JP2016506528A - 遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
この発明は、シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置及び方法に関する。実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを模した運転者／パイロット室には、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットが設けられている。運転者／パイロット室外観を複製したディスプレイは、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たす。この発明は以下の特徴を有している。ａ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、ｂ）前記制御されるビークルの音響データを受信する受信部と、ｃ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、ｄ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、ｅ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
Description
本発明は、遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法及び装置に関するものである。
フライトシミュレーター又はビークルシミュレーターは、実際の飛行のための安全性を増加させ、訓練コストを低下させる。経験のない訓練パイロットが飛行を身につけるときや、新しいビークル又は新しい技術に関してほとんど経験のないパイロットが操作手順について指導を受けるときに、安全面が向上される。
本出願人自身によるDE 10 2010 035 814 B3は、特に実際的なフライトシミュレーターを操作するための装置及び方法を開示している。そこに記載されている装置及びそれに対応した方法は、それによってビークル、特に三次元的にリアルに動く飛行機の制御を身につけるための特に現実的なシミュレーターの操作が達成される装置及び方法を提供するという目的に基づいている。また、学習過程の間同席している指導者にとっても、訓練生の学習の進歩や努力を客観的に観察することを可能にすることを意図している。この目的を達成するため、この特許の請求項１によれば、三次元的にリアルに動くビークルを制御する方法を身につけるための特に現実的なシミュレーターを操作するための装置がクレームされており、実際の操縦部品を備え、シミュレートされる飛行機を複製したビークルのキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルのキャビンの外観を複製したディスプレイを備えている。この装置は、以下の特徴を有している。
ａ）６軸産業用ロボット（１）に結合された上に、ビークルのキャビン（４）は、横方向の動きに変換する装置（６）を介して地面に結合されており、それは長手方向の動きに変換する装置（５）上を直角に動くように取り付けられており、産業用ロボット（１）の動きとは無関係に、組み合わされた２つの装置（６，５）の加速された動作が可能であり、
ｂ）ビークルのキャビン（４）の外観を複製したディスプレイはＯＬＥＤ技術に基づいて演出され、
ｃ）人工的に煙（１２）、震動、音響及び光効果（１４）を発生させるための制御可能な複数の装置が、実際に起こりうる危険な状況をシミュレートするために設けられており、
ｄ）皮膚の電気抵抗（１０）を感知し、及び人の動き及び表情（１６）を検出するための制御可能な複数の装置が、人の緊張反応を検出するために設けられており、
ｅ）ビークルのキャビンの実際の動きを検出するためのセンサー（１７）、
ｆ）訓練生パイロットの反応も記録する、シミュレーターを外部から操作し制御するための装置。
ａ）６軸産業用ロボット（１）に結合された上に、ビークルのキャビン（４）は、横方向の動きに変換する装置（６）を介して地面に結合されており、それは長手方向の動きに変換する装置（５）上を直角に動くように取り付けられており、産業用ロボット（１）の動きとは無関係に、組み合わされた２つの装置（６，５）の加速された動作が可能であり、
ｂ）ビークルのキャビン（４）の外観を複製したディスプレイはＯＬＥＤ技術に基づいて演出され、
ｃ）人工的に煙（１２）、震動、音響及び光効果（１４）を発生させるための制御可能な複数の装置が、実際に起こりうる危険な状況をシミュレートするために設けられており、
ｄ）皮膚の電気抵抗（１０）を感知し、及び人の動き及び表情（１６）を検出するための制御可能な複数の装置が、人の緊張反応を検出するために設けられており、
ｅ）ビークルのキャビンの実際の動きを検出するためのセンサー（１７）、
ｆ）訓練生パイロットの反応も記録する、シミュレーターを外部から操作し制御するための装置。
さらに、同じく本出願人によるDE 10 2010 053 686 B3は、ビークルシミュレーター又はフライトシミュレーターのユーザーのための自律した安全システム及びそのようなシミュレーターを安全に使用するための方法を開示している。これらは、ビークル又は飛行機の操縦のための技術的な知識を分け与えるだけでなく、技術的な失敗又は事故の際にフライトシミュレーターのユーザーの安全を優先するという目的に基づいている。この点に関して、この特許の請求項１は以下のようにクレームされている。
６軸ロボットにより作動されるシミュレーションコックピット（３）の形式のビークルシミュレーター又はフライトシミュレーター用の自律安全システムであって、以下の特徴を備える。
ａ）許可された者にだけ開かれ、制限された安全領域（９）の全てのコーナーに設置されたモニターセンサー（１１）によって多重に保護されたアクセス領域、
ｂ）ビークルシミュレーターの運転可能な領域のどこにでも走行線路（１４）上を移動可能な救助ユニット（１３）であって、この救助ユニットは、救助プラットフォーム（２５）、手摺り（２４）及び救助用滑り台（２６）を有する、
ｃ）運転可能な領域の全体に設置された衝撃吸収面であって、この衝撃吸収面は、コックピット（３）の運転可能な領域の全体にわたって拡張されている、
ｄ）多段階に構成された投影領域（３３，３４）。
ａ）許可された者にだけ開かれ、制限された安全領域（９）の全てのコーナーに設置されたモニターセンサー（１１）によって多重に保護されたアクセス領域、
ｂ）ビークルシミュレーターの運転可能な領域のどこにでも走行線路（１４）上を移動可能な救助ユニット（１３）であって、この救助ユニットは、救助プラットフォーム（２５）、手摺り（２４）及び救助用滑り台（２６）を有する、
ｃ）運転可能な領域の全体に設置された衝撃吸収面であって、この衝撃吸収面は、コックピット（３）の運転可能な領域の全体にわたって拡張されている、
ｄ）多段階に構成された投影領域（３３，３４）。
なお、非常に現実的に見えるとはいえ、各シミュレーション動作のためにビークルキャビンに伝達される操作データは、ビークルを実際に操縦する際に生じる操作データとは異なる。これは、実際のパイロットは、意識的に又は潜在意識として、ビークルのキャビン内で普通にシミュレートされたときよりもずっと多くの人間感覚を感じるからである。このことは、特にドローンとして知られる自律飛行機が、純粋な飛行操作を実際に引き起こすパイロットによって制御されることからも、明らかである。
それゆえ、本発明は、特に、実際に生じるビークルの動きに関して、それぞれのパイロットにとって現実感の度合いを増加させるビークルの動きをシミュレートするための装置及び方法を提供するという目的に基づいている。
この目的は、請求項１の特徴によって達成され、
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、
ｂ）前記制御されるべきビークルの音響データを受信する受信部と、
ｃ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、
ｄ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、
ｅ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、
ｂ）前記制御されるべきビークルの音響データを受信する受信部と、
ｃ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、
ｄ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、
ｅ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
請求項２は、請求項１に係る装置であって、前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする。
請求項３は、請求項１、２又は３(SIC)に係る装置であって、嗅覚及び／又は味覚特有のデータを受信するための受信部が設けられていることを特徴とする。
請求項４に係る対応する方法は、
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）センサーによって測定され、光学、運動学及び音響学の領域からの現在のデータが、制御されるビークルからシミュレーターのユーザーに伝達され、
ｂ）その結果、前記シミュレーターのユーザーは、実際のパイロットのように、ビークルの動きに伴って生じる過程と同じ印象を仮想的に受け入れ、彼の経験及び／直感に従って実際の状況に反応することができ、
ｃ）前記シミュレーターのユーザーの反応の仕方が機械的に捕捉された信号に変換され、数学的モデルによって処理され、制御されるビークルに伝達され、そこで実際の制御処理に変換され、
ｄ）ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）センサーによって測定され、光学、運動学及び音響学の領域からの現在のデータが、制御されるビークルからシミュレーターのユーザーに伝達され、
ｂ）その結果、前記シミュレーターのユーザーは、実際のパイロットのように、ビークルの動きに伴って生じる過程と同じ印象を仮想的に受け入れ、彼の経験及び／直感に従って実際の状況に反応することができ、
ｃ）前記シミュレーターのユーザーの反応の仕方が機械的に捕捉された信号に変換され、数学的モデルによって処理され、制御されるビークルに伝達され、そこで実際の制御処理に変換され、
ｄ）ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
請求項５は、請求項４に係る方法であって、前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする。
請求項６は、請求項４又は５に係る方法であって、前記ビークルから嗅覚及び／又は味覚特有のデータが送信されることを特徴とする。
請求項７は、プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至７（SIC）のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムである。
請求項８は、プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至７のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムのプログラムコードを備えた機械で読み取り可能な媒体である。
本発明は、ユーザーがあたかも各ビークルの実際のパイロットであるかのように感じることを可能にするために、実際に動いているビークルからの重要なデータの送信を用いるというアイデアに基づいている。本発明において、ビークルとは、陸上、海上及び空中で一般的に用いられている全てのビークルを意味する。
本発明について、以下に詳細に説明する。飛行機は、空中で制御し姿勢を維持することが最も難しいことが明らかであるので、飛行機を例にして本発明を説明する。民間の領域においてさえ、無人の飛行機システムがますます空中を占領し始めている。それゆえ、このような飛行物体は、ドイツにとって新たな空中輸送手段の最終版であるとさえいわれている。通常は、軍事の領域でドローンとして知られているこれらの飛行物体は、人がたどり着くことが困難な場所を飛行することができ、通常はヘリコプターよりも安価であり、且つ、安全である。人工衛星と比べても、これらは、特定の地域を直接的に、より近く飛行して詳細に調べることができるだけでなく、所望する結果が得られるまでそれをし続けることができるという利点を有している。しかしながら、一般的に用いられているこの種の飛行物体の積載量は限られており、それゆえ、これらの使用領域も幾分限定的である。また一方、この種の大型の無人飛行機システムは、現在のところ未だにパイロットを必要としており、その人の負担もまたマイナスの要因となる。それはさておき、民間の領域においてさえ、人命を失うことになりかねない操縦も存在する。
本発明は、制御されるビークル、例えば無人飛行機システムからのデータを受信するために装備されたユニットが付加的に設けられた、発明の詳細な説明の導入部分で述べたような既存のフライトシミュレーターを用いることによって、この問題を解決する。このような方法で、そのようなシミュレーターのユーザーは、実際に動いているビークルを制御するために必要な飛行データを、ほぼリアルタイムに入手することが可能となる。また一方、このようなアクティブ制御のために必要な修正データを制御される飛行物体に送信するために、あたかも双方向のように、動作関連データが飛行物体に送信されるように、シミュレーターの領域に配置された送信ステーションが付加的に準備されている。このような動作関連データは、シミュレーターのユーザーが従来と同様にペダル又は操縦桿を操作さすることによって生じる機械的な信号によって発生され、好適な数学的方法又は操作によって処理され、各ビークルを制御するために送信される。シミュレーターのパイロットの経験及び同様に経験によって得られたある種の直感は、適切なときに正確に、発生されるべきこれらの信号に反映される。制御されるビークルから送信されたデータは、それらは光学的、音響的又は状況に依存する特徴であるが、このように、この種のデータが所定の間隔で又は絶え間なく要求される限りにおいて、双方向形式であることを必要とするだけである。
ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ又は投影面に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
複雑な動きを制御する処理及び用いられたセンサーの信号処理は、特別な制御プログラムを必要とする。
本発明は、遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法及び装置に関するものである。
フライトシミュレーター又はビークルシミュレーターは、実際の飛行のための安全性を増加させ、訓練コストを低下させる。経験のない訓練パイロットが飛行を身につけるとき
や、新しいビークル又は新しい技術に関してほとんど経験のないパイロットが操作手順について指導を受けるときに、安全面が向上される。
や、新しいビークル又は新しい技術に関してほとんど経験のないパイロットが操作手順について指導を受けるときに、安全面が向上される。
本出願人自身によるDE 10 2010 035 814 B3は、特に実際的なフライトシミュレーターを操作するための装置及び方法を開示している。そこに記載されている装置及びそれに対応した方法は、それによってビークル、特に三次元的にリアルに動く飛行機の制御を身につけるための特に現実的なシミュレーターの操作が達成される装置及び方法を提供するという目的に基づいている。また、学習過程の間同席している指導者にとっても、訓練生の学習の進歩や努力を客観的に観察することを可能にすることを意図している。この目的を達成するため、この特許の請求項１によれば、三次元的にリアルに動くビークルを制御する方法を身につけるための特に現実的なシミュレーターを操作するための装置がクレームされており、実際の操縦部品を備え、シミュレートされる飛行機を複製したビークルのコックピットは、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルのキャビンの外観を複製したディスプレイを備えている。この装置は、以下の特徴を有している。
ａ）６軸産業用ロボット（１）に結合された上に、ビークルのキャビン（４）は、横方向の動きに変換する装置（６）を介して地面に結合されており、それは長手方向の動きに変換する装置（５）上を直角に動くように取り付けられており、産業用ロボット（１）の動きとは無関係に、組み合わされた２つの装置（６，５）の加速された動作が可能であり、
ｂ）ビークルのキャビン（４）の外観を複製したディスプレイはＯＬＥＤ技術に基づいて演出され、
ｃ）人工的に煙（１２）、震動、音響及び光効果（１４）を発生させるための制御可能な複数の装置が、実際に起こりうる危険な状況をシミュレートするために設けられており、
ｄ）皮膚の電気抵抗（１０）を感知し、及び人の動き及び表情（１６）を検出するための制御可能な複数の装置が、人の緊張反応を検出するために設けられており、
ｅ）ビークルのキャビンの実際の動きを検出するためのセンサー（１７）、
ｆ）訓練生パイロットの反応も記録する、シミュレーターを外部から操作し制御するための装置。
ａ）６軸産業用ロボット（１）に結合された上に、ビークルのキャビン（４）は、横方向の動きに変換する装置（６）を介して地面に結合されており、それは長手方向の動きに変換する装置（５）上を直角に動くように取り付けられており、産業用ロボット（１）の動きとは無関係に、組み合わされた２つの装置（６，５）の加速された動作が可能であり、
ｂ）ビークルのキャビン（４）の外観を複製したディスプレイはＯＬＥＤ技術に基づいて演出され、
ｃ）人工的に煙（１２）、震動、音響及び光効果（１４）を発生させるための制御可能な複数の装置が、実際に起こりうる危険な状況をシミュレートするために設けられており、
ｄ）皮膚の電気抵抗（１０）を感知し、及び人の動き及び表情（１６）を検出するための制御可能な複数の装置が、人の緊張反応を検出するために設けられており、
ｅ）ビークルのキャビンの実際の動きを検出するためのセンサー（１７）、
ｆ）訓練生パイロットの反応も記録する、シミュレーターを外部から操作し制御するための装置。
さらに、同じく本出願人によるDE 10 2010 053 686 B3は、ビークルシミュレーター又はフライトシミュレーターのユーザーのための自律した安全システム及びそのようなシミュレーターを安全に使用するための方法を開示している。これらは、ビークル又は飛行機の操縦のための技術的な知識を分け与えるだけでなく、技術的な失敗又は事故の際にフライトシミュレーターのユーザーの安全を優先するという目的に基づいている。この点に関して、この特許の請求項１は以下のようにクレームされている。
６軸ロボットにより作動されるシミュレーションコックピット（３）の形式のビークルシミュレーター又はフライトシミュレーター用の自律安全システムであって、以下の特徴を備える。
ａ）許可された者にだけ開かれ、制限された安全領域（９）の全てのコーナーに設置されたモニターセンサー（１１）によって多重に保護されたアクセス領域、
ｂ）ビークルシミュレーターの運転可能な領域のどこにでも走行線路（１４）上を移動可能な救助ユニット（１３）であって、この救助ユニットは、救助プラットフォーム（２５）、手摺り（２４）及び救助用滑り台（２６）を有する、
ｃ）運転可能な領域の全体に設置された衝撃吸収面であって、この衝撃吸収面は、コックピット（３）の運転可能な領域の全体にわたって拡張されている、
ｄ）多段階に構成された投影領域（３３，３４）。
ａ）許可された者にだけ開かれ、制限された安全領域（９）の全てのコーナーに設置されたモニターセンサー（１１）によって多重に保護されたアクセス領域、
ｂ）ビークルシミュレーターの運転可能な領域のどこにでも走行線路（１４）上を移動可能な救助ユニット（１３）であって、この救助ユニットは、救助プラットフォーム（２５）、手摺り（２４）及び救助用滑り台（２６）を有する、
ｃ）運転可能な領域の全体に設置された衝撃吸収面であって、この衝撃吸収面は、コックピット（３）の運転可能な領域の全体にわたって拡張されている、
ｄ）多段階に構成された投影領域（３３，３４）。
なお、非常に現実的に見えるとはいえ、各シミュレーション動作のためにビークルキャビンに伝達される操作データは、ビークルを実際に操縦する際に生じる操作データとは異なる。これは、実際のパイロットは、意識的に又は潜在意識として、ビークルのキャビン内で普通にシミュレートされたときよりもずっと多くの人間感覚を感じるからである。このことは、特にドローンとして知られる自律飛行機が、純粋な飛行操作を実際に引き起こすパイロットによって制御されることからも、明らかである。
それゆえ、本発明は、特に、実際に生じるビークルの動きに関して、それぞれのパイロットにとって現実感の度合いを増加させるビークルの動きをシミュレートするための装置及び方法を提供するという目的に基づいている。
この目的は、請求項１の特徴によって達成され、
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したコックピットは、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、
ｂ）前記制御されるべきビークルの音響データを受信する受信部と、
ｃ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、
ｄ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、
ｅ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるもの
である。
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したコックピットは、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、
ｂ）前記制御されるべきビークルの音響データを受信する受信部と、
ｃ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、
ｄ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、
ｅ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるもの
である。
請求項２は、請求項１に係る装置であって、前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする。
請求項３は、請求項１又は２に係る装置であって、嗅覚及び／又は味覚特有のデータを受信するための受信部が設けられていることを特徴とする。
請求項４に係る対応する方法は、
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したコックピットは、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）センサーによって測定され、光学、運動学及び音響学の領域からの現在のデータが、制御されるビークルからシミュレーターのユーザーに伝達され、
ｂ）その結果、前記シミュレーターのユーザーは、実際のパイロットのように、ビークルの動きに伴って生じる過程と同じ印象を仮想的に受け入れ、彼の経験及び／直感に従って実際の状況に反応することができ、
ｃ）前記シミュレーターのユーザーの反応の仕方が機械的に捕捉された信号に変換され、数学的モデルによって処理され、制御されるビークルに伝達され、そこで実際の制御処理に変換され、
ｄ）ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したコックピットは、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、以下の特徴を有している。
ａ）センサーによって測定され、光学、運動学及び音響学の領域からの現在のデータが、制御されるビークルからシミュレーターのユーザーに伝達され、
ｂ）その結果、前記シミュレーターのユーザーは、実際のパイロットのように、ビークルの動きに伴って生じる過程と同じ印象を仮想的に受け入れ、彼の経験及び／直感に従って実際の状況に反応することができ、
ｃ）前記シミュレーターのユーザーの反応の仕方が機械的に捕捉された信号に変換され、数学的モデルによって処理され、制御されるビークルに伝達され、そこで実際の制御処理に変換され、
ｄ）ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
請求項５は、請求項４に係る方法であって、前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする。
請求項６は、請求項４又は５に係る方法であって、前記ビークルから嗅覚及び／又は味覚特有のデータが送信されることを特徴とする。
請求項７は、プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至６のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラムである。
請求項８は、プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至７のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムのプログラムコードを備えた機械で読み取り可能な媒体である。
本発明は、ユーザーがあたかも各ビークルの実際のパイロットであるかのように感じることを可能にするために、実際に動いているビークルからの重要なデータの送信を用いるというアイデアに基づいている。本発明において、ビークルとは、陸上、海上及び空中で一般的に用いられている全てのビークルを意味する。
本発明について、以下に詳細に説明する。飛行機は、空中で制御し姿勢を維持することが最も難しいことが明らかであるので、飛行機を例にして本発明を説明する。民間の領域においてさえ、無人の飛行機システムがますます空中を占領し始めている。それゆえ、このような飛行物体は、ドイツにとって新たな空中輸送手段の最終版であるとさえいわれている。通常は、軍事の領域でドローンとして知られているこれらの飛行物体は、人がたどり着くことが困難な場所を飛行することができ、通常はヘリコプターよりも安価であり、且つ、安全である。人工衛星と比べても、これらは、特定の地域を直接的に、より近く飛行して詳細に調べることができるだけでなく、所望する結果が得られるまでそれをし続けることができるという利点を有している。しかしながら、一般的に用いられているこの種の飛行物体の積載量は限られており、それゆえ、これらの使用領域も幾分限定的である。また一方、この種の大型の無人飛行機システムは、現在のところ未だにパイロットを必要としており、その人の負担もまたマイナスの要因となる。それはさておき、民間の領域においてさえ、人命を失うことになりかねない操縦も存在する。
本発明は、制御されるビークル、例えば無人飛行機システムからのデータを受信するために装備されたユニットが付加的に設けられた、発明の詳細な説明の導入部分で述べたような既存のフライトシミュレーターを用いることによって、この問題を解決する。このような方法で、そのようなシミュレーターのユーザーは、実際に動いているビークルを制御するために必要な飛行データを、ほぼリアルタイムに入手することが可能となる。また一方、このようなアクティブ制御のために必要な修正データを制御される飛行物体に送信するために、あたかも双方向のように、動作関連データが飛行物体に送信されるように、シミュレーターの領域に配置された送信ステーションが付加的に準備されている。このような動作関連データは、シミュレーターのユーザーが従来と同様にペダル又は操縦桿を操作することによって生じる機械的な信号によって発生され、好適な数学的方法又は操作によって処理され、各ビークルを制御するために送信される。シミュレーターのパイロットの経験及び同様に経験によって得られたある種の直感は、適切なときに正確に、発生されるべきこれらの信号に反映される。制御されるビークルから送信されたデータは、それらは光学的、音響的又は状況に依存する特徴であるが、このように、この種のデータが所定の間隔で又は絶え間なく要求される限りにおいて、双方向形式であることを必要とするだけである。
ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ又は投影面に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである。
複雑な動きを制御する処理及び用いられたセンサーの信号処理は、特別な制御プログラムを必要とする。
Claims (8)
- シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための装置であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、
ｆ）制御されるビークルの光学的データを受信するための受信部と、
ｇ）前記制御されるべきビークルの音響データを受信する受信部と、
ｈ）動作と関連するデータを双方向に伝達する送受信部と、
ｉ）シミュレーターのユーザーによって機械的に発生され、数学的モデルによって処理された信号を、前記ビークルの制御に送信する制御部と、
ｊ）頭部の位置を検出するためにユーザーの頭部に装着されるセンサー部であって、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである、
という特徴を有する装置。 - 前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 嗅覚及び／又は味覚特有のデータを受信するための受信部が設けられていることを特徴とする請求項１、２又は３(SIC)に記載の装置。
- シミュレーターにおける遠隔操作されたビークルの組み合わされたシミュレーション及び制御のための方法であって、実際の操縦部品を備え、制御されるビークルを複製したビークルキャビン(SIC:コックピット)は、下部構造として設計され、支持装置を介して地面に結合された６軸産業用ロボットと、シミュレートされた外の景色を伝達する役割を果たすビークルキャビンの外観を複製したディスプレイを備え、
ｅ）センサーによって測定され、光学、運動学及び音響学の領域からの現在のデータが、制御されるビークルからシミュレーターのユーザーに伝達され、
ｆ）その結果、前記シミュレーターのユーザーは、実際のパイロットのように、ビークルの動きに伴って生じる過程と同じ印象を仮想的に受け入れ、彼の経験及び／直感に従って実際の状況に反応することができ、
ｇ）前記シミュレーターのユーザーの反応の仕方が機械的に捕捉された信号に変換され、数学的モデルによって処理され、制御されるビークルに伝達され、そこで実際の制御処理に変換され、
ｈ）ユーザーの頭部に装着されたセンサー部は、頭部の位置を検出するために設けられており、そのデータは、ディスプレイ上に表示される観察方向及び／又は観察視野に影響を与えるものである、
という特徴を有する方法。 - 前記制御は、陸上、海上及び空中のビークルに使用されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 前記ビークルから嗅覚及び／又は味覚特有のデータが送信されることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
- プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至７（SIC）のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのプログラムコードを備えたコンピュータプログラム。
- プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項４乃至７のいずれか一項に記載された方法ステップを実行するためのコンピュータプログラムのプログラムコードを備えた機械で読み取り可能な媒体。
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