JP3847573B2 - ドライビングシミュレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験者に車両運転時の疑似体験を行わせるドライビングシミュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転技能訓練等の目的から、被験者に車両運転時の疑似体験を行わせるドライビングシミュレータが用いられており、このようなドライビングシミュレータの中には、被験者のコックピットにおける操作入力に応じてこのコックピットを揺動させるもの、例えば、特開２０００−１９４２５３号公報に開示されたもの等がある。この公報に開示されたドライビングシミュレータは、コックピットが設置される揺動台と、この揺動台を複数のアクチュエータを介して支持する基台とを有し、コックピットにおける運転者の操作に応じて複数のアクチュエータの伸縮を制御することにより揺動台すなわちコックピットを揺動させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のドライビングシミュレータにおいて用いられていたアクチュエータは大きく、その結果、揺動台の高さが高くなってしまうという問題があった。このように揺動台の高さが高くなってしまうと、被験者のコックピットへの乗降性が悪くなってしまうという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、揺動台の高さを抑えることにより被験者のコックピットへの乗降性を向上させることができるドライビングシミュレータの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のドライビングシミュレータは、被験者が乗り込むコックピット（例えば実施形態におけるコックピット１１）が設けられる揺動台（例えば実施形態における揺動台１３）と、該揺動台を複数のアクチュエータ（例えば実施形態におけるアクチュエータ１４）を介して支持する基台（例えば実施形態における基台１５）とを有し、前記コックピットにおける被験者の操作に応じて前記複数のアクチュエータの伸縮を制御することにより前記揺動台を揺動させるものであって、前記アクチュエータは、スクリュシャフト（例えば実施形態におけるスクリュシャフト３２）およびボールナット（例えば実施形態におけるボールナット３３）を有するボールネジ（例えば実施形態におけるボールネジ３４）と、前記ボールナットを保持するとともに前記スクリュシャフトを貫通可能とするモータロータ（例えば実施形態におけるモータロータ３６）と、該モータロータを回転させるモータステータ（例えば実施形態におけるモータステータ３７）と、前記スクリュシャフトの一端側を突出させた状態で前記モータロータおよび前記モータステータを覆うケース（例えば実施形態におけるケース３８）と、前記スクリュシャフトの前記ケースから突出する部分に該スクリュシャフトと平行に設けられた軸部（例えば実施形態におけるストッパ用ネジ４５）と、該軸部に設けられ、前記ケースに当接することにより前記スクリュシャフトの前記ボールナットからの抜けを防止するストッパ（例えば実施形態におけるストッパ４７）とを具備し、前記軸部はネジ構造をなしており、前記ストッパはナットからなるとともに、前記軸部と前記ストッパとが螺合するように構成されていることを特徴としている。
【０００６】
これにより、アクチュエータは、モータステータでモータロータを回転させることによりボールナットを回転させてスクリュシャフトを軸線方向に移動させることになり、しかも、モータロータがスクリュシャフトを貫通可能とする貫通電動モータであるため、アクチュエータの全長を短くした上でストロークを大きくとることができる。しかも、スクリュシャフトがボールナットから抜ける方向に移動した際には、スクリュシャフトと平行に設けられた軸部がスクリュシャフトとともに移動し、この軸部に設けられたストッパが、ケースに当接することによりスクリュシャフトのボールナットからの抜けを防止する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の一実施形態のドライビングシミュレータを図面を参照して以下に説明する。
【０００８】
本実施形態のドライビングシミュレータは、図１および図２に示すように、被験者が乗り込むコックピット１１が内部に設けられるキャビン１２と、このキャビン１２の下部を構成する揺動台１３を六本のアクチュエータ１４を介して支持する基台１５とを有するもので、コックピット１１における被験者の操作入力等に応じて六本のアクチュエータ１４の伸縮をそれぞれ個別に制御することにより揺動台１３を含むキャビン１２を揺動させるものである。
【０００９】
まず、基台１５について図３および図４を参照して説明する。
基台１５は、図３に示すように全体として略三角形状（略正三角形）をなしており、図４に示すように鉄鋼材からなる同形状の三つの基台構成部材２０が連結されて形成されるものである。すなわち、基台構成部材２０は、互いに鋭角をなして交差するように配置される一対の直線状の分割辺部２１と、これら分割辺部２１の近接側同士を連結させる連結部２２と、分割辺部２１の離間側同士を連結させる連結部２３とを有する形状をなしている。そして、三つの基台構成部材２０を、それぞれの連結部２３同士が三角形状をなし、かつそれぞれの分割辺部２１が全体として略三角形状をなすようにしてボルト・ナット等の締結部材２４で連結させることで図３に示すよう基台１５が構成される。
【００１０】
ここで、基台１５には、各連結部２２側に、それぞれ一対のアクチェータ支持部２６が並列して設けられている。ここで、各基台側アクチュエータ支持部２６は、取付用の図示せぬボルト・ナット等の締結部材が挿通される取付穴２６ａを複数有するもので、連結部２２と分割辺部２１との境界部分に配置されている。これら基台側アクチュエータ支持部２６には、アクチュエータ１４の一端側が連結されることになるが、基台側アクチュエータ支持部２６の対をなすもの同士は、それぞれに取り付けられるアクチュエータ１４の揺動による干渉を防止するために必要な最小限の距離だけ離間しており、そのため、連結部２２は、若干直線状をなし、その結果、基台側アクチュエータ支持部２６は略三角形の頂点位置、具体的には三角形の各辺の連結側を面取りした略三角形の頂点位置に配置されている。すなわち、一対のアクチュエータ１４を基台１５の頂点の一点に連結するのが好ましいが、このような連結は物理的に不可能なので、基台１５への連結が物理的に可能であってしかも揺動時に一対のアクチュエータ１４が互いに干渉しない最小限の距離だけ対をなす基台側アクチュエータ支持部２６が離間しこれにともなって連結部２２が若干直線状をなしているのである。
【００１１】
そして、すべての基台側アクチュエータ支持部２６に一対一でアクチュエータ１４の一端側をボルト・ナット等の締結部材を用いて連結させることにより、基台１５の各頂点位置となる各連結部２２にそれぞれ一対すなわち二本のアクチュエータ１４の一端側を連結させることになる。
【００１２】
次に、アクチュエータ１４について図５を参照して説明する。
アクチュエータ１４は、外周面に螺旋状のボール溝３１が形成されたスクリュシャフト３２およびこのスクリュシャフト３２が螺合されるボールナット３３を有するボールネジ３４と、ボールナット３３を固定状態で保持するとともにスクリュシャフト３２を内側に貫通可能とするモータロータ３６と、このモータロータ３６を磁力で回転させることによりボールナット３３を回転させてボールネジ３４を軸線方向に移動させるモータステータ３７と、モータロータ３６を回転可能に支持するとともに、スクリュシャフト３２およびモータロータ３６の一端側を突出させた状態でスクリュシャフト３２、ボールナット３３、モータロータ３６およびモータステータ３７等を覆うケース３８とを有する貫通電動モータからなっている。
【００１３】
スクリュシャフト３２は、ケース３８の一端側から突出しており、この突出するスクリュシャフト３２の先端部には、ユニバーサルジョイント４０が取り付けられている。また、ケース３８におけるスクリュシャフト３２の突出側に対し反対端部にも、ユニバーサルジョイント４１が取り付けられている。
【００１４】
スクリュシャフト３２側のユニバーサルジョイント４０とケース３８には、ストッパ機構４３が設けられている。このストッパ機構４３は、ユニバーサルジョイント４０のスクリュシャフト３２側に側方に延出するように固定された側方延出部材４４と、スクリュシャフト３２と平行をなすように側方延出部材４４に固定されたストッパ用ネジ（軸部）４５と、ケース３８のユニバーサルジョイント４０側に側方延出部材４４と同方向に延出するように設けられるとともにストッパ用ネジ４５を軸方向移動可能に貫通させる当接部材４６と、ストッパ用ネジ４５の側方延出部材４４に対し反対側の端部に螺合されて当接部材４６に当接可能とされたナットからなるストッパ４７とを有している。
【００１５】
スクリュシャフト３２は、ケース３８内に入り込む方向に移動した場合、ケース３８内の当接部材４８に当接してそれ以上の移動が規制されることになり、ケース３８から突出する方向に移動した場合、スクリュシャフト３２と一体に移動するストッパ用ネジ４５に螺合されたストッパ４７が当接部材４６に当接することによりそれ以上の移動が規制されることになる。すなわち、スクリュシャフト３２がモータロータ３６に対し貫通可能とされていることからスクリュシャフト３２がモータロータ３６およびボールナット３３から抜け出てしまうのを、ストッパ機構４３が規制するのである。なお、ストッパ４７は、スクリュシャフト３２がボールナット３３から抜け出ることがなく、かつボールナット３３から抜け出る方向に最大限ストロークできる位置で停止するように取り付けられている。
【００１６】
以上から、ストッパ用ネジ４５は、スクリュシャフト３２のケース３８から突出する部分にこのスクリュシャフト３２と平行に設けられており、また、ストッパ４７は、ストッパ用ネジ４５に設けられケース３８に当接することによりスクリュシャフト３２のボールナット３３からの抜けを防止する。
【００１７】
このアクチュエータ１４は、図２に示すように、ケース３８に取り付けられたユニバーサルジョイント４１が基台１５の基台側アクチュエータ支持部２６に連結されることになり、スクリュシャフト３２側のユニバーサルジョイント４０が揺動台１３に連結されることになる。
【００１８】
次に、揺動台１３を含むキャビン１２について説明する。
キャビン１２は、その骨格を構成する図２に示すキャビンフレーム５１とこのキャビンフレーム５１にこれを覆うように取り付けられる図１に示すキャビンカバー５２とを有している。
【００１９】
キャビンフレーム５１は、アルミニウムの押出成形材からなる上部フレーム５４と、アルミニウムの押出成形材で形成される下部フレーム５５に上下二分割されており、これら上部フレーム５４および下部フレーム５５がボルト・ナット等の図示せぬ締結部材で連結されて構成されるもので、下部フレーム５５の下部が、揺動台１３となっており、この揺動台１３は全体として略六角形状をなしている。
【００２０】
下部フレーム５５は、図６および図７に示すように、五本の辺部５８が一辺のみ欠落した略六角形状をなすように連結されるとともにこれらの内側に内側連結部６１を有する揺動台１３に、適宜の位置から上方に延出する下部支柱部６０および複数の上側辺部６３をさらに設けたもので、揺動台１３の頂点のうち連続する三本の辺部５８の端部に位置する連続する四つの頂点位置と、内側連結部６１の中間所定位置とに、アクチュエータ１４のスクリュシャフト３２側のユニバーサルジョイント４０をそれぞれボルト・ナット等の図示せぬ締結部材を用いて連結させる揺動台側アクチュエータ支持部６２が設けられている。これら揺動台側アクチュエータ支持部６２は、略六角形（略正六角形）の頂点位置に配置されるように設けられており、それぞれ取付用の図示せぬボルト・ナット等の締結部材が挿通される取付穴６２ａを複数有している。
【００２１】
ここで、図２に示すように、基台１５の各頂点位置である各連結部２２にそれぞれ二本で一対のアクチュエータ１４の一端側を連結させ、水平方向に連続する四本のアクチュエータ１４の他端側をそれぞれ揺動台１３の近接する頂点位置に連結させるとともに、残りの二本のアクチュエータ１４の他端側をそれぞれ内側連結部６１の中間所定位置に連結させる。すなわち、基台１５と揺動台１３との連結状態を模式的に示すと図８に示すようになっており、各連結部２２にそれぞれ一対ずつ設けられた基台側アクチュエータ支持部２６に、アクチュエータ１４のユニバーサルジョイント４１を連結し、各アクチュエータ１４を対をなすもの同士が上側ほど離間するようにＶ字状をなすようにして、揺動台１３の四つの頂点位置および内側連結部６１に略六角形の頂点位置に配置されるように設けられた六カ所の揺動台側アクチュエータ支持部６２にアクチュエータ１４のユニバーサルジョイント４０を連結させる。このようにして、基台１５に対し合計六本のアクチュエータ１４を介して揺動台１３すなわちキャビンフレーム５１を揺動可能に支持することになる。
【００２２】
なお、揺動台１３の五本の辺部５８をすべて同じ長さとし正六角形状として、六つの頂点位置の下面に揺動台側アクチュエータ支持部６２を設けても良い。このようにすると、すべてのアクチュエータ１４の他端側であるユニバーサルジョイント４０を揺動台１３の頂点位置に連結させることになる。
【００２３】
以上により、基台１５はキャビンフレーム５１を複数のアクチュエータ１４を介して支持することになり、また複数のアクチュエータ１４の伸縮が制御されることによりキャビンフレーム５１が揺動する。
【００２４】
上部フレーム５４は、図９および図１０に示すように七本の辺部６５が略七角形状をなすように連結されるとともに、これらの内側に内側連結部６６を有する天台部６７と、この天台部６７の適宜の位置から下方に延出する複数の上部支柱部６８とを有するものである。
【００２５】
そして、上部フレーム５４の各上部支柱部６８の下端連結部６８ａには、取付用の図示せぬボルト・ナット等の締結部材が挿通される取付穴６８ｂが複数形成されており、下部フレーム５５の上端連結部５５ａにも、取付用の図示せぬボルト・ナット等の締結部材が挿通される取付穴５５ｂが複数形成されている。そして、上部フレーム５４の各下端連結部６８ａと下部フレーム５５の対応する上端連結部５５ａとがそれぞれ図示せぬ締結部材で連結されることで、これら上部フレーム５４および下部フレーム５５がキャビンフレーム５１を構成する。
【００２６】
この上部フレーム５４には、図１１に示すように、映像を投影する映像投影装置９１およびこの映像投影装置９１から投影された映像が映し出されるスクリーン９２が所定位置に取り付けられている。ここで、映像投影装置９１は、内側連結部６６に設けられている。なお、上部フレーム５４には、後にルームミラー９３が所定位置に取り付けられることになる。このルームミラー９３は、液晶モニタからなっており、映像表示を行う。
【００２７】
下部フレーム５５には、図１、図２および図１２に示すように、被験者を収容するコックピット１１を構成するインストルメントパネル７１、シート７２、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５、クラッチペダル７６、マニュアルトランスミッション用シフトレバー７７、サイドブレーキ７８、両サイドミラー７９がそれぞれ所定位置に取り付けられている。ここで、インストルメントパネル７１には、オートマチックトランスミッション用シフトレバー８１が設けられており、またシート７２に着席する被験者に向けた音響を発生させるスピーカ８２が設けられている。また、両サイドミラー７９は、液晶モニタからなっており、映像表示を行う。
【００２８】
また、下部フレーム５５には、ステアリングホイール７３の入力検出装置８４、アクセルペダル７４の入力検出装置８５、ブレーキペダル７５の入力検出装置８６、クラッチペダル７６の入力検出装置８７、マニュアルトランスミッション用シフトレバー７７の入力検出装置８８およびオートマチックトランスミッション用シフトレバー８１の入力検出装置８９等がそれぞれ所定位置に取り付けられている。
【００２９】
被験者が着席するシート７２には、図１に示すように、その座面部９５および背もたれ部９６に、着席した被験者に振動を与える振動板（振動体）９７がそれぞれ埋め込まれており、これら振動板９７によって、シート７２に着席した被験者に大気を介することなく直接振動を付与可能となっている。
【００３０】
ここで、キャビン１２内のコックピット１１は、図２に示すように、その進行方向前方側を、連続的に配置される四本のアクチュエータ１４側にして配置されており、具体的には、図７に示すように、キャビンフレーム５１の揺動台１３における頂点位置に設けられた四カ所の揺動台側アクチュエータ支持部６２が前方側（図７において紙面右側）になるように配置されている。すなわち、辺部５８に設けられた四カ所の揺動台側アクチュエータ支持部６２側に、コックピット１１の前部を構成する、インストルメントパネル７１、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５、クラッチペダル７６、ステアリングホイール７３の入力検出装置８４、アクセルペダル７４の入力検出装置８５、ブレーキペダル７５の入力検出装置８６およびクラッチペダル７６の入力検出装置８７等が設けられている。
【００３１】
以上の結果、揺動台１３の後部に設けられるシート７２の左右側方に、揺動台１３の辺部５８が配置されることになり、これら辺部５８側においては、両端のアクチュエータ１４の間隔が広くなるため、図１３に示すようにコックピット１１に被験者が昇降するための昇降部１００をキャビン１２の横後部に設けるように、昇降部１００をこれら辺部５８のうちの一方に設けることで被験者の昇降時にアクチュエータ１４が邪魔になることを防止する。
【００３２】
なお、クラッチペダル７６は、被験者によるスイッチ操作等に基づいてモータ７６ａを駆動することで折り畳み可能とされており、オートマチックトランスミッションを想定した模擬運転時には折り畳まれ、マニュアルトランスミッションを想定した模擬運転時には操作可能な位置に出現するようになっている。
【００３３】
また、キャビンフレーム５１における辺部５８に設けられた四カ所の揺動台側アクチュエータ支持部６２側には、図２に示すように、スクリーン９２も設けられている。このスクリーン９２は、図１４に示すように、揺動台１３が水平をなす状態で、鉛直方向に立設されるとともに、横方向に広く、しかも水平方向にのみ湾曲する曲面形状（円筒面形状）をなしている。なお、スクリーン９２は、その湾曲の略中心にシート７２に着席した被験者が位置するように配置されており、図１５に示すように、シート７２に着席した被験者の目の正面に配置されるようにその高さが設定されている。
【００３４】
映像投影装置９１は、運転時のドライバの視界の様子を模擬的に表現する映像を上記スクリーン９２に投影するためのもので、映像を投影する汎用のプロジェクタ１０２と、このプロジェクタ１０２の直前位置に設けられこのプロジェクタ１０２から投影される映像を横長のスクリーン９２に合わせて横方向にのみ拡大する作用を有する拡大レンズ１０３とを有している。この映像投影装置９１は、シート７２に着席した被験者の頭部の上方となる位置に設けられており、シート７２に着席した被験者の頭部の真上となる位置に拡大レンズ１０３が設けられ、この拡大レンズ１０３のスクリーン９２に対し反対側にプロジェクタ１０２が設けられている。ここで、被験者の頭部の上方に設けられるプロジェクタ１０２として、光軸が斜め上方に向く投影レンズ（図示略）を有し斜め上方に投影を行う汎用のものを用いているため、このプロジェクタ１０２を上下反転させて上部フレーム５４に取り付けることで投影方向を斜め下方にし、被験者の頭部の正面に設けられるスクリーン９２への投影を可能としている。
【００３５】
拡大レンズ１０３は、上下方向には拡大作用を有さず横方向にのみ拡大作用を有するように、図１６に示すように、シリンドリカルレンズ（アナモフィックレンズ）を備えている。すなわち、拡大レンズ１０３は、ケース１０５に平凸シリンドリカルレンズ（シリンドリカルレンズ）１０６と両凹シリンドリカルレンズ（シリンドリカルレンズ）１０７とを所定距離離間させ、しかも平凸シリンドリカルレンズ１０６の凸側が両凹シリンドリカルレンズ１０７に対し反対側に向くように配置することで構成されている。そして、拡大レンズ１０３は、平凸シリンドリカルレンズ１０６が前方すなわちスクリーン９２側となり両凹シリンドリカルレンズ１０７が後方すなわちプロジェクタ１０２側になるように配置されることにより、これらシリンドリカルレンズ１０６，１０７でプロジェクタ１０２から投影される映像を横方向にのみ拡大してスクリーン９２に投影する。
【００３６】
ここで、拡大レンズ１０３の光軸方向をプロジェクタ１０２の投影レンズの光軸の方向に合わせており、その結果、拡大レンズ１０３はプロジェクタ１０２の全体に対し傾斜状態で配置されている。
【００３７】
下部フレーム５５に上部フレーム５４が組み立てられて形成されるキャビンフレーム５１には、これを覆うようにキャビンカバー５２が取り付けられており、これらキャビンフレーム５１およびキャビンカバー５２と、上記コックピット１１、スクリーン９２および映像投影装置９１等とでキャビン１２が構成されている。
【００３８】
次に、ドライビングシミュレータの制御装置１１０について図１を主に参照して説明する。
制御装置１１０は、メイン映像発生装置１１１、ルーム・サイド映像発生装置１１２、音響発生装置１１３、駆動系サーボアンプ装置１１４およびこれらを制御するメインコンピュータ１１６を有しており、メインコンピュータ１１６には外部表示モニタ１１５が接続されている。
【００３９】
メイン映像発生装置１１１は、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力としてメインコンピュータ１１６において実行される制御プログラムにしたがって、車両運転時における運転者の視界に対応する映像信号を生成するもので、この映像信号で映像投影装置９１のプロジェクタ１０２に映像を投影させることでスクリーン９２に映像を表示させる。
【００４０】
ルーム・サイド映像発生装置１１２は、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力としてメインコンピュータ１１６において実行される制御プログラムにしたがって、車両運転時における両サイドミラー７９およびルームミラー９３の像に対応する映像信号を生成するもので、この映像信号で両サイドミラー７９およびルームミラー９３の液晶モニタに映像を表示させる。
【００４１】
音響発生装置１１３は、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力としてメインコンピュータ１１６において実行される制御プログラムにしたがって、車両運転時に運転者が受ける音響に対応する音響信号を生成するもので、この音響信号でスピーカ８２を駆動し音響を大気中に発生させる。
【００４２】
ここで、音響発生装置１１３には、他方で、ローパスフィルタ１１８を介してシート７２の振動板９７が接続されており、音響生成装置１１３で生成されたスピーカ８２を駆動するための音響信号をそのままローパスフィルタ１１８を介して振動板９７に供給することでこの音響信号の低周波成分のみで振動板９７を駆動する。なお、ドライビングシミュレータでは、音声によるアナウンスが行われるため、ローパスフィルタ１１８としては、このアナウンスのための音声（人の声）によって振動板９７を振動させないものが用いられ、例えば１００Ｈｚのものが用いられている。
【００４３】
駆動系サーボアンプ装置１１４は、ステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力としてメインコンピュータ１１６において実行される制御プログラムにしたがって、各アクチュエータ１４の伸縮を制御する。例えば、図１３および図１７に示すようにアクチュエータ１４を縮めたり、図１８および図１９に示すようにアクチュエータ１４を伸ばしたりする。
【００４４】
以上のような構成のドライビングシミュレータの作動について説明する。
すべてのアクチュエータ１４についてスクリュシャフト３２の突出量を小さくすることにより、キャビン１２を下降させる。このように下降したキャビン１２に対し、被験者が昇降部１００から乗り込んだり、降りたりする。このとき、昇降部１００は、上記したようにアクチュエータ１４の間隔が広い部分に設けられているため、乗り降りが容易となる。
【００４５】
そして、キャビン１２に乗り込んだ被験者はその内部のコックピット１１におけるシート７２に着席する。
ドライビングシミュレータは、被験者によるステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力として実行される制御プログラムにしたがってメイン映像発生装置１１１およびルーム・サイド映像発生装置１１２が映像信号を生成するとともに音響発生装置１１３が音響信号を生成する。そして、メイン映像発生装置１１１が生成した映像信号で映像投影装置９１のプロジェクタ１０２がスクリーン９２に映像を投影することでスクリーン９２に映像を表示させるとともに、ルーム・サイド映像発生装置１１２が生成した映像信号で両サイドミラー７９およびルームミラー９３の液晶モニタに映像を表示させ、さらに、音響発生装置１１３が生成した音響信号でスピーカ８２が音響を被験者に向け発生させる。ここで、この音響信号は、ローパスフィルタ１１８を介して振動板９７にも出力され、音響信号のうち低周波成分でのみ振動板９７が振動し被験者に振動を与える。また、ドライビングシミュレータは、被験者によるステアリングホイール７３、アクセルペダル７４、ブレーキペダル７５等の操作入力等を入力としてメインコンピュータ１１６において実行される制御プログラムにしたがって、駆動系サーボアンプ装置１１４が各アクチュエータ１４の伸縮を適宜制御することによりキャビン１２を揺動させて、被験者に実際の運転時の感覚を模擬的に体感させる。
【００４６】
以上に述べたドライビングシミュレータによれば、アクチュエータ１４は、モータステータ３７でモータロータ３６を回転させることによりボールナット３３を回転させてスクリュシャフト３２を軸線方向に移動させることになり、しかも、モータロータ３６がスクリュシャフト３２を貫通可能とする貫通電動モータであるため、アクチュエータ１４の全長を短くした上でストロークを大きくとることができる。したがって、揺動台１３の揺動角度を確保した上で、揺動台１３の高さを抑えることができ、その結果、被験者のコックピット１１への乗降性を向上させることができる。
【００４７】
しかも、スクリュシャフト３２がボールナット３３から抜ける方向に移動した際には、スクリュシャフト３２と平行に設けられたストッパ用ネジ４５がスクリュシャフト３２とともに移動し、このストッパ用ネジ４５に設けられたストッパ４７が、ケース３８の当接部材４６に当接することによりスクリュシャフト３２のボールナット３３からの抜けを防止する。したがって、スクリュシャフト３２を最大限ストロークさせることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載のドライビングシミュレータによれば、アクチュエータは、モータステータでモータロータを回転させることによりボールナットを回転させてスクリュシャフトを軸線方向に移動させることになり、しかも、モータロータがスクリュシャフトを貫通可能とする貫通電動モータであるため、アクチュエータの全長を短くした上でストロークを大きくとることができる。したがって、揺動台の揺動角度を確保した上で、揺動台の高さを抑えることができ、その結果、被験者のコックピットへの乗降性を向上させることができる。
【００４９】
しかも、スクリュシャフトがボールナットから抜ける方向に移動した際には、スクリュシャフトと平行に設けられた軸部がスクリュシャフトとともに移動し、この軸部に設けられたストッパが、ケースに当接することによりスクリュシャフトのボールナットからの抜けを防止する。したがって、スクリュシャフトを最大限ストロークさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータの全体構成を概略的に示す側面図である。
【図２】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンカバーを除いた斜視図である。
【図３】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータの基台を示す平面図である。
【図４】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータの基台の分解平面図である。
【図５】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのアクチュエータを示す側断面図である。
【図６】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの下部フレームを示す斜視図である。
【図７】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの下部フレームを示す下面図である。
【図８】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータの基台側アクチュエータ支持部および揺動台側アクチュエータ支持部へのアクチュエータの連結関係を模式的に示す平面図である。
【図９】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの上部フレームを示す斜視図である。
【図１０】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの上部フレームを示す下面図である。
【図１１】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの上部フレームに各構成を配置した状態を示す斜視図である。
【図１２】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのキャビンフレームの下部フレームに各構成を配置した状態を示す斜視図である。
【図１３】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのアクチュエータが縮んだ状態を示す側面図である。
【図１４】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのスクリーンの配置を示す平面図である。
【図１５】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのスクリーンおよび映像投影装置の配置を示す側面図である。
【図１６】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータの拡大レンズを示す平断面図である。
【図１７】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのアクチュエータが縮んだ状態を示す正面図である。
【図１８】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのアクチュエータが伸びた状態を示す側面図である。
【図１９】 本発明の一実施形態のドライビングシミュレータのアクチュエータが伸びた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１１ コックピット
１３ 揺動台
１４ アクチュエータ
１５ 基台
３２ スクリュシャフト
３３ ボールナット
３４ ボールネジ
３６ モータロータ
３７ モータステータ
３８ ケース
４５ ストッパ用ネジ（軸部）
４７ ストッパ

Claims (1)

1. 被験者が乗り込むコックピットが設けられる揺動台と、該揺動台を複数のアクチュエータを介して支持する基台とを有し、前記コックピットにおける被験者の操作に応じて前記複数のアクチュエータの伸縮を制御することにより前記揺動台を揺動させるドライビングシミュレータにおいて、
   前記アクチュエータは、
   スクリュシャフトおよびボールナットを有するボールネジと、
   前記ボールナットを保持するとともに前記スクリュシャフトを貫通可能とするモータロータと、
   該モータロータを回転させるモータステータと、
   前記スクリュシャフトの一端側を突出させた状態で前記モータロータおよび前記モータステータを覆うケースと、
   前記スクリュシャフトの前記ケースから突出する部分に該スクリュシャフトと平行に設けられた軸部と、
   該軸部に設けられ、前記ケースに当接することにより前記スクリュシャフトの前記ボールナットからの抜けを防止するストッパとを具備し、
   前記軸部はネジ構造をなしており、前記ストッパはナットからなるとともに、前記軸部と前記ストッパとが螺合するように構成されていることを特徴とするドライビングシミュレータ。

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