JP2019528469A - 運転をシミュレートするための装置および対応する方法 - Google Patents

Abstract

モバイルプラットフォーム（３０）、モバイルプラットフォーム（３０）上に設置されて使用中にドライバ（Ｃ）が位置決めされる接触面（１４）を備える座席（１１）、運転動作をシミュレートするためにドライバ（Ｃ）によって作動させることができる運転指令部材（２７、２８、２９、３４）、支持面（３５）に対してモバイルプラットフォーム（３０）を動かし、ドライバ（Ｃ）に動的ストレスを誘発するように構成される運動デバイス（３１）、運転指令部材（２７、２８、２９、３４）と運動デバイス（３１）とに接続され、運転指令部材（２７、２８、２９、３４）へのドライバ（Ｃ）の動作の関数として運動デバイス（３１）の駆動を指令するよう構成された運転制御ユニット（３２）とを備える陸上車両の運転をシミュレートするための装置。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車、スポーツカー、バス、トラックまたは同様のものなどの陸上車両の運転をシミュレートするための装置に関する。

特に、本発明によるシミュレーション装置は、ドライバがその場所に着席し、実際の運転状態を再現するのに適した異なるストレスを受ける少なくとも１つの座席を備える。

陸上車両運転シミュレータが知られており、その一例は、支持面に対してモバイルである少なくとも１つのプラットフォームを備え、ドライバ用の少なくとも１つの座席が関連付けられている国際公開第２０１３／１１４１７９号に記載されている。

モバイルプラットフォームと支持面との間には、少なくともモバイルプラットフォームを移動させ、横方向変位、加速／減速および進路変更などの運転中に発生するストレスを再現するために設けられた運動デバイスが介装されている。

国際公開第２０１３／１１４１７９号に記載されている解決策によれば、座席は、追加の六脚形状の運動デバイスによってモバイルプラットフォームに関連付けられ、これにより、支持面およびモバイルプラットフォームに関連する運動デバイスと組み合わせて、ローリング、進路変更、ピッチング、加速／減速などの、ドライバが通常、受けるストレスをシミュレートすることができる。

物理的−機械的制限のために、これらのタイプの動的運転シミュレータは典型的には、過渡現象を再現するために使用される。

このタイプのシミュレータの１つのかなり強い不利な点は、いわゆる「持続的加速度」、すなわち時間をかけて延びる加速度をドライバに提供できないことである。持続的加速度がないことは、不慣れなドライバに典型的には倦怠感を生じさせる、実際の環境と仮想環境との間の食い違いの増大に寄与する主な要因の１つである。

航空シミュレータも知られており、その一例が米国特許第３，３０９，７９５号に記載されており、これは、シミュレータを支持する面に関して固定位置に設置され、膨張可能パッドが関連している座席を備える。

膨張可能パッドは通常、着座面および背もたれと関連しており、車両を運転するドライバの感覚を高めるために選択的に膨張／収縮してドライバにさらなるストレスを誘発する。

実際、航空分野においてパイロットが受ける主なストレスは３つの座標方向における加速／減速およびローリングであることが知られている。

陸上車両が受ける動力学が航空機と比較して異なること以外に理由がなければ、航空分野におけるそのようなストレスの実体は、陸上車両の分野におけるそれらと比較して完全に異なることもまた知られている。このようなタイプの航空シミュレータは、陸上車両シミュレータと比較して、静的シミュレータとして考えられ、すなわち、着座面は通常、支持プラットフォームに対して固定されている。これにより、航空シミュレータの陸上車両シミュレータへの応用が不適切となる。

これらの理由から、航空分野で使用されるシミュレータを、自動車分野、より一般的には陸上車両に効果的に採用することができない。

ベースプレートと、プラットフォームと、ベースプレートに対してプラットフォームを動かすために設けられた複数のアクチュエータとを備えたシミュレータもまた、英国特許出願公開第２．３２８．１９２号から知られている。この文書は、モバイルプラットフォーム上の座席の位置決めについては全く記載していない。

本発明の１つの目的は、シミュレータによって実行される陸上車両の運転のシミュレーションをより現実的なものにするのに適した装置を得ることであり、それによってドライバの加速の曝露時間を増加させるとともにドライバが運転中に受ける慣性環境のはるかに現実的なシミュレーションが可能になる。

本発明の別の目的は、陸上車両を運転するときに通常、起こることに極めて忠実な刺激、すなわち「手がかり」を生成する運転シミュレーション装置を得ることである。

本発明の別の目的は、前庭系およびドライバの接触を刺激して現実に車両を運転する感覚を高めることができる運転シミュレーション装置を提供することである。

別の目的は、非常に効果的で現実的である陸上車両の運転をシミュレートするための方法を完成することである。

本出願人は、従来技術の欠点を克服し、これらおよび他の目的および利点を得るために本発明を考案し、試験し、具体化した。

本発明は、独立請求項にて記載され特徴付けられている一方、従属請求項は、本発明の他の特徴または主要な発明の概念に対する変形を記載している。

上記の目的に従って、陸上車両の運転をシミュレートするための装置は以下を含む。
−モバイルプラットフォーム、
−モバイルプラットフォーム上に設置され、使用中にドライバが位置決めされる接触面を備えた座席、
−加速、制動、旋回、変速または他のものなどの運転動作をシミュレートするためにドライバによって作動させることができる運転指令部材、
−モバイルプラットフォームを支持面に対して動かし、例えば自身の体性感覚器、特に自身の前庭器を含むドライバに動的ストレスを誘発するように構成された運動デバイス、
−運転指令部材と前記運動デバイスとに接続され、運転指令部材に対するドライバの動作の関数として運動デバイスの駆動を指令するように構成された運転制御部材。

本発明の一態様によれば、膨張可能パッドは、座席の少なくともいくつかの接触面と関連し、膨張可能パッド内のガスの圧力を制御してドライバに触覚圧力ストレスを誘発するように構成されたポンピングユニットに流体的に接続される。

さらに、本発明による装置は、運動デバイスと運転制御ユニットと少なくともポンピングユニットとに接続され、運転制御ユニットとポンピングユニットとを選択的に制御するように構成された制御および指令ユニットを備え、運動デバイスの動的ストレスおよびドライバへの膨張可能パッドの触覚圧力ストレスを組み合わせる。ポンピングユニットの作動は、運動デバイスの作動に関連して決定される。

制御および指令ユニットは、前記運動デバイスおよび前記ポンピングユニットの作動を協調させることによって、少なくともモバイルプラットフォームの運動加速度および膨張可能パッドの触覚圧力ストレスをリアルタイムで管理することができる結合アルゴリズムを備えて実装する。この目的のために、結合アルゴリズムは、ドライバに動作する接触力および圧力を接続するために使用される着座人体の動的モデルを実装し、そして後者を前庭モデルおよびプラットフォームの運動と結合することができる。

上述したシミュレーション装置の構成は、例えば、ドライバが受ける加速または減速のストレスが、航空シミュレーション内で起こることに関して時間とともに大幅に拡大されることができる陸上車両の動力学をシミュレートするために特に適している。

実際、ポンピングユニットおよび運転制御ユニットの制御および駆動の組み合わせおよび相乗効果によって、運動デバイスおよび膨張可能パッドがドライバに誘発することができるストレスを一緒に組み合わせて、運転シミュレーションの再現精度を最適化および向上させることが可能である。

動作のこの組み合わせは、異なる感覚領域に影響を及ぼすドライバへの刺激を管理することを可能にし、すなわち、動的ストレスによって活性化される前庭知覚、またはモバイルプラットフォームの運動によって誘導される慣性から派生する第１のサブシステムと、膨張可能パッドによって生成された圧力によって活性化されるドライバの体性感覚知覚に由来する第２のサブシステムとの間の統合を得ることができる。膨張可能パッドのこれらの圧力は、実際には、車両の状態に関する追加情報としてドライバの脳によって解釈される。圧力の再現がより現実的になると、この情報を使用するドライバの能力はよりシンプルになり、現実と仮想との間の知覚される食い違いを減らし、シミュレーション中のドライバの倦怠感の発生を減らす可能性がある。

本発明の可能な実施形態によれば、装置は、座席に関連付けられてドライバを固定するように構成されたシートベルトを備える。シートベルトは、ドライバのシートベルトの締め付けを選択的に変えるように構成された締め付けデバイスに接続される。締め付けデバイスはそして制御および指令ユニットに接続され、これは、必要とされる運転シミュレーションの機能としてシートベルトの締め付けモードを管理する。

膨張可能パッド内のガス圧力の制御および運動デバイスの駆動の制御と協調してシートベルトの牽引力を制御することにより、ドライバは陸上車両の制動感覚および／または減速感覚を知覚することができる。例えば、ドライバが制動している間、シートベルトがより胴体に密着していることをドライバが知覚しつつ、背中が座席の背もたれから離れたことを知覚することを提供することができる。

本発明の利点は多数ある。
−モバイルプラットフォームの運動、膨張可能パッドおよび可能なシートベルトの作動は、制御および指令ユニットに実装された結合モデルまたはアルゴリズムによって完全に協調される。
−結合アルゴリズムは、できるだけ現実に近い触覚刺激を得るように最適化され、全体的な現実感を改善する。
−潜在的なシミュレータユーザの部類を増やすことによって、経験の浅いドライバの倦怠感も減らすことができる。
−単一の結合アルゴリズムの存在は、調整方法を簡単にする。モーションキューイングモデルが修正される度に、膨張可能パッドおよび可能なシートベルトの作動モードのさらなる調整は必要とされない。

本発明はまた、モバイルプラットフォーム上に座席を設置し、座席の接触面上に座っているドライバを位置決めし、運転指令部材に対するドライバの動作を検出し、運転制御ユニットで運転指令部材に対するドライバの動作を処理し、および、運転指令部材に対する動作の関数として支持面に対してモバイルプラットフォームを動かしてドライバに動的ストレスを誘発するために運動デバイスの作動を決定することを提供する陸上車両の運転をシミュレートする方法に関する。

一態様によれば、この方法は、ドライバに触覚圧力ストレスを誘発するために、ポンピングユニットを使用して、少なくともいくつかの接触面に関連する膨張可能パッド内のガスの圧力を制御することを提供する。さらに、制御および指令ユニットが、運動デバイス、運転制御ユニットおよび少なくともポンピングユニットに接続され、運転制御ユニットおよびポンピングユニットを選択的に制御し、互いに対して運動デバイスの動的ストレスと膨張可能パッドのドライバへの触覚圧力ストレスとを組み合わせる。ポンピングユニットの作動は、運動デバイスの作動に関連して決定される。

本発明の可能な実施形態によれば、本方法は、制御および指令ユニットで締め付け動作を制御することにより、シートベルトでドライバを座席に固定し、ドライバへのシートベルトの締め付けを選択的に変化させることを提供する。

本発明のこれらおよび他の特徴は、添付図面を参照して非限定的な例として与えられる、いくつかの実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
図１は、本発明の可能な実施形態による運転シミュレーション装置の横方向断面図である。 図２は、可能な実施形態による運転シミュレーション装置の斜視分解正面図である。 図３は、組み立て状態での図２の装置の後方斜視図である。 図４は、異なる構成での図２の装置の斜視図である。 図５は、異なる構成での図２の装置の斜視図である。 図６は、異なる構成での図２の装置の斜視図である。 図７は、異なる構成での図２の装置の斜視図である。 図８は、異なる構成での図２の装置の斜視図である。

理解を容易にするために、可能な場合には、図面中の同一の共通要素を識別するために同じ参照番号が使用されている。一実施形態の要素および特徴は、さらなる説明なしに他の実施形態に都合よく組み込むことができることが理解される。

図１〜図３を参照して、以下に、陸上車両の運転についてのシミュレーション装置１０に関する本発明の可能な実施形態を説明する。

シミュレーション装置１０は、使用中にドライバＣがその上に位置決めされる接触面１４が設けられた座席１１を備える。

本発明の可能な解決策によれば、シミュレーション装置１０は、例えば加速、減速、制動、旋回、変速または同様のものなどの運転動作をシミュレートするためにドライバＣによって運転可能な運転指令部材２７、２８、２９、３４を備える。

運転指令部材は、ステアリングホイール２７、ブレーキペダル２８、クラッチペダル２９、アクセルペダル３４のうちの少なくとも１つを備える群から選択することができ、これらをドライバＣは自身の足または手により動作させることができ、事前定義された運転条件のシミュレートが行われる。

特に、運転指令部材２７、２８、２９、３４に誘発された、例えば回転、圧力、運動または同様のものなどの運動を検出するように構成されたセンサが、前記運転指令部材２７、２８、２９、３４自身のそれぞれに関連付けられることを提供することができる。センサによって検出されたデータは、後述するように、ドライバＣに誘発される後続の動作を推定するために続いて処理される。

本発明の別の態様によれば、座席１１は、モバイルプラットフォーム３０上に設置され、モバイルプラットフォーム３０はそして、例えば支持面３５に対してモバイルプラットフォーム３０を移動させるように構成された運動デバイス３１に接続されている。

運動デバイス３１は、ほんの一例として、リニアアクチュエータ、ガイド、車輪、空力ベアリングまたは同様のもののうちの少なくとも１つを備えることができる。

可能な解決策によれば、運動デバイス３１は、少なくとも６つの自由度に従ってモバイルプラットフォーム３０を動かすように構成された六脚構造を備えることができる。

モバイルプラットフォーム３０の運動は、慣性力または遠心力などの動的ストレスをドライバに誘発することを可能にする。

モバイルプラットフォーム３０は、例えば自動車などの車両の車体をシミュレートすることができる。

運転中にドライバＣが没頭している環境の画像を投影するために、投影スクリーンをまたモバイルプラットフォーム３０に関連付けることもできる。

可能な解決策によれば、シミュレーション装置１０は、運動デバイス３１および運転指令部材２７、２８、２９、３４に接続されて、運転指令部材２７、２８、２９、３４に対するドライバＣの動作に関連して運動デバイス３１の駆動モードを制御および指令する運転制御ユニット３２を備える。

特に、例えば前記センサによって運転指令部材２７、２８、２９、３４に対するドライバＣの動作を検出することによって、運転制御ユニット３２は、これらの動作を運動デバイス３１の運動に変換することを可能にする。

座席１１には、着座面１２と少なくとも１つの背もたれ１３とが設けられ得る。

着座面１２および背もたれ１３には、ドライバＣにとって座席を快適にし、人間工学的にするためのパディング要素を設けることができる。

着座面１２および背もたれ１３には、使用中にドライバＣがその上に位置決めされるそれぞれの接触面１４が設けられる。

着座面１２の接触面１４は、背もたれ１３の接触面１４に対して横断方向に配置されて、ドライバＣを収容するための座席１１の凹状の形態を画定する。

本発明の一態様によれば、膨張可能パッドは、座席１１の少なくともいくつかの接触面１４と関連しており、ここに示されているケースでは、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８は、選択的に膨張／収縮してドライバＣに陸上車両の運転をシミュレートするのに機能的な触覚圧力ストレスを誘発する。

可能な実施形態によれば、ガスで選択的に膨張可能である第１の膨張可能パッド１５は、着座面１２および背もたれ１３と関連付けられて、運転シミュレーションの動作に従う座席１１からドライバＣが知覚する圧力の感覚を修正する。

可能な実施形態によれば、第１の膨張可能パッド１５は、着座面１２および／または背もたれ１３の厚さに一体化することができる。

可能な変形実施形態によれば、第１の膨張可能パッド１５は、接触面１４に関して反対側で着座面１２および／または背もたれ１３の外側に関連付けられ得、第１の膨張可能パッド１５の膨張／収縮が、ドライバＣに対する座席１１の圧力の感覚の変化をもたらす着座面１２および／または背もたれ１３の弾性変形を決定する。

他の実施形態によれば、第１の膨張可能パッド１５はそれ自体で着座面１２および背もたれ１３、またはこれらの少なくとも一部を画定することができる。さらに他の変形実施形態では、第１の膨張可能パッド１５は、着座面１２および背もたれ１３の接触面１４の上方に位置決めされている。

本発明の可能な解決策によれば、背もたれ１３および／または着座面１２はそれぞれ、ドライバＣに対して触覚圧力ストレスを異ならしめるために、例えばドライバＣ自身の右または左への不均衡をシミュレートするために、それぞれの接触面１４上で互いに距離を置いて相互に離間する少なくとも２つの第１の膨張可能パッド１５を備える。

可能な実施形態によれば、着座面１２および背もたれ１３は、それぞれの横方向縁部１６を備え、これらは互いに対向し、着座面１２および背もたれ１３の幅を実質的に画定する。

着座面１２および背もたれ１３は、それらのそれぞれの横方向縁部１６に対応して、それぞれの接触面１４に対して横断方向に突出する横方向収容部１７を備えている。

したがって、収容部１７は、ドライバＣの横方向の収容を、そして後者との各接触面１４を画定する。

収容部１７は、パディング要素および／または収容シェルを備える、および／またはそれによって画定することができる。

着座面１２および背もたれ１３の収容部１７は、図１〜図３に示すように単一の本体で作ることができ、あるいは、それらを別個の別々の要素として作ることができる。

本発明の一態様によれば、第２の膨張可能パッド１８は収容部１７と関連し、収容部１７がドライバＣに及ぼす圧力の感覚を修正するためにガスで選択的に膨張可能である。

収容部１７上に第２の膨張可能パッド１８が存在することにより、ドライバＣへの刺激の効率を高めて、陸上車両の現実に極めて忠実な運転シミュレーションを得ることが可能になる。ほんの一例として、第２の膨張可能パッド１８が、少なくとも陸上車両の進路変更のシミュレーションを完了できることをもたらすことができる。

第１の膨張可能パッド１５と第２の膨張可能パッド１８とに対する動作の組み合わせは、陸上車両が通常、受けるロール、進路変更、ピッチ、加速／減速をシミュレートすることを可能にする。

第２の膨張可能パッド１８は、着座面１２および背もたれ１３の横方向収容部１７内に一体化するか、またはその上に位置決めすることができる。

可能な変形実施形態によれば、第２の膨張可能パッド１８はそれ自体で着座面１２および背もたれ１３の収容部１７を画定することができる。

１つ、２つ、またはそれ以上の膨張可能パッド１８を着座面１２および／または背もたれ１３のそれぞれの収容部１７に関連付けることができる。

本発明の別の態様によれば、シミュレーション装置１０は、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８内のガスの圧力を制御し、したがってドライバＣに触覚圧力ストレスを誘発するように構成されるポンピングユニット１９を備える。

本発明のいくつかの実施形態によれば、ポンピングユニット１９は、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に流体的に接続され、それらの内側のガスの圧力を制御するように構成される。

ポンピングユニット１９は実際、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に収容されるガスを選択的に導入および／または排出して、後者の圧力を調整することを可能にする。

有利な解決策によれば、空気が第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に導入される。

可能な実施形態によれば、ポンピングユニット１９は、分配デバイス２２に流体的に接続されたガスまたは空気をポンピングするためのポンピングデバイス２１を備える。

ポンピングデバイス２１は、圧縮機、例えば回転式または代替のタイプを備えることができる。

分配デバイス２２は、それぞれの管２３で、第１の膨張可能パッド１５と第２の膨張可能パッド１８とに接続されている。

シミュレーション装置１０はまた、制御および指令ユニット２０を備え、これは、少なくとも運動デバイス３１、ポンピングユニット１９および運転制御ユニット３２に接続され、ポンピングユニット１９および運転制御ユニット３２の両方を制御して、運動デバイス３１によって誘発される動的ストレスと膨張可能パッド１５および１８によってドライバＣに誘発される触覚圧力ストレスとを組み合わせるように構成される。ポンピングユニット１９の作動はまた、運動デバイス３１の作動に関して決定される。

有利には、制御および指令ユニット２０は、運動デバイス３１および膨張可能パッド１５、１８の動作モードを推定するように構成されている。

制御および指令ユニット２０は、運動デバイス３１およびポンピングユニット１９の作動を協調させるための少なくとも１つの結合アルゴリズムを備えて実装することができる。

結合アルゴリズムは、加速度および回転を受けたときの人体の反応をエミュレートするのに適した、一連のマススプリングダンパーモデルと、人の触覚知覚ダイナミクスとを組み合わせる。この結合アルゴリズムによって得られた結果は続いて、膨張可能パッド１５、１８によって座席１１に与えられるべき触覚圧力動作、および運動の実体、すなわち運動デバイス３１によってモバイルプラットフォーム３０に与えられる速度および加速度を決定する。

結合アルゴリズムは、ほんの一例として、ドライバＣの慣性反応、ドライバＣの身体と座席１１との間に生成される摩擦、座席１１の材料、ドライバＣの身体の非線形剛性および減衰効果を考慮することによって開発された。

さらに、制御および指令ユニット２０は、運転指令部材２７、２８、２９、３４に対する動作に関する情報を受信し、この情報の関数として、運転制御ユニット３２の作動の両方を管理し、それゆえ運動デバイス３１の機能および膨張可能パッド１５、１８の作動を調整し、それゆえポンピングユニット１９の機能を調整する。例えば、運転指令部材２７、２８、２９、３４に関連するセンサを介して運転制御ユニット３２によって検出および処理されたデータを連続的に交換し、それらを制御および指令ユニット２０に供給することができる。実際、運動デバイス３１によって誘発される動作と、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８の膨張および収縮との間には、運転シミュレーションを最適化し、それを効果的にするための完全な相乗動作がある。

他の実施形態では、制御および指令ユニット２０は、第１の膨張可能パッド１５内および第２の膨張可能パッド１８内のガスの圧力を独立して制御および指令するように構成することができる。

特に、制御および指令ユニット２０によって、ポンピングユニット１９に指令を送ることが可能であり、それにより、それが第１の膨張可能パッド１５内および第２の膨張可能パッド１８内の圧力を適切に調整する。

可能な解決策によれば、制御および指令ユニット２０は分配デバイス２２に接続されて、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８内のガスの供給を選択的に制御し、それらの圧力を独立に調整する。

可能な解決策によれば、各膨張可能パッドは、それが第１の膨張可能パッド１５の間に含まれるかまたは第２の膨張可能パッド１８の間に含まれるかにかかわらず、それぞれの膨張レベルを管理するように構成される分配デバイス２２に独立して接続されることができる。この解決策は、各パッドの膨張レベルを正確に制御することを可能にし、このようにしてそれはまた必要とされるシミュレーションモードを正確に管理することもできる。

可能な変形実施形態によれば、分配デバイス２２は、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に流体的に接続され、制御および指令ユニット２０によって選択的に駆動可能な分配弁２４を備える。

分配弁２４は、サーボ指令弁、例えば電気弁、空気圧駆動弁または同様のものを備えることができる。

分配弁２４は、管２３によって第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に接続することができる。

各パッドは、それが第１の膨張可能パッド１５または第２の膨張可能パッド１８のいずれであるかにかかわらず、それぞれの分配弁２４に接続することができ、後者のそれぞれは、必要とされる特定のシミュレーションに従って制御および指令ユニット２０によって選択的に指令される。

可能な実施形態によれば、分配デバイス２２は、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に流体的に接続され、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８からのガスの排出を制御するために制御および指令ユニット２０によって選択的に駆動可能な排出弁２５を備える。

可能な実施形態によれば、排出弁２５はサーボ指令弁を備えることができる。

特に、制御および指令ユニット２０は、分配弁２４および排出弁２５の管理を適切に協調させて、ガスを導入またはそれぞれ排出することによって、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８内のガス圧力を独立して管理することを可能にする。

可能な解決策によれば、装置は、シートベルト２６を備え、これは、座席１１に関連付けられ、ドライバＣを固定するように構成される。

シートベルト２６は、ドライバＣに対するシートベルト２６の張力を選択的に変えるように構成された締め付けデバイス３３に接続されている。

締め付けデバイス３３はそして、制御および指令ユニット２０に接続されており、制御および指令ユニット２０は、シミュレーション条件に関連して、例えばドライバＣの前方または後方への運動をシミュレートするためにシートベルト２６を解放するまたは締め付ける。

シミュレーション中、したがって、ドライバＣに３つの異なるストレス、すなわち運動デバイスによる動的ストレス、膨張可能パッド１５および１８による圧力ストレス、およびシートベルト２６による張力ストレスを誘発することが可能である。これらのストレスを適切に協調させることによって、運動デバイス３１の駆動を最適化し、ドライバＣのシミュレーションストレスの曝露時間を増加させることが可能である。

もしシミュレーション装置１０が運動デバイス３１の動作のみを提供するとすれば、それらがドライバＣに高度な曝露時間を提供するために、それらはモバイルプラットフォーム３０の大きな運動行程を必要とし、それに関連する全ての問題があろう。

本発明によれば、したがって、極めてコンパクトであると同時に、ドライバＣを経時的に広がるシミュレーションストレスにさらすことができるシミュレーション装置１０を得ることが可能である。

本発明はまた、装置１０を用いて運転をシミュレートする方法に関する。

一般に、この方法は、実行されている運転行程に基づいてドライバＣによって指令された動作に基づいており、それは一般に、加速、変速によって生じる減速、右または左回転、制動、またはそれらの組み合わせに対応する。

ドライバＣは、運転指令部材２７、２８、２９、３４により動作を与え、これらの動作は運転制御ユニット３２および制御および指令ユニット２０に送られる信号に変換される。

これらのデータは、少なくとも運動デバイス３１およびポンピングユニット１９の機能を管理するために処理される。

特に、ポンピングユニット１９の機能を管理するために提供されるデータは、少なくとも第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８に送られるべき流量および空気圧の値に変換することができる。

制御および指令ユニット２０は、分配デバイス２２、例えば分配弁２４および排出弁２５の駆動を管理して、加速、減速、操舵、制動、またはそれらの組み合わせの強度の関数として、第１の膨張可能パッド１５内および第２の膨張可能パッド１８内に維持および／または生成される空気圧を調整する。

さらに、運転指令部材２７、２８、２９、３４への動作によって検出されたデータは、制御および指令ユニット２０によって処理されて、シートベルト２６の締め付けデバイス３３に伝達される特定の張力条件を生成することができる。

陸上車両の加速度のシミュレーションの場合（図４）、背もたれ１３に対応して位置決めされた第１の膨張可能パッド１５は加速度の強度に従って膨張し、一方、着座面１２の残りの第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８は収縮する。

このようにして、ドライバＣは、背もたれ１３に押し付けられた自身の背中を知覚する。

減速のシミュレーションの場合（図５）、特に駆動ギヤの増分シフトの間、背もたれ１３に対応して位置決めされる第１の膨張可能パッド１５は、負の縦方向加速度が発生したとき、例えばクラッチペダル２９が押されたときに収縮し、その後、変速後に縦方向加速度が正に戻ったときに、再び収縮する。残りの第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８は収縮する。

このように、背もたれ１３に接触しているというドライバＣの知覚が減少する。

右旋回（図６）または左旋回（図７）のシミュレーションの場合、収容部１７に対応してそれぞれ左（図６）または右（図７）に配置される第２の膨張可能パッド１８は、発生した横方向加速度に従って膨張する一方、第１の膨張可能パッド１５および残りの第２の膨張可能パッド１８は収縮する。

地面において起こり得る不連続性のシミュレーションの場合、着座面１２に対応して位置決めされた第１の膨張可能パッド１５は膨張または収縮する。

これら４つの場合において、シートベルト２６は非作動位置にある。

制動のシミュレーションの場合（図８）、第１の膨張可能パッド１５および第２の膨張可能パッド１８は収縮している一方、シートベルト２６は牽引位置にある、すなわち、それらは非常に密着しているとドライバＣに知覚される。

本発明の分野および範囲から逸脱することなく、部分の修正および／または追加が、これまで説明したような陸上車両の運転をシミュレートするための装置１０および方法に対してなされ得ることは明らかである。

本発明をいくつかの特定の例を参照して説明してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載されている特徴、したがってそれによって定義される保護分野内にあるすべてのものを有する、陸上車両の運転をシミュレートするための装置１０および方法の多くの他の均等な形式を確実に達成できることもまた明らかである。

Claims (11)

1. モバイルプラットフォーム（３０）、
   前記モバイルプラットフォーム（３０）上に設置されて使用中にドライバ（Ｃ）が位置決めされる接触面（１４）を備える座席（１１）、
   運転動作をシミュレートするために前記ドライバ（Ｃ）によって作動させることができる運転指令部材（２７、２８、２９、３４）、
   支持面（３５）に対して前記モバイルプラットフォーム（３０）を動かし、前記ドライバ（Ｃ）に動的ストレスを誘発するように構成される運動デバイス（３１）、
   前記運転指令部材（２７、２８、２９、３４）と前記運動デバイス（３１）とに接続され、前記運転指令部材（２７、２８、２９、３４）へのドライバ（Ｃ）の動作の関数として前記運動デバイス（３１）の駆動を指令するよう構成された運転制御ユニット（３２）とを備える陸上車両の運転をシミュレートするための装置であって、
   膨張可能パッド（１５、１８）は、少なくともいくつかの前記接触面（１４）と関連しており、前記膨張可能パッド（１５、１８）内のガスの圧力を制御して前記ドライバ（Ｃ）に触覚圧力ストレスを誘発させるように構成されたポンピングユニット（１９）に流体的に接続されており、
   前記運動デバイス（３１）と前記運転制御ユニット（３２）と少なくとも前記ポンピングユニット（１９）とに接続され、前記運転制御ユニット（３２）および前記ポンピングユニット（１９）を選択的に制御して、前記運動デバイス（３１）の動的ストレスおよび前記ドライバ（Ｃ）上の前記膨張可能パッド（１５、１８）の触覚圧力ストレスを組み合わせるように構成される制御および指令ユニット（２０）を備え、前記ポンピングユニット（１９）の作動は、前記運動デバイス（３１）の作動に関連して決定されることを特徴とする、陸上車両の運転をシミュレートするための装置。
2. 前記制御および指令ユニット（２０）が、前記運動デバイス（３１）および前記ポンピングユニット（１９）の作動を協調させることによって、少なくとも前記モバイルプラットフォーム（３０）の移動加速度および前記膨張可能パッド（１５、１８）の触覚圧力ストレスをリアルタイムで管理することができる結合アルゴリズムを備えて実装することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記座席（１１）に関連し、前記ドライバ（Ｃ）を固定するように構成されたシートベルト（２６）を備えることを特徴とし、前記シートベルト（２６）は、前記ドライバ（Ｃ）上の前記シートベルト（２６）の締め付けを選択的に変えるように構成された締め付けデバイス（３３）に接続され、前記締め付けデバイス（３３）は、前記制御および指令ユニット（２０）に接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記座席（１１）が、着座面（１２）および背もたれ（１３）を備え、そこには前記接触面（１４）が設けられて、第１の膨張可能パッド（１５）が関連し、前記ポンピングユニット（１９）に流体的に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. 前記着座面（１２）および前記背もたれ（１３）には、それらのそれぞれの横方向縁部（１６）に対応して、前記接触面（１４）に対して横断方向に突出する横方向収容部（１７）が設けられ、第２の膨張可能パッド（１８）が、前記収容部（１７）と関連し、前記ポンピングユニット（１９）に接続されて前記第２の膨張可能パッド（１８）内のガスの圧力を制御することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記制御および指令ユニット（２０）が、前記第１の膨張可能パッド（１５）および前記第２の膨張可能パッド（１８）の圧力を選択的かつ独立に制御するように構成されていることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記ポンピングユニット（１９）は、分配デバイス（２２）に流体的に接続された前記ガスのポンピングデバイス（２１）を備え、前記分配デバイス（２２）は、それぞれの管（２３）、前記第１の膨張可能パッド（１５）および前記第２の膨張可能パッド（１８）へ接続され、前記制御および指令ユニット（２０）は、前記分配デバイス（２２）に接続されて前記第１の膨張可能パッド（１５）および前記第２の膨張可能パッド（１８）への前記ガスの供給を選択的に制御することを特徴とする、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記分配デバイス（２２）が、分配弁（２４）および排出弁（２５）を備え、これらは、前記第１の膨張可能パッド（１５）および前記第２の膨張可能パッド（１８）に流体的に接続され、前記第１の膨張可能パッド（１５）および前記第２の膨張可能パッド（１８）への／からの前記ガスの導入および排出をそれぞれ制御するために、前記制御および指令ユニット（２０）によって選択的に駆動可能であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の装置。
9. 前記運転指令部材は、ステアリングホイール（２７）、ブレーキペダル（２８）、クラッチ（２９）、またはアクセルペダル（３４）のうちの少なくとも１つを備える群から選択されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の装置。
10. モバイルプラットフォーム（３０）上に座席（１１）を設置し、
    ドライバ（Ｃ）を前記座席（１１）の接触面（１４）上に位置決めし、
    運転指令部材（２７、２８、２９、３４）に対する前記ドライバ（Ｃ）の動作を検出し、
    運転制御ユニット（３２）を用いて前記運転指令部材（２７、２８、２９、３４）に対する前記ドライバ（Ｃ）の動作を処理し、
    前記運転指令部材（２７、２８、２９、２６）に対する前記ドライバ（Ｃ）の動作の関数として、支持面（３５）に対して前記モバイルプラットフォーム（３０）を動かして前記ドライバ（Ｃ）に動的ストレスを誘発するための運動デバイス（３１）の作動を決定することを提供する陸上車両の運転をシミュレートする方法であって、
    ポンピングユニット（１９）を使用して、前記接触面（１４）の少なくともいくつかに関連する膨張可能パッド（１５、１８）内のガスの圧力を制御して前記ドライバ（Ｃ）に触覚圧力ストレスを誘発することを提供し、
    制御および指令ユニット（２０）が、前記運動デバイス（３１）と前記運転制御ユニット（３２）と少なくとも前記ポンピングユニット（１９）とに接続され、前記運転制御ユニット（３２）および前記ポンピングユニット（１９）を選択的に制御して、前記運動デバイス（３１）の動的ストレスおよび前記ドライバ（Ｃ）上の前記膨張可能パッド（１５、１８）の触覚圧力ストレスを組み合わせ、
    前記ポンピングユニット（１９）の作動は、前記運動デバイス（３１）の作動に関連して決定されることを特徴とする、陸上車両の運転をシミュレートする方法。
11. 前記ドライバ（Ｃ）をシートベルト（２６）で前記座席（１１）に固定し、前記制御および指令ユニット（２０）で締め付け動作を制御することによって前記ドライバ（Ｃ）上の前記シートベルト（２６）の締め付けを選択的に変えることを提供することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。

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