JP4344080B2 - フライトシミュレータ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーション機構を有するフライトシミュレータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人が乗り込むことができる操縦席を有し、その操縦席をアクチュエータで動かして、Ｇ（加速度）の変化や振動などを搭乗者に感じさせ、実際の飛行機に搭乗しているような感覚を体験させるモーション機構付きフライトシミュレータ装置が知られている。
【０００３】
従来、このようなフライトシミュレータ装置としては、航空会社等においてパイロットの飛行訓練に使用するような大型で複雑な構造のものがあるが、これは非常に高価であり、個人や小規模の企業などが購入できるものではなかった。
【０００４】
一方、ゲームセンター等に設置されるような娯楽用のフライトシミュレータ装置もあるが、これは、ゲームとしての色彩が濃く、実機の操縦感とは乖離が大きかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、市販のフライトシミュレータソフトウェアを用い、かつ簡単な構成で、実際の飛行機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができるフライトシミュレータ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）、（２）の本発明により達成される。
【０００７】
（１） 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも左右方向に傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。
【０００８】
（２） 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも前後方向と左右方向とに傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される姿勢指示器で示されるピッチ角度を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の前後方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフライトシミュレータ装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のフライトシミュレータ装置の実施形態を右斜め前から見た斜視図、図２は、図１に示すフライトシミュレータ装置１を左斜め前から見た斜視図、図３は、フライトシミュレータ装置１を左斜め後ろからみた斜視図、図４は、フライトシミュレータ装置１の内部構成を模式的に示す右側面図、図５は、フライトシミュレータ装置１の内部構成を模式的に示す背面図、図６は、フライトシミュレータ装置１のブロック図、図７は、フライトシミュレータ装置１のディスプレイ５に表示される計器類の一例を示す図、図８および図９は、それぞれ、ディスプレイ５に表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図、図１０および図１１は、それぞれ、ディスプレイ５に表示される旋回滑り計の一例を示す図、図１２は、ディスプレイ５に表示される高度計の一例を示す図である。
【００１３】
なお、以下では、図４中の右側を「前」、左側を「後」、図５中の右側を「右」、左側を「左」として説明する。また、図４および図５では、内部構成を示すために、各部を覆うカバー部材や後述するサーボドライバー収納部２３、コンピューター収納部２４、シート４３等を適宜省略して図示している。
【００１４】
これらの図に示すフライトシミュレータ装置１は、基台２と、基台２に対してバンク回転中心線１００の周りに回動可能に支持されたバンク回転部３と、バンク回転部３に対して回動可能に支持された操縦席４と、操縦席４の内部に設置されたディスプレイ５と、市販のフライトシミュレータソフトウェア７を実行可能なコンピューター６と、バンク回転用サーボモータ１１と、ピッチ回転用サーボモータ１２と、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー（駆動回路）１３と、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー（駆動回路）１４とを有している。以下、各部の構成について説明する。
【００１５】
基台２は、フライトシミュレータ装置１の土台となるものであり、枠状をなしている。図４に示すように、基台２の後端部には、支柱２１が立設されており、この支柱２１の上端には、バンク回転部３の後ろ側に形成されたバンク回転軸３１を支持する軸受２２が設置されている。
【００１６】
バンク回転部３のバンク回転軸３１は、軸受２２により、前後方向に沿って、かつ、ほぼ水平な姿勢で、基台２に対し回動可能に支持されている。これにより、バンク回転部３は、前後方向に沿ったバンク回転中心線１００の周りに回動可能になっている。
【００１７】
このように、バンク回転部３が基台２に対しバンク回転中心線１００の周りに回動することにより、バンク回転部３に支持された操縦席４は、左右方向（図５中の矢印で示すような方向）に所定角度範囲で回動可能になっている。
【００１８】
バンク回転部３のバンク回転軸３１の前端部には、左右一対のアーム３２、３３が前方に突出するように設置されている。図５に示すように、これらのアーム３２、３３の前端部の上側には、それぞれ、操縦席４の下部に設置されたピッチ回転軸４１を支持する軸受３４、３５が設けられている。すなわち、操縦席４の下部に設置されたピッチ回転軸４１は、軸受３４、３５により、バンク回転部３に対し回動可能に支持されている。これにより、操縦席４は、バンク回転部３に対しピッチ回転中心線２００の周りに回動可能になっている。
【００１９】
ピッチ回転中心線２００（ピッチ回転軸４１）は、バンク回転部３が基台２に対し傾斜していない状態（図４および図５に示す状態）では、横方向に沿って、かつ、ほぼ水平に位置している。
【００２０】
このような構成により、操縦席４は、前後方向（図４中の矢印で示すような方向）に所定角度範囲で回動可能になっている。
【００２１】
バンク回転部３が基台２に対してバンク回転中心線１００を中心として回転し、さらに、操縦席４がバンク回転部３に対してピッチ回転中心線２００を中心として回転することにより、操縦席４の左右方向の傾斜と前後方向の傾斜とが合成される。
【００２２】
フライトシミュレータ装置１は、後述するフライトシミュレータソフトウェア７の実行結果に対応して、操縦席４を上述したような前後方向と左右（ロール）方向とに傾斜させ得るモーション機構を有している。
【００２３】
図４に示すように、支柱２１の後ろ側には、バンク回転部３のバンク回転軸３１をベルト１１１を介して回転駆動するバンク回転用サーボモータ１１が設置されている。このバンク回転用サーボモータ１１が回転することにより、操縦席４は、基台２に対し左右方向に回動する。
【００２４】
また、図５に示すように、バンク回転部３の右側のアーム３３には、ピッチ回転軸４１をベルト１２１を介して回転駆動するピッチ回転用サーボモータ１２が設置されている。このピッチ回転用サーボモータ１２が回転することにより、操縦席４は、基台２に対し前後方向に回動する。
【００２５】
バンク回転用サーボモータ１１とピッチ回転用サーボモータ１２とは、それぞれ、ドライバー１３、ドライバー１４によって駆動される。このドライバー１３およびドライバー１４は、基台２の支柱２１の右方に設置されたサーボドライバー収納部２３の内部に設置・収納されている。
【００２６】
操縦席４は、その後面側を除いて、カバー４２で覆われている。これにより、操縦者は、部屋の内部の様子などが目に入らないため、後述するディスプレイ５に表示される画像のシーナリーの地平線（水平線）を現実の地平線であると感じやすく（錯覚しやすく）なる。よって、操縦者は、ディスプレイ５に表示されるシーナリーの地平線がディスプレイ５に対して傾いた時、シーナリーの地平線が動いたのではなく、自分が傾いたように感じる。
【００２７】
図２に示すように、操縦席４のカバー４２の左側面には、その上部にドア４２１が、その下部にドア４２２がそれぞれ設けられており、操縦者は、このドア４２１、４２２を開けて操縦席４の内部に出入りする。
【００２８】
図４および図５に示すように、操縦席４の内部には、ディスプレイ５と、シート４３と、操縦装置４４と、ペダル（ラダーペダル）４５とがそれぞれ設置されている。そして、操縦装置４４には、操縦桿４６が設けられている。
【００２９】
操縦装置４４には、さらに、スロットルノブ、プロップコントロールノブ、ミクスチャコントロールノブ等の、その他の操作部４７がそれぞれ設置されている。ペダル４５と、操縦桿４６と、その他の操作部４７とは、後述するコンピューター６への入力装置４０となるものである。
【００３０】
また、操縦席４には、エンジン音等を再現するスピーカ（図示せず）や、エンジン等の振動を再現するための振動を発生する機構（図示せず）等が適宜設置されていてもよい。
【００３１】
ディスプレイ５は、中央ディスプレイ５１と、左ディスプレイ５２と、右ディスプレイ５３との３つの液晶ディスプレイで構成されている。
【００３２】
コンピューター６は、基台２の支柱２１の左方に設けられたコンピューター収納部２４の内部に設置・収納されている。
【００３３】
図６に示すように、コンピューター６は、マザーボード６１と、ビデオカード６２と、制御ボード６３と、ＣＰＵ６４とを有しており、ビデオカード６２および制御ボード６３は、ＣＰＵ６４に対して信号ラインを介して接続されている。
【００３４】
そして、ビデオカード６２は、ディスプレイ５に接続されている。また、制御ボード６３は、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー１３と、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー１４とにそれぞれ接続されている。
【００３５】
また、マザーボード６１には、コンピューター６に各種の入力を行うキーボード（入力手段）５０が接続されている。
【００３６】
このようなコンピューター６は、市販のフライトシミュレータソフトウェア７を実行可能なものである。市販のフライトシミュレータソフトウェア７としては、特に限定されないが、例えば、マイクロソフト社製「Flight Simulator 2000」や、同「Flight Simulator 98」等が挙げられる。
【００３７】
このような市販のフライトシミュレータソフトウェア７は、近年、著しく発達し、実際の飛行機の飛行・操縦を非常に忠実にシミュレート（再現）することが可能であるとともに、価格も誰にでも購入することができる程に安価になっている。本発明によれば、このような市販のフライトシミュレータソフトウェア７の実行結果のうちから取り出した数値データを利用して、それに応じて操縦席４を傾斜させることにより、操縦者に実際の飛行機操縦に近い感覚を体験させることができるフライトシミュレータ装置を簡単な構成で実現することができる。これにより、従来の大型・複雑なフライトシミュレータ装置と比べて大幅に安価で提供することが可能である。
【００３８】
マザーボード６１には、ぺダル４５、操縦桿４６およびその他の操作部４７等の入力装置４０が、図示しないインターフェースを介して接続されている。これにより、操縦者の操作するぺダル４５や操縦桿４６等からの操作信号がＣＰＵ６４に入力される。
【００３９】
ＣＰＵ６４は、入力装置４０からの操作信号等に基づいてフライトシミュレータソフトウェア７を実行する。
【００４０】
フライトシミュレータソフトウェア７を実行したＣＰＵ６４は、その実行結果として、画像を表示するための計算に用いられるデータを出力する。
【００４１】
ビデオカード６２は、ＣＰＵ６４から入力された前記データに基づいて所定の処理を行い、ディスプレイ５に対して画像信号を出力する。
【００４２】
ディスプレイ５は、ビデオカード６２からの前記画像信号に基づいて、各種の計器類やシーナリー（風景）等を表示する。例えば、中央ディスプレイ５１には、図７に示すように、姿勢指示器（水平儀）６０、旋回滑り計７０および高度計８０等を含む各種の計器類（計器パネル）と前方の視界とが表示され、左ディスプレイ５２には、斜め左前方の視界が表示され、右ディスプレイ５３には、斜め右前方の視界が表示される。なお、本発明では、ディスプレイ５は少なくとも計器パネルを表示するものであればよく、例えば、シーナリーは外部のスクリーンに投影機で投影するような構成であってもよい。
【００４３】
ＣＰＵ６４から出力される、計器パネル表示のための計算に用いられる数値データには、中央ディスプレイ５１に表示される計器類のうちの姿勢指示器６０でバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_BANK_DEGREES）と、姿勢指示器６０でピッチ角度を表すのに使われるピッチ角度データｐ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_PITCH_DEGREES）と、旋回滑り計７０のボールの位置を表すのに使われるボール位置データｔ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 TURN_COORDINATOR_BALL_POS）と、高度計８０で高度を表すのに使われる高度データａ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_ALTITUDE）とがそれぞれ含まれている。
【００４４】
ビデオカード６２に入力される前記データの中には、これらの他に、速度計で示される機体の飛行速度やプロペラ回転計で示されるプロペラ回転数等を表すのに使われる各種の数値データが含まれており、さらには、シーナリーを表示するためのデータ等も含まれている。図６においては、これらを総称して、その他のデータｒとして示す。
【００４５】
図８に示すように、姿勢指示器６０には、模擬の水平線６０１があり、この模擬の水平線６０１が機体姿勢に応じて動くことにより、機体のピッチ角度とバンク角度とがそれぞれ表示される。
【００４６】
例えば、図９に示すように、模擬の水平線６０１が下に移動すると、ピッチ角度が機首上げの方向に１０°であることを示している。ピッチ角度データｐは、姿勢指示器６０においてこのピッチ角度を表示するために用いられる数値データである。
【００４７】
また、機体のバンク角度は、模擬の水平線６０１が傾斜することにより示される。バンク角度データｂは、姿勢指示器６０においてこのバンク角度を表示するために用いられる数値データである。
【００４８】
図１０に示すように、旋回滑り計７０には、機体の横滑り量に応じて左右に移動するボール７０１と、バンクの方向および大きさを示す飛行機シンボル７０２とがある。ここで言う「滑る」とは、飛行方向と機首の向きとが左右にずれている状態で飛行（旋回）することを意味する。
【００４９】
実際の飛行機においては、旋回中は、搭乗者は、重力と旋回による遠心力との合力を受ける。正常な旋回の時は、この合力は座席の方に向かい、従って操縦者は、横方向の力（以下、「横Ｇ」と言う。）を受けない。旋回滑り計７０のボール７０１も同様の力を受け、正常な旋回の時は、中央に位置する。滑りを生じたときは、操縦者は、横Ｇを感じ、旋回滑り計７０のボール７０１は、外滑り・内滑りに対応して左右に移動して、機体の横滑りを表示する。
【００５０】
例えば、図１１に示すように、ボール７０１が左に移動したときは、機体が左に滑っていることを示している。ボール位置データｔは、この旋回滑り計７０においてボール７０１の位置を表示するために用いられる数値データである。
【００５１】
図１２に示すように、高度計８０は、気圧高度を示すものである。例えば、図１２に示す状態では、高度は、６，２２０フィートであることを示している。高度データａは、この高度計８０において高度を表示するために用いられる数値データである。
【００５２】
図６に示すように、制御ボード６３は、ＣＰＵ６４から出力される、計器パネル表示のための計算に用いられる数値データのうち、ピッチ角度データｐと、ボール位置データｔと、高度データａとを読み出すようになっている。すなわち、制御ボード６３には、ピッチ角度データｐと、ボール位置データｔと、高度データａとがそれぞれ入力される。
【００５３】
制御ボード６３では、これらの入力データのうち、ピッチ角度データｐを利用して、操縦席４の前後方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定される。すなわち、制御ボード６３は、ピッチ角度データｐに基づいて所定の演算を行い、その結果に応じて、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー１４に対して制御信号を出力する。
【００５４】
ドライバー１４は、制御ボード６３から入力された前記制御信号に対して増幅等の所定の処理を行い、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動する制御信号（制御電圧）を出力する。これにより、ピッチ回転用サーボモータ１２が駆動され、その結果、操縦席４は、基台２（バンク回転部３）に対して、前後方向に回動する。
【００５５】
このようにして、操縦席４の前後方向の傾斜姿勢は、ディスプレイ５の中の姿勢指示器６０で示される機体のピッチ角度に応じて制御される。これにより、操縦者は、フライトシミュレータソフトウェア７の実行結果としてディスプレイ５に表示されているシーナリーの地平線（水平線）に対応した前後方向の傾斜を体感し、実機操縦と同様の感覚を体験することができる。
【００５６】
また、制御ボード６３では、前記入力データのうち、ボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定される。すなわち、制御ボード６３は、ボール位置データｔに基づいて所定の演算を行い、その結果に応じて、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー１３に対して制御信号を出力する。
【００５７】
ドライバー１３は、制御ボード６３から入力された前記制御信号に対して増幅等の所定の処理を行い、バンク回転用サーボモータ１１を駆動する制御信号（制御電圧）を出力する。これにより、バンク回転用サーボモータ１１が駆動され、その結果、操縦席４は、基台２に対して、バンク回転部３とともに左右方向に回動する。
【００５８】
このようにして、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢は、ディスプレイ５の中の旋回滑り計７０のボール７０１の位置に応じて制御される。
【００５９】
ここで、通常、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂに基づいて操縦席４の左右方向の傾斜姿勢を制御するのが容易に想到されるところであるが、上述したように、本発明においては、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すのに使われるボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢を制御している。これにより、フライトシミュレータ装置１では、以下に述べるように、より実機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができる。
【００６０】
すなわち、本発明と異なり、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定することとした場合には、ボール７０１が中央に位置する、横滑りのない正常旋回の状態でも操縦席４が左右方向に傾斜する。これにより、操縦者は、横Ｇを感じるが、これは、実際の飛行機操縦で体験する感覚とは異なるものである。
【００６１】
実際の飛行機では、横滑りのない正常旋回の状態では、機体の傾斜により操縦者にかかる横方向の力は、旋回による遠心力で相殺される。よって、飛行機の旋回による遠心力と、重力との合力の向きは、機体に対し下方向（機体の下側に向かう方向）となり、飛行機の搭乗者は、横Ｇを感じない。よって、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すバンク角度データｂを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定することとした場合には、実機操縦で体験する感覚と異なる感覚が生じ、娯楽用のゲーム的なフライトシミュレータ装置の場合には問題ないが、実機の飛行訓練用には適さない。
【００６２】
これに対し、本発明においては、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定されることから、実際の飛行機操縦と同様の感覚が得られる。例えば、フライトシミュレーション上で機体がバンクして旋回している状態でも、旋回滑り計７０のボールの７０１が中央に位置するときには、操縦席４は、左右方向に傾斜しないように制御され、操縦者は、実機と同様に、横Ｇを感じない。
【００６３】
そして、旋回滑り計７０のボール７０１が中央から左右いずれかに移動しているとき、すなわち機体が横滑りして旋回しているときには、ボール７０１の移動方向および移動量に応じて、操縦席４が左右方向に傾斜する。これにより、操縦席４内の操縦者には、操縦席４の座席に対して傾斜した方向に重力が作用するため操縦者は倒されようとするが、この倒されようとする力を操縦者に旋回中の横Ｇであると感じさせる（錯覚させる）ことができる。
【００６４】
このように、フライトシミュレータ装置１では、操縦者により実機操縦に近い感覚を体験させることができる。よって、本発明のフライトシミュレータ装置は、娯楽用はもちろん、実機の飛行訓練用にも適している。
【００６５】
また、本実施形態においては、離陸時の滑走中には、操縦席４を左右方向に傾斜させないように制御が行われる。これにより、操縦者が感じる違和感をなくし、より自然な感覚を体験させることができる。これについて、以下に説明する。
【００６６】
実際の飛行機においては、離陸時の滑走中に、プロペラー効果等による機体の蛇行の結果として横Ｇが生じ、旋回滑り計７０のボール７０１が左右に移動するが、この現象は、フライトシミュレータソフトウェア７によるシミュレーションでも再現される。この現象が生じた場合、前述した制御によれば、操縦席４は、ボール７０１の位置に応じて、左右方向に傾斜する。
【００６７】
しかし、離陸時の滑走中は、操縦者は、フライトシミュレータ装置１に乗り込んだばかりであることから、床面に立っているときの感覚が強く残っている。このため、操縦席４が傾斜したとき、横方向に力がかかっているだけと錯覚せずに、操縦席４の傾斜であると感じてしまいがちである。そして、地上（滑走路）を滑走中には、飛行機は傾かないという観念が強いので、操縦者は、違和感を感じてしまう。
【００６８】
よって、離陸時の滑走中には、操縦席４を左右方向に傾斜させないよう制御を行うことにより、操縦者が感じる違和感をなくし、より自然な感覚を体験させることができる。
【００６９】
このような制御を行うために、制御ボード６３では、高度計８０で示される高度を表すのに使われる高度データａを利用する。すなわち、高度データａが、離陸しようとする滑走路の高度の数値と等しい場合には、離陸滑走中であると判定し、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すボール位置データｔの値によらず、ボール７０１が中央に位置する場合と同様の制御信号をバンク回転用サーボモータ１１に対して出力する。これにより、操縦席４は、離陸時の滑走中には、左右方向に傾斜しないように制御される。
【００７０】
また、着陸時の滑走中においても、上述したのと同様の制御を行い、操縦席４を左右方向に傾斜させないように制御を行うのが好ましい。
【００７１】
なお、本発明においては、上述したような、離着陸時の滑走中に操縦席４を左右方向に傾斜させない制御を行わないものであってもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、離着陸を知るのに高度データａを利用したが、高度データａ以外のものを利用することも考えられる。
【００７３】
以上、本発明のフライトシミュレータ装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、フライトシミュレータ装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【００７４】
例えば、モーション機構は、操縦席を前後方向と左右方向とに傾斜させ得るのみであるものに限らず、例えば、さらに、ヨー方向の回転、前後方向の移動、左右方向の移動および上下方向の移動が可能なもの（６軸方向の制御が可能なもの）等であってもよい。
【００７５】
また、操縦席を傾斜させるアクチュエータは、サーボモータに限らず、例えば、油圧シリンダ、油圧モータ、空気圧シリンダ等でもあってもよい。
【００７６】
また、操縦席は、シートが１つのものに限らず、２以上の座席を有するものであってもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、市販のフライトシミュレータソフトウェアを用い、かつ簡単な構成で、実際の飛行機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができ、従来の大型かつ複雑なフライトシミュレータ装置に比べて、大幅に安価に製造することができる。これにより、個人や小規模の企業などに対しても、普及させることが可能である。
【００７８】
特に、シミュレーション上の旋回滑り計のボール位置を表すデータに基づいて操縦席の左右方向の傾斜姿勢を制御することにより、正常旋回時には実機操縦と同様に操縦者に横Ｇを感じさせない等の、実機に忠実な体感が得られる。これにより、娯楽用はもちろん、実機の飛行訓練用としても好適に使用することができる。
【００７９】
また、離陸時や着陸時の滑走中には、操縦席を左右方向に傾斜させないよう制御を行うこととした場合には、離陸時や着陸時の滑走中の違和感がなくなり、操縦者に対して、より自然な操縦感を体験させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフライトシミュレータ装置の実施形態を右斜め前から見た斜視図である。
【図２】図１に示すフライトシミュレータ装置を左斜め前から見た斜視図である。
【図３】図１に示すフライトシミュレータ装置を左斜め後ろから見た斜視図である。
【図４】図１に示すフライトシミュレータ装置を模式的に示す右側面図である。
【図５】図１に示すフライトシミュレータ装置を模式的に示す背面図である。
【図６】図１に示すフライトシミュレータ装置のブロック図である。
【図７】ディスプレイに表示される計器類の一例を示す図である。
【図８】ディスプレイに表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図である。
【図９】ディスプレイに表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図である。
【図１０】ディスプレイに表示される旋回滑り計の一例を示す図である。
【図１１】ディスプレイに表示される旋回滑り計の一例を示す図である。
【図１２】ディスプレイに表示される高度計の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ フライトシミュレータ装置
２ 基台
２１ 支柱
２２ 軸受
２３ サーボドライバー収納部
２４ コンピューター収納部
３ バンク回転部
３１ バンク回転軸
３２、３３ アーム
３４、３５ 軸受
４ 操縦席
４１ ピッチ回転軸
４２ カバー
４２１、４２２ ドア
４３ シート
４４ 操縦装置
４５ ペダル
４６ 操縦桿
４７ その他の操作部
５ ディスプレイ
５１ 中央ディスプレイ
５２ 左ディスプレイ
５３ 右ディスプレイ
６ コンピューター
６１ マザーボード
６２ ビデオカード
６３ 制御ボード
６４ ＣＰＵ
７ フライトシミュレータソフトウェア
１１ バンク回転用サーボモータ
１１１ ベルト
１２ ピッチ回転用サーボモータ
１２１ ベルト
１３、１４ ドライバー
４０ 入力装置
５０ キーボード
６０ 姿勢指示器
６０１ 模擬の水平線
７０ 旋回滑り計
７０１ ボール
７０２ 飛行機シンボル
８０ 高度計
１００ バンク回転中心線
２００ ピッチ回転中心線
ｂ バンク角度データ
ｐ ピッチ角度データ
ｔ ボール位置データ
ａ 高度データ
ｒ その他のデータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、モーション機構を有するフライトシミュレータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人が乗り込むことができる操縦席を有し、その操縦席をアクチュエータで動かして、Ｇ（加速度）の変化や振動などを搭乗者に感じさせ、実際の飛行機に搭乗しているような感覚を体験させるモーション機構付きフライトシミュレータ装置が知られている。
【０００３】
従来、このようなフライトシミュレータ装置としては、航空会社等においてパイロットの飛行訓練に使用するような大型で複雑な構造のものがあるが、これは非常に高価であり、個人や小規模の企業などが購入できるものではなかった。
【０００４】
一方、ゲームセンター等に設置されるような娯楽用のフライトシミュレータ装置もあるが、これは、ゲームとしての色彩が濃く、実機の操縦感とは乖離が大きかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、市販のフライトシミュレータソフトウェアを用い、かつ簡単な構成で、実際の飛行機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができるフライトシミュレータ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）、（２）の本発明により達成される。
【０００７】
（１） 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも左右方向に傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。
【０００８】
（２） 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも前後方向と左右方向とに傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される姿勢指示器で示されるピッチ角度を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の前後方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフライトシミュレータ装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明のフライトシミュレータ装置の実施形態を右斜め前から見た斜視図、図２は、図１に示すフライトシミュレータ装置１を左斜め前から見た斜視図、図３は、フライトシミュレータ装置１を左斜め後ろからみた斜視図、図４は、フライトシミュレータ装置１の内部構成を模式的に示す右側面図、図５は、フライトシミュレータ装置１の内部構成を模式的に示す背面図、図６は、フライトシミュレータ装置１のブロック図、図７は、フライトシミュレータ装置１のディスプレイ５に表示される計器類の一例を示す図、図８および図９は、それぞれ、ディスプレイ５に表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図、図１０および図１１は、それぞれ、ディスプレイ５に表示される旋回滑り計の一例を示す図、図１２は、ディスプレイ５に表示される高度計の一例を示す図である。
【００１３】
なお、以下では、図４中の右側を「前」、左側を「後」、図５中の右側を「右」、左側を「左」として説明する。また、図４および図５では、内部構成を示すために、各部を覆うカバー部材や後述するサーボドライバー収納部２３、コンピューター収納部２４、シート４３等を適宜省略して図示している。
【００１４】
これらの図に示すフライトシミュレータ装置１は、基台２と、基台２に対してバンク回転中心線１００の周りに回動可能に支持されたバンク回転部３と、バンク回転部３に対して回動可能に支持された操縦席４と、操縦席４の内部に設置されたディスプレイ５と、市販のフライトシミュレータソフトウェア７を実行可能なコンピューター６と、バンク回転用サーボモータ１１と、ピッチ回転用サーボモータ１２と、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー（駆動回路）１３と、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー（駆動回路）１４とを有している。以下、各部の構成について説明する。
【００１５】
基台２は、フライトシミュレータ装置１の土台となるものであり、枠状をなしている。図４に示すように、基台２の後端部には、支柱２１が立設されており、この支柱２１の上端には、バンク回転部３の後ろ側に形成されたバンク回転軸３１を支持する軸受２２が設置されている。
【００１６】
バンク回転部３のバンク回転軸３１は、軸受２２により、前後方向に沿って、かつ、ほぼ水平な姿勢で、基台２に対し回動可能に支持されている。これにより、バンク回転部３は、前後方向に沿ったバンク回転中心線１００の周りに回動可能になっている。
【００１７】
このように、バンク回転部３が基台２に対しバンク回転中心線１００の周りに回動することにより、バンク回転部３に支持された操縦席４は、左右方向（図５中の矢印で示すような方向）に所定角度範囲で回動可能になっている。
【００１８】
バンク回転部３のバンク回転軸３１の前端部には、左右一対のアーム３２、３３が前方に突出するように設置されている。図５に示すように、これらのアーム３２、３３の前端部の上側には、それぞれ、操縦席４の下部に設置されたピッチ回転軸４１を支持する軸受３４、３５が設けられている。すなわち、操縦席４の下部に設置されたピッチ回転軸４１は、軸受３４、３５により、バンク回転部３に対し回動可能に支持されている。これにより、操縦席４は、バンク回転部３に対しピッチ回転中心線２００の周りに回動可能になっている。
【００１９】
ピッチ回転中心線２００（ピッチ回転軸４１）は、バンク回転部３が基台２に対し傾斜していない状態（図４および図５に示す状態）では、横方向に沿って、かつ、ほぼ水平に位置している。
【００２０】
このような構成により、操縦席４は、前後方向（図４中の矢印で示すような方向）に所定角度範囲で回動可能になっている。
【００２１】
バンク回転部３が基台２に対してバンク回転中心線１００を中心として回転し、さらに、操縦席４がバンク回転部３に対してピッチ回転中心線２００を中心として回転することにより、操縦席４の左右方向の傾斜と前後方向の傾斜とが合成される。
【００２２】
フライトシミュレータ装置１は、後述するフライトシミュレータソフトウェア７の実行結果に対応して、操縦席４を上述したような前後方向と左右（ロール）方向とに傾斜させ得るモーション機構を有している。
【００２３】
図４に示すように、支柱２１の後ろ側には、バンク回転部３のバンク回転軸３１をベルト１１１を介して回転駆動するバンク回転用サーボモータ１１が設置されている。このバンク回転用サーボモータ１１が回転することにより、操縦席４は、基台２に対し左右方向に回動する。
【００２４】
また、図５に示すように、バンク回転部３の右側のアーム３３には、ピッチ回転軸４１をベルト１２１を介して回転駆動するピッチ回転用サーボモータ１２が設置されている。このピッチ回転用サーボモータ１２が回転することにより、操縦席４は、基台２に対し前後方向に回動する。
【００２５】
バンク回転用サーボモータ１１とピッチ回転用サーボモータ１２とは、それぞれ、ドライバー１３、ドライバー１４によって駆動される。このドライバー１３およびドライバー１４は、基台２の支柱２１の右方に設置されたサーボドライバー収納部２３の内部に設置・収納されている。
【００２６】
操縦席４は、その後面側を除いて、カバー４２で覆われている。これにより、操縦者は、部屋の内部の様子などが目に入らないため、後述するディスプレイ５に表示される画像のシーナリーの地平線（水平線）を現実の地平線であると感じやすく（錯覚しやすく）なる。よって、操縦者は、ディスプレイ５に表示されるシーナリーの地平線がディスプレイ５に対して傾いた時、シーナリーの地平線が動いたのではなく、自分が傾いたように感じる。
【００２７】
図２に示すように、操縦席４のカバー４２の左側面には、その上部にドア４２１が、その下部にドア４２２がそれぞれ設けられており、操縦者は、このドア４２１、４２２を開けて操縦席４の内部に出入りする。
【００２８】
図４および図５に示すように、操縦席４の内部には、ディスプレイ５と、シート４３と、操縦装置４４と、ペダル（ラダーペダル）４５とがそれぞれ設置されている。そして、操縦装置４４には、操縦桿４６が設けられている。
【００２９】
操縦装置４４には、さらに、スロットルノブ、プロップコントロールノブ、ミクスチャコントロールノブ等の、その他の操作部４７がそれぞれ設置されている。ペダル４５と、操縦桿４６と、その他の操作部４７とは、後述するコンピューター６への入力装置４０となるものである。
【００３０】
また、操縦席４には、エンジン音等を再現するスピーカ（図示せず）や、エンジン等の振動を再現するための振動を発生する機構（図示せず）等が適宜設置されていてもよい。
【００３１】
ディスプレイ５は、中央ディスプレイ５１と、左ディスプレイ５２と、右ディスプレイ５３との３つの液晶ディスプレイで構成されている。
【００３２】
コンピューター６は、基台２の支柱２１の左方に設けられたコンピューター収納部２４の内部に設置・収納されている。
【００３３】
図６に示すように、コンピューター６は、マザーボード６１と、ビデオカード６２と、制御ボード６３と、ＣＰＵ６４とを有しており、ビデオカード６２および制御ボード６３は、ＣＰＵ６４に対して信号ラインを介して接続されている。
【００３４】
そして、ビデオカード６２は、ディスプレイ５に接続されている。また、制御ボード６３は、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー１３と、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー１４とにそれぞれ接続されている。
【００３５】
また、マザーボード６１には、コンピューター６に各種の入力を行うキーボード（入力手段）５０が接続されている。
【００３６】
このようなコンピューター６は、市販のフライトシミュレータソフトウェア７を実行可能なものである。市販のフライトシミュレータソフトウェア７としては、特に限定されないが、例えば、マイクロソフト社製「Flight Simulator 2000」や、同「Flight Simulator 98」等が挙げられる。
【００３７】
このような市販のフライトシミュレータソフトウェア７は、近年、著しく発達し、実際の飛行機の飛行・操縦を非常に忠実にシミュレート（再現）することが可能であるとともに、価格も誰にでも購入することができる程に安価になっている。本発明によれば、このような市販のフライトシミュレータソフトウェア７の実行結果のうちから取り出した数値データを利用して、それに応じて操縦席４を傾斜させることにより、操縦者に実際の飛行機操縦に近い感覚を体験させることができるフライトシミュレータ装置を簡単な構成で実現することができる。これにより、従来の大型・複雑なフライトシミュレータ装置と比べて大幅に安価で提供することが可能である。
【００３８】
マザーボード６１には、ぺダル４５、操縦桿４６およびその他の操作部４７等の入力装置４０が、図示しないインターフェースを介して接続されている。これにより、操縦者の操作するぺダル４５や操縦桿４６等からの操作信号がＣＰＵ６４に入力される。
【００３９】
ＣＰＵ６４は、入力装置４０からの操作信号等に基づいてフライトシミュレータソフトウェア７を実行する。
【００４０】
フライトシミュレータソフトウェア７を実行したＣＰＵ６４は、その実行結果として、画像を表示するための計算に用いられるデータを出力する。
【００４１】
ビデオカード６２は、ＣＰＵ６４から入力された前記データに基づいて所定の処理を行い、ディスプレイ５に対して画像信号を出力する。
【００４２】
ディスプレイ５は、ビデオカード６２からの前記画像信号に基づいて、各種の計器類やシーナリー（風景）等を表示する。例えば、中央ディスプレイ５１には、図７に示すように、姿勢指示器（水平儀）６０、旋回滑り計７０および高度計８０等を含む各種の計器類（計器パネル）と前方の視界とが表示され、左ディスプレイ５２には、斜め左前方の視界が表示され、右ディスプレイ５３には、斜め右前方の視界が表示される。なお、本発明では、ディスプレイ５は少なくとも計器パネルを表示するものであればよく、例えば、シーナリーは外部のスクリーンに投影機で投影するような構成であってもよい。
【００４３】
ＣＰＵ６４から出力される、計器パネル表示のための計算に用いられる数値データには、中央ディスプレイ５１に表示される計器類のうちの姿勢指示器６０でバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_BANK_DEGREES）と、姿勢指示器６０でピッチ角度を表すのに使われるピッチ角度データｐ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_PITCH_DEGREES）と、旋回滑り計７０のボールの位置を表すのに使われるボール位置データｔ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 TURN_COORDINATOR_BALL_POS）と、高度計８０で高度を表すのに使われる高度データａ（例えば Microsoft FS2000 では、変数 PLANE_ALTITUDE）とがそれぞれ含まれている。
【００４４】
ビデオカード６２に入力される前記データの中には、これらの他に、速度計で示される機体の飛行速度やプロペラ回転計で示されるプロペラ回転数等を表すのに使われる各種の数値データが含まれており、さらには、シーナリーを表示するためのデータ等も含まれている。図６においては、これらを総称して、その他のデータｒとして示す。
【００４５】
図８に示すように、姿勢指示器６０には、模擬の水平線６０１があり、この模擬の水平線６０１が機体姿勢に応じて動くことにより、機体のピッチ角度とバンク角度とがそれぞれ表示される。
【００４６】
例えば、図９に示すように、模擬の水平線６０１が下に移動すると、ピッチ角度が機首上げの方向に１０°であることを示している。ピッチ角度データｐは、姿勢指示器６０においてこのピッチ角度を表示するために用いられる数値データである。
【００４７】
また、機体のバンク角度は、模擬の水平線６０１が傾斜することにより示される。バンク角度データｂは、姿勢指示器６０においてこのバンク角度を表示するために用いられる数値データである。
【００４８】
図１０に示すように、旋回滑り計７０には、機体の横滑り量に応じて左右に移動するボール７０１と、バンクの方向および大きさを示す飛行機シンボル７０２とがある。ここで言う「滑る」とは、飛行方向と機首の向きとが左右にずれている状態で飛行（旋回）することを意味する。
【００４９】
実際の飛行機においては、旋回中は、搭乗者は、重力と旋回による遠心力との合力を受ける。正常な旋回の時は、この合力は座席の方に向かい、従って操縦者は、横方向の力（以下、「横Ｇ」と言う。）を受けない。旋回滑り計７０のボール７０１も同様の力を受け、正常な旋回の時は、中央に位置する。滑りを生じたときは、操縦者は、横Ｇを感じ、旋回滑り計７０のボール７０１は、外滑り・内滑りに対応して左右に移動して、機体の横滑りを表示する。
【００５０】
例えば、図１１に示すように、ボール７０１が左に移動したときは、機体が左に滑っていることを示している。ボール位置データｔは、この旋回滑り計７０においてボール７０１の位置を表示するために用いられる数値データである。
【００５１】
図１２に示すように、高度計８０は、気圧高度を示すものである。例えば、図１２に示す状態では、高度は、６，２２０フィートであることを示している。高度データａは、この高度計８０において高度を表示するために用いられる数値データである。
【００５２】
図６に示すように、制御ボード６３は、ＣＰＵ６４から出力される、計器パネル表示のための計算に用いられる数値データのうち、ピッチ角度データｐと、ボール位置データｔと、高度データａとを読み出すようになっている。すなわち、制御ボード６３には、ピッチ角度データｐと、ボール位置データｔと、高度データａとがそれぞれ入力される。
【００５３】
制御ボード６３では、これらの入力データのうち、ピッチ角度データｐを利用して、操縦席４の前後方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定される。すなわち、制御ボード６３は、ピッチ角度データｐに基づいて所定の演算を行い、その結果に応じて、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動するドライバー１４に対して制御信号を出力する。
【００５４】
ドライバー１４は、制御ボード６３から入力された前記制御信号に対して増幅等の所定の処理を行い、ピッチ回転用サーボモータ１２を駆動する制御信号（制御電圧）を出力する。これにより、ピッチ回転用サーボモータ１２が駆動され、その結果、操縦席４は、基台２（バンク回転部３）に対して、前後方向に回動する。
【００５５】
このようにして、操縦席４の前後方向の傾斜姿勢は、ディスプレイ５の中の姿勢指示器６０で示される機体のピッチ角度に応じて制御される。これにより、操縦者は、フライトシミュレータソフトウェア７の実行結果としてディスプレイ５に表示されているシーナリーの地平線（水平線）に対応した前後方向の傾斜を体感し、実機操縦と同様の感覚を体験することができる。
【００５６】
また、制御ボード６３では、前記入力データのうち、ボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定される。すなわち、制御ボード６３は、ボール位置データｔに基づいて所定の演算を行い、その結果に応じて、バンク回転用サーボモータ１１を駆動するドライバー１３に対して制御信号を出力する。
【００５７】
ドライバー１３は、制御ボード６３から入力された前記制御信号に対して増幅等の所定の処理を行い、バンク回転用サーボモータ１１を駆動する制御信号（制御電圧）を出力する。これにより、バンク回転用サーボモータ１１が駆動され、その結果、操縦席４は、基台２に対して、バンク回転部３とともに左右方向に回動する。
【００５８】
このようにして、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢は、ディスプレイ５の中の旋回滑り計７０のボール７０１の位置に応じて制御される。
【００５９】
ここで、通常、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂに基づいて操縦席４の左右方向の傾斜姿勢を制御するのが容易に想到されるところであるが、上述したように、本発明においては、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すのに使われるボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢を制御している。これにより、フライトシミュレータ装置１では、以下に述べるように、より実機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができる。
【００６０】
すなわち、本発明と異なり、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すのに使われるバンク角度データｂを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定することとした場合には、ボール７０１が中央に位置する、横滑りのない正常旋回の状態でも操縦席４が左右方向に傾斜する。これにより、操縦者は、横Ｇを感じるが、これは、実際の飛行機操縦で体験する感覚とは異なるものである。
【００６１】
実際の飛行機では、横滑りのない正常旋回の状態では、機体の傾斜により操縦者にかかる横方向の力は、旋回による遠心力で相殺される。よって、飛行機の旋回による遠心力と、重力との合力の向きは、機体に対し下方向（機体の下側に向かう方向）となり、飛行機の搭乗者は、横Ｇを感じない。よって、姿勢指示器６０で示されるバンク角度を表すバンク角度データｂを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定することとした場合には、実機操縦で体験する感覚と異なる感覚が生じ、娯楽用のゲーム的なフライトシミュレータ装置の場合には問題ないが、実機の飛行訓練用には適さない。
【００６２】
これに対し、本発明においては、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すボール位置データｔを利用して、操縦席４の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値が決定されることから、実際の飛行機操縦と同様の感覚が得られる。例えば、フライトシミュレーション上で機体がバンクして旋回している状態でも、旋回滑り計７０のボールの７０１が中央に位置するときには、操縦席４は、左右方向に傾斜しないように制御され、操縦者は、実機と同様に、横Ｇを感じない。
【００６３】
そして、旋回滑り計７０のボール７０１が中央から左右いずれかに移動しているとき、すなわち機体が横滑りして旋回しているときには、ボール７０１の移動方向および移動量に応じて、操縦席４が左右方向に傾斜する。これにより、操縦席４内の操縦者には、操縦席４の座席に対して傾斜した方向に重力が作用するため操縦者は倒されようとするが、この倒されようとする力を操縦者に旋回中の横Ｇであると感じさせる（錯覚させる）ことができる。
【００６４】
このように、フライトシミュレータ装置１では、操縦者により実機操縦に近い感覚を体験させることができる。よって、本発明のフライトシミュレータ装置は、娯楽用はもちろん、実機の飛行訓練用にも適している。
【００６５】
また、本実施形態においては、離陸時の滑走中には、操縦席４を左右方向に傾斜させないように制御が行われる。これにより、操縦者が感じる違和感をなくし、より自然な感覚を体験させることができる。これについて、以下に説明する。
【００６６】
実際の飛行機においては、離陸時の滑走中に、プロペラー効果等による機体の蛇行の結果として横Ｇが生じ、旋回滑り計７０のボール７０１が左右に移動するが、この現象は、フライトシミュレータソフトウェア７によるシミュレーションでも再現される。この現象が生じた場合、前述した制御によれば、操縦席４は、ボール７０１の位置に応じて、左右方向に傾斜する。
【００６７】
しかし、離陸時の滑走中は、操縦者は、フライトシミュレータ装置１に乗り込んだばかりであることから、床面に立っているときの感覚が強く残っている。このため、操縦席４が傾斜したとき、横方向に力がかかっているだけと錯覚せずに、操縦席４の傾斜であると感じてしまいがちである。そして、地上（滑走路）を滑走中には、飛行機は傾かないという観念が強いので、操縦者は、違和感を感じてしまう。
【００６８】
よって、離陸時の滑走中には、操縦席４を左右方向に傾斜させないよう制御を行うことにより、操縦者が感じる違和感をなくし、より自然な感覚を体験させることができる。
【００６９】
このような制御を行うために、制御ボード６３では、高度計８０で示される高度を表すのに使われる高度データａを利用する。すなわち、高度データａが、離陸しようとする滑走路の高度の数値と等しい場合には、離陸滑走中であると判定し、旋回滑り計７０のボール７０１の位置を表すボール位置データｔの値によらず、ボール７０１が中央に位置する場合と同様の制御信号をバンク回転用サーボモータ１１に対して出力する。これにより、操縦席４は、離陸時の滑走中には、左右方向に傾斜しないように制御される。
【００７０】
また、着陸時の滑走中においても、上述したのと同様の制御を行い、操縦席４を左右方向に傾斜させないように制御を行うのが好ましい。
【００７１】
なお、本発明においては、上述したような、離着陸時の滑走中に操縦席４を左右方向に傾斜させない制御を行わないものであってもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、離着陸を知るのに高度データａを利用したが、高度データａ以外のものを利用することも考えられる。
【００７３】
以上、本発明のフライトシミュレータ装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、フライトシミュレータ装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。
【００７４】
例えば、モーション機構は、操縦席を前後方向と左右方向とに傾斜させ得るのみであるものに限らず、例えば、さらに、ヨー方向の回転、前後方向の移動、左右方向の移動および上下方向の移動が可能なもの（６軸方向の制御が可能なもの）等であってもよい。
【００７５】
また、操縦席を傾斜させるアクチュエータは、サーボモータに限らず、例えば、油圧シリンダ、油圧モータ、空気圧シリンダ等でもあってもよい。
【００７６】
また、操縦席は、シートが１つのものに限らず、２以上の座席を有するものであってもよい。
【００７７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、市販のフライトシミュレータソフトウェアを用い、かつ簡単な構成で、実際の飛行機操縦に近い感覚を操縦者に体験させることができ、従来の大型かつ複雑なフライトシミュレータ装置に比べて、大幅に安価に製造することができる。これにより、個人や小規模の企業などに対しても、普及させることが可能である。
【００７８】
特に、シミュレーション上の旋回滑り計のボール位置を表すデータに基づいて操縦席の左右方向の傾斜姿勢を制御することにより、正常旋回時には実機操縦と同様に操縦者に横Ｇを感じさせない等の、実機に忠実な体感が得られる。これにより、娯楽用はもちろん、実機の飛行訓練用としても好適に使用することができる。
【００７９】
また、離陸時や着陸時の滑走中には、操縦席を左右方向に傾斜させないよう制御を行うこととした場合には、離陸時や着陸時の滑走中の違和感がなくなり、操縦者に対して、より自然な操縦感を体験させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフライトシミュレータ装置の実施形態を右斜め前から見た斜視図である。
【図２】図１に示すフライトシミュレータ装置を左斜め前から見た斜視図である。
【図３】図１に示すフライトシミュレータ装置を左斜め後ろから見た斜視図である。
【図４】図１に示すフライトシミュレータ装置を模式的に示す右側面図である。
【図５】図１に示すフライトシミュレータ装置を模式的に示す背面図である。
【図６】図１に示すフライトシミュレータ装置のブロック図である。
【図７】ディスプレイに表示される計器類の一例を示す図である。
【図８】ディスプレイに表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図である。
【図９】ディスプレイに表示される姿勢指示器（水平儀）の一例を示す図である。
【図１０】ディスプレイに表示される旋回滑り計の一例を示す図である。
【図１１】ディスプレイに表示される旋回滑り計の一例を示す図である。
【図１２】ディスプレイに表示される高度計の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ フライトシミュレータ装置
２ 基台
２１ 支柱
２２ 軸受
２３ サーボドライバー収納部
２４ コンピューター収納部
３ バンク回転部
３１ バンク回転軸
３２、３３ アーム
３４、３５ 軸受
４ 操縦席
４１ ピッチ回転軸
４２ カバー
４２１、４２２ ドア
４３ シート
４４ 操縦装置
４５ ペダル
４６ 操縦桿
４７ その他の操作部
５ ディスプレイ
５１ 中央ディスプレイ
５２ 左ディスプレイ
５３ 右ディスプレイ
６ コンピューター
６１ マザーボード
６２ ビデオカード
６３ 制御ボード
６４ ＣＰＵ
７ フライトシミュレータソフトウェア
１１ バンク回転用サーボモータ
１１１ ベルト
１２ ピッチ回転用サーボモータ
１２１ ベルト
１３、１４ ドライバー
４０ 入力装置
５０ キーボード
６０ 姿勢指示器
６０１ 模擬の水平線
７０ 旋回滑り計
７０１ ボール
７０２ 飛行機シンボル
８０ 高度計
１００ バンク回転中心線
２００ ピッチ回転中心線
ｂ バンク角度データ
ｐ ピッチ角度データ
ｔ ボール位置データ
ａ 高度データ
ｒ その他のデータ
Claims (2)
- 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも左右方向に傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。 - 人が乗り込むことができる操縦席と、
市販のフライトシミュレータソフトウェアを実行するコンピューターと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、少なくとも計器パネルを表示するディスプレイと、
前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果に対応して、前記操縦席を少なくとも前後方向と左右方向とに傾斜させ得るモーション機構とを有し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される姿勢指示器で示されるピッチ角度を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の前後方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定し、
前記コンピューターは、前記フライトシミュレータソフトウェアの実行結果のうち、前記ディスプレイに表示される旋回滑り計のボールの位置を表すのに用いられる数値データを利用して、前記操縦席の左右方向の傾斜姿勢の制御目標値を決定するように構成されていることを特徴とするフライトシミュレータ装置。
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