くの穴があり、これらを通して、硬
い突出物群34が固定下部表面35から突き出ている。
上の図は、システムが最も柔らかい支持状態にあるところを示している。この場
合、乗員は、座席皿の基底を形成する硬い下部板32に力を伝達する比較的厚め
のクッション表面30により支持されるか、それにもたれかかる。座席皿板32
は、運動台の運動素子である。この板には多くの穴があり、これらを通して、硬
い突出物群34が固定下部表面35から突き出ている。
【0026】 真中の図に示すように、クッション担持板32が下がる場合を考える。今や、
突出物群34の上部となっている下部支持表面の有効面積が減少し、クッション
30がより圧縮されるので、クッションが硬くなることが理解されるでしょう。
実際には逆であるが、座席が押し上がってクッション30に食い込む感じになる
。
突出物群34の上部となっている下部支持表面の有効面積が減少し、クッション
30がより圧縮されるので、クッションが硬くなることが理解されるでしょう。
実際には逆であるが、座席が押し上がってクッション30に食い込む感じになる
。
【0027】 下の図に示すように、座席皿30が小さな角度で傾く場合を考える。乗員の臀
部が下方傾斜の方向で硬度が上昇するのを体感し、その反対側では硬度が減少す
るのを体感するのは言うまでもない。また、乗員がこのような運動において正し
い横揺れと皮膚ずれの感覚を体感するのも言うまでもなく、またこれにより、座
席が反対方向に移動する感じが生じる。
部が下方傾斜の方向で硬度が上昇するのを体感し、その反対側では硬度が減少す
るのを体感するのは言うまでもない。また、乗員がこのような運動において正し
い横揺れと皮膚ずれの感覚を体感するのも言うまでもなく、またこれにより、座
席が反対方向に移動する感じが生じる。
【0028】 このようにして、座席皿を傾けるだけで、硬度調整と横方向すべりの感覚を、
正確に同時に生させることができる。圧力パッドは使用していない。硬度調整を
使用していない実施態様においても、このような僅かな傾斜は、これに傾斜方向
とは別の横方向移動あるいは並進運動を伴ってもよいが、装置がシミュレートし
ている運動の認識に十分な心理的暗示刺激を与える。
正確に同時に生させることができる。圧力パッドは使用していない。硬度調整を
使用していない実施態様においても、このような僅かな傾斜は、これに傾斜方向
とは別の横方向移動あるいは並進運動を伴ってもよいが、装置がシミュレートし
ている運動の認識に十分な心理的暗示刺激を与える。
【0029】 図4は、座席皿の軸運動を創出する三台のアクチュエーター41の配置を線図
的に示している。アクチュエーターは三角形を形成している、すなわち、坐骨鼻
部にある後部の二台と座席皿の前部にある一台である。座席皿は、座席構造の固
定部の上に少しの距離をおいて支持されている。アクチュエーター41が、この
空間にはめ込まれるように拘束されているのではなく、下部板の下にある空洞中
を下方へ都合よく伸びていることができ、必要であれば角度をつけることもでき
る。
的に示している。アクチュエーターは三角形を形成している、すなわち、坐骨鼻
部にある後部の二台と座席皿の前部にある一台である。座席皿は、座席構造の固
定部の上に少しの距離をおいて支持されている。アクチュエーター41が、この
空間にはめ込まれるように拘束されているのではなく、下部板の下にある空洞中
を下方へ都合よく伸びていることができ、必要であれば角度をつけることもでき
る。
【0030】 図5は、乗員の自重を支持する一つの方法を示す。電磁アクチュエーター41
を使用する場合は、電磁力消費を減少するために、電磁力以外の手段で自重を支
える必要があるのは言うまでもない。図は、本出願人の同時係属出願であるGB
9709737.0に説明するような、中心据え付けガス充填ベロー51を示す
。ベローは、円形である必要はなく、可動板の周囲の輪郭に合わせてもよい。あ
るいは、機械的バネや、一組の特許高圧窒素ガスストラットを使用してもよい。
大型のベロー51は、小型のポンプで膨らますか、手動ねじ締め装置によって調
整される機構(図示せず)によって膨らまして、支持を乗員の体重にあわせるこ
とができる。
を使用する場合は、電磁力消費を減少するために、電磁力以外の手段で自重を支
える必要があるのは言うまでもない。図は、本出願人の同時係属出願であるGB
9709737.0に説明するような、中心据え付けガス充填ベロー51を示す
。ベローは、円形である必要はなく、可動板の周囲の輪郭に合わせてもよい。あ
るいは、機械的バネや、一組の特許高圧窒素ガスストラットを使用してもよい。
大型のベロー51は、小型のポンプで膨らますか、手動ねじ締め装置によって調
整される機構(図示せず)によって膨らまして、支持を乗員の体重にあわせるこ
とができる。
【0031】 図6は、二つの表面を分けている空洞に弾力性独立気泡プラスチックフォーム
61を充填した(高位置にある硬度調整柱とアクチュエーター自体の間)、別の
低コスト支持装置を示す。
61を充填した(高位置にある硬度調整柱とアクチュエーター自体の間)、別の
低コスト支持装置を示す。
【0032】 図7は、座席の主要部の平面図で、支持56(実際には内側に傾斜している)
の上にあり、乗員の両大腿の外表面に触れるサイドパッド55の存在を示す。座
席皿を片側に傾けると、シミュレートしている加速に応じて、その片方の大腿へ
の圧力が増加し、他方の大腿への圧力が減少することが理解されるだろう。同様
に、座席皿が垂直方向に動くと、楔作用により、両方の大腿に特有の感覚が生じ
る。図にはまた、乗員の体重の一部を支えるクッション55の付いた背もたれ5
6を示す。(図8も参照)多くの小型のアクチュエーター(図示せず)を背もた
れに取り付けて、より精巧な座席とし、背中支持クッションの領域において硬度
調整器を駆動して、強い前進又は制動の加速をシミュレートするようにすること
もできる。
の上にあり、乗員の両大腿の外表面に触れるサイドパッド55の存在を示す。座
席皿を片側に傾けると、シミュレートしている加速に応じて、その片方の大腿へ
の圧力が増加し、他方の大腿への圧力が減少することが理解されるだろう。同様
に、座席皿が垂直方向に動くと、楔作用により、両方の大腿に特有の感覚が生じ
る。図にはまた、乗員の体重の一部を支えるクッション55の付いた背もたれ5
6を示す。(図8も参照)多くの小型のアクチュエーター(図示せず)を背もた
れに取り付けて、より精巧な座席とし、背中支持クッションの領域において硬度
調整器を駆動して、強い前進又は制動の加速をシミュレートするようにすること
もできる。
【0033】 同様に、座席皿の運動とは反対に、レバーによる適当な連結により、背もたれ
を少し動かすこともできる。例えば、ブレーキ作用あるいは下降急激動揺をシミ
ュレートするために座席皿を前方に傾けることが、座席の背中の少し後方への傾
きを誘起するようにしてもよい。同様に、強い上昇急激動揺をシミュレートする
ための、座席皿の下方への運動が、座席の背中を少し上方へ動かすようにしても
よい等である。
を少し動かすこともできる。例えば、ブレーキ作用あるいは下降急激動揺をシミ
ュレートするために座席皿を前方に傾けることが、座席の背中の少し後方への傾
きを誘起するようにしてもよい。同様に、強い上昇急激動揺をシミュレートする
ための、座席皿の下方への運動が、座席の背中を少し上方へ動かすようにしても
よい等である。
【0034】 図8は、座席の側面図であり、乗員が所定の位置にきちんと座り、足を伸ばし
てかかとを、クッション51付の高位置にある足掛け52にのせるようにするた
め、角度を少し後ろにとった状態を示す。小型アクチュエーター(図示せず)を
使用して、座席が動く錯覚を高めるため、足掛けを介して足に乗り物の振動する
感覚を与えるようにすることができる。
てかかとを、クッション51付の高位置にある足掛け52にのせるようにするた
め、角度を少し後ろにとった状態を示す。小型アクチュエーター(図示せず)を
使用して、座席が動く錯覚を高めるため、足掛けを介して足に乗り物の振動する
感覚を与えるようにすることができる。
【0035】 本文書には詳細に解説していないが、シートベルトの張力も適当な方法で、な
お且つ座席のその他の運動と同調させて調整させることは言うまでもない。
お且つ座席のその他の運動と同調させて調整させることは言うまでもない。
【0036】 硬度調整は、座席皿の傾斜を要せずに、クッション30の見掛け硬度を変更す
るため、座席32との関係で突出物34を変位させてもシミュレートできる。
るため、座席32との関係で突出物34を変位させてもシミュレートできる。
【図1】 図1は、本発明を具体化する構造において使用できる形式の三軸
運動基台を示す。
運動基台を示す。
【図2】 図2は、公知の硬度調整システムの横断面略図である。
【図3】 図3は、本発明の実施態様において使用できる別の硬度調整シス
テムの横断面図である。
テムの横断面図である。
【図4】 図4は、本発明の一実施態様に組み込まれた座席皿の運動を創出
するために使用できる三台のリニアアクチュエーター一組の略図である。
するために使用できる三台のリニアアクチュエーター一組の略図である。
【図5】 図5は、本発明の別の実施態様における主要構成部分を示す断面
図である。
図である。
【図6】 図6は、別の支持システムを示す横断面図である。
【図7】 図7は、支持表面であって、同表面内で使用できるいくつかのア
クチュエーターの位置を示す平面略図である。
クチュエーターの位置を示す平面略図である。
【図8】 図8は、本発明の一実施態様として形成された座席の側面略図で
ある。
ある。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成13年2月9日(2001.2.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C U,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD ,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW
Claims (20)
- 【請求項1】 少なくとも一つの軸の周りを少なくとも限定的に回転変位可
能であり、また、任意に、前記一つの軸を横断する方向に並進運動も可能な支持
表面を設け、前記支持表面によって支持される乗員に模擬運動感覚を与えるよう
にしたことを特徴とする運動シミュレート装置。 - 【請求項2】 前記支持表面には、前記一つの軸の周りに、あるいはそれを
横断する変位に同調して前記支持表面の見掛け硬度を変更する手段を備え、前記
支持表面に支持される乗員の見かけ運動の認識に影響を与えるようにしたことを
特徴とする請求項1に記載する運動シミュレート装置。 - 【請求項3】 前記支持表面によって支持される乗員の一部分が接触可能で
あり、前記支持表面を基準にして、少なくとも前記一つの軸を横断する前記方向
に変位可能な第一補助支持表面を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の
運動シミュレート装置。 - 【請求項4】 前記第一補助支持表面が、前記支持表面を基準にして、前記
横断方向に対し概して横断する少なくとも一つの方向にも変位可能であることを
特徴とする請求項3に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項5】 前記支持表面に対して傾斜し、前記支持表面と共に、前記少
なくとも一つの軸の周り、又は前記一つの軸を横断する前記方向のいずれか、又
はこれら両方向に変位可能である少なくとも一つの第二補助表面を更に含むこと
を特徴とする請求項4に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項6】 前記支持表面から間隔を保ち、前記支持表面の変位と連関し
て少なくとも一つの方向が少なくとも二つの方向感覚となるように並進変位可能
な第三補助表面を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の運動シミュレート
装置。 - 【請求項7】 前記支持表面、又は前記第一補助表面、又は前記第二補助表
面、又は前記第三補助表面のいずれか又はこれら表面の組み合わせの回転変位又
は直線変位のいずれか、又はその両変位が、電磁アクチュエーターにより実施さ
れることを特徴とする、これまでに記載したいずれかの請求項に記載の運動シミ
ュレート装置。 - 【請求項8】 前記電磁アクチュエーターがリニアアクチュエーター又はリ
ニアモーターのいずれか、又は両者であることを特徴とする請求項7に記載の運
動シミュレート装置。 - 【請求項9】 前記支持表面が、固定フレームを基準にして、少なくとも二
つの直交する軸の周りの回転変位及びそれら軸との関連で直線並進変位するよう
に、取り付けられていることを特徴とする、これまでに記載したいずれかの請求
項に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項10】 前記第一表面が、前記固定フレームを基準にして、六軸の
自由度を持って変位可能であることを特徴とする請求項9に記載の運動シミュレ
ート装置。 - 【請求項11】 前記支持表面、あるいは前記第一補助表面、あるいは前記
第二補助表面のいずれか又はこれらの組み合わせが、それら表面の見掛け硬度を
変更する手段を有することを特徴とする、これまでに記載したいずれかの請求項
に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項12】 前記表面又は夫々の補助表面のいずれか又はこれらの組み
合わせの見掛け硬度を変更する前記手段が、前記支持表面又は夫々の補助表面の
いずれか又はこれらの組み合わせの全体領域の一部限定領域の見掛け硬度を変更
するように働くようにしたことを特徴とする請求項11に記載の運動シミュレー
ト装置。 - 【請求項13】 前記支持表面が、圧縮性素子の上部表面であり、前記圧縮
性素子の全面積に達しない大きさで、前記支持表面の運動と連関して、少なくと
も前記一つの軸の周りに前記上部表面を基準にして相対変位可能である下部非圧
縮性素子が備えられ、これにより、前記圧縮性素子の回転変位又は直線変位のい
ずれか又は両変位と連関して前記圧縮性素子の圧縮状態を変更するようにしたこ
とを特徴とする、これまでに記載したいずれかの請求項に記載の運動シミュレー
ト装置。 - 【請求項14】 前記実質非圧縮性下部素子が、座席面との関係で、前記表
面に着座する乗員の骨盤隆起の下にくるような位置にある二つの素子のうち一つ
であることを特徴とする請求項13に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項15】 前記支持表面が、同支持表面の下部表面領域の一部又はそ
れを支持する素子と接触する圧縮性流体によって、着座した乗員の自重のような
負荷が加えられても変位せずに一定の位置に保持されることを特徴とする、これ
までに記載したいずれかの請求項に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項16】 前記流体の圧力が、重量検知手段又は電磁力消費手段によ
って自動変更制御されることを特徴とする請求項15に記載の運動シミュレート
装置。 - 【請求項17】 乗員の体重のような負荷が加わって生じる前記支持表面の
変位を、追従性のある材料、又は追従性のある各種の材料を組み合わせて支持す
ることを特徴とする、これまでに記載したいずれかの請求項に記載の運動シミュ
レート装置。 - 【請求項18】 前記追従性のある材料の追従性が乗員の体重によって変更
可能であることを特徴とする請求項17に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項19】 前記支持表面が座席構造の座席厚手クッションであり、前
記第一補助表面が座席の背中であり、前記第二補助表面が前記座席厚手クッショ
ンの両側であり、前記第三補助表面が足掛けであることを特徴とする、これまで
に記載したいずれかの請求項に記載の運動シミュレート装置。 - 【請求項20】 支持表面を、前記支持表面によって支持される乗員に対し
て相対的に変位させ、その変位で、同模擬運動の結果として乗員と支持表面との
間に生じる相対運動が方向感覚となるようにしたことを特徴とする運動シミュレ
ート方法。
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