JPH07114331A

JPH07114331A - 疑似体験装置

Info

Publication number: JPH07114331A
Application number: JP5261404A
Authority: JP
Inventors: Kunio Teranishi; 国雄寺西; Yoshinori Komada; 佳則駒田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1995-05-02
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP3476874B2

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な構造で製造コストの増大を抑制する。【構成】運転手段５２を備えた動揺台５１と、この動
揺台５１を車両用アクティブサスペンションを構成する
サスペンションユニット５３で支持し、前記運転手段５
２の操作に基づく運転状態を検出する手段５４と、前記
検出した運転状態に基づいて加速度を演算する手段５５
と、前記演算した加速度に応じて前記動揺台５１の姿勢
を変化させるように前記サスペンションユニット５３を
駆動する手段５６と、前記サスペンションユニット５３
と床面との間に介装した振動発生手段５７と、前記運転
状態に応じて前記振動発生手段５７を駆動する制御手段
５８とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レジャー施設や訓練施
設に備える疑似体験装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】レジャー施設あるいは訓練施設に備える
疑似体験装置（シミュレーション装置）は、車両、航空
機又は船舶など様々な乗物の運転感覚やスリルを忠実に
再現するために、動揺台に搭乗者を乗せてを画像や音響
に同期させて前後左右に揺動させるものである。

【０００３】この種の装置としては、実開平５−１１９
１１号公報または実開平１−６９２６６号公報等に開示
されるものが知られており、前者はロール（左右方向へ
の回動）、ピッチ（前後方向への回動）方向へそれぞれ
揺動自由にアクチュエータで支持された動揺台を画像情
報に合わせて予め設定した揺動パターンにより駆動する
ものであり、後者は上記前者と同様の動揺台にハンドル
などの運転手段を備え、運転手段の操作量に応じてアク
チュエータの変位量を演算し、この演算結果に基づいて
アクチュエータを駆動するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の装置では搭乗者が運転することができず、上記後者
の装置では運転手段の操作量に基づいて動揺台に与える
変位量を演算するとともに、運転状態に応じて振動など
を付与しようとすると、高速かつ大容量の制御装置が必
要となるだけでなく、応答性が高くかつ大きなストロー
クを備えたアクチュエータが必要となって、装置の構造
が複雑になるとともに、製造コストが増大するという問
題があった。

【０００５】そこで本発明は、簡易な構造で製造コスト
の増大を抑制可能な疑似体験装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１に示
すように、運転手段５２を備えた動揺台５１と、この動
揺台５１を支持するサスペンションユニット５３と、前
記運転手段５２の操作に基づく運転状態を検出する手段
５４と、前記検出した運転状態に基づいて加速度を演算
する手段５５と、前記演算した加速度に応じて前記動揺
台５１の姿勢を変化させるように前記サスペンションユ
ニット５３を駆動する手段５６と、前記サスペンション
ユニット５３と床面との間に介装した振動発生手段５７
と、前記運転状態に応じて前記振動発生手段５７を駆動
する制御手段５８とを備える。

【０００７】また、第２の発明は、図２に示すように、
運転手段５２を備えた動揺台５１と、この動揺台５１を
支持するサスペンションユニット５３と、前記運転手段
５２の操作に基づく運転状態を検出する手段５４と、前
記検出した運転状態に基づいて加速度を演算する手段５
５と、前記演算した加速度に応じて前記動揺台５１の姿
勢を変化させるように前記サスペンションユニット５３
を駆動する手段５６と、前記サスペンションユニット５
３と床面との間に介装した振動発生手段５７と、運転状
態に応じて前記振動発生手段５７を駆動する制御手段５
８と、前記運転状態に同期して予め設定した画像情報を
発生する手段５９と、前記画像情報を表示する手段６０
とを備える。

【０００８】また、第３の発明は、図３に示すように、
運転手段５２を備えた動揺台５１と、この動揺台５１を
支持するサスペンションユニット５３と、前記運転手段
５２の操作に基づく運転状態を検出する手段５４と、前
記検出した運転状態に基づいて加速度を演算する手段５
５と、前記演算した加速度を所定の割合で減衰する手段
７０と、前記加速度演算手段５５と減衰手段７０の出力
を選択的に切り換える手段７１と、前記選択した出力に
応じて前記動揺台５１の姿勢を変化させるよう前記サス
ペンションユニット５３を駆動する手段５６と、前記サ
スペンションユニット５３と床面との間に介装した振動
発生手段５７と、運転状態に応じて前記振動発生手段５
７を駆動する制御手段５８と、前記運転状態に同期して
予め設定した画像情報を発生する手段５９と、前記画像
情報を表示する手段６０とを備える。

【０００９】また、第４の発明は、前記第１〜第３の発
明において、前記動揺台の一点を回動自由に支持する一
方、動揺台の少なくとも２点を前記サスペンションユニ
ットで揺動自在に支持する。

【００１０】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記サスペンションユニットを流体圧シリンダで
構成するとともに、前記流体圧シリンダの圧力を所定値
に保持する圧力制御手段を備える。

【００１１】

【作用】したがって、第１の発明は、運転手段の操作に
応じて演算された加速度で動揺台が変位するようサスペ
ンションユニットを駆動するとともに、運転手段の操作
に同期した振動発生手段により動揺台には振動が加えら
れる。サスペンションユニットは動揺台に加わる振動を
減衰しつつ、加速度に応じて動揺台を傾けるので現実と
同様な運転感覚を得ることができる。

【００１２】また、第２の発明は、運転手段の操作に応
じて演算された加速度で動揺台が変位するようサスペン
ションユニットを駆動するとともに、運転手段の操作に
同期した振動発生手段により動揺台には振動が加えら
れ、さらに、運転手段の操作に応じた画像が表示される
ため、運転操作に応じた加速度、振動及び画像によって
現実と同様な運転感覚を得ることができる。

【００１３】また、第３の発明は、運転手段の操作に応
じて演算された加速度で動揺台が変位するようサスペン
ションユニットを駆動するとともに、運転手段の操作に
同期した振動発生手段により動揺台には振動が加えられ
るとともに、運転手段の操作に応じた画像が表示され、
切換手段によって動揺台に加わる加速度を切り換えるこ
とにより運転特性を変更することが可能となり、１回の
搭乗で複数の乗物を体験することができる。

【００１４】また、第４の発明は、前記第１〜第３の発
明において、前記動揺台の一点を回動自由に支持する一
方、動揺台の少なくとも２点をサスペンションユニット
で揺動自在に支持したため、サスペンションユニットの
伸縮により回動自由な支点を軸としてロール方向及びピ
ッチ方向への揺動を行うことができる。

【００１５】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記サスペンションユニットを流体圧シリンダで
構成するとともに、前記流体圧シリンダの圧力を所定値
に保持可能な圧力制御手段を備え、駆動手段は演算され
た加速度に基づく圧力を圧力制御手段へ指示し、流体圧
シリンダは所定の圧力を保持するよう駆動されて動揺台
に揺動を与えることができる。

【００１６】

【実施例】図４〜図８に本発明の実施例を示す。

【００１７】図４〜図８において、疑似体験装置を構成
する動揺台１には自動車の運転席が構成され、この動揺
台１をマイクロコンピュータ等で構成された制御ユニッ
ト１０の指令により後述の油圧回路で駆動する例を示
す。

【００１８】板状部材で構成された動揺台１は図５、６
に示すように、図中後方端部の中央をユニバーサルジョ
イント４を介して床面としての基盤４１に立設された支
柱４０で回動自由かつ基盤４１から所定の高さに支持さ
れるとともに、動揺台１の図中前方端部の左右の所定の
位置では基盤４１に立設された振動発生手段としてのサ
ーボシリンダ３、３で揺動自由に支持されたサスペンシ
ョンユニット２Ｌ、２Ｒを介して基盤４１から所定の高
さに支持される。

【００１９】そして、動揺台１の上面には図５、図６に
示すように、搭乗者が着席するシート２７が図中前方に
向けた所定の位置に配設され、シート２７に対応した所
定の位置にはステアリング２０、アクセルペダル２２、
ブレーキペダル２４及びイグニッションキー２６が配設
されて自動車の運転席を構成し、シート２７に対峙する
所定の前方には図示しない固定手段によって支持された
表示手段としてのＣＲＴ１７が固設される。

【００２０】ここで、サスペンションユニット２Ｌ、２
Ｒは図７に示すように、乗用車などの車両のアクティブ
サスペンションに採用されるものと同様に構成され、圧
力制御弁３３Ｌからの油圧により伸縮するロッド２ｃを
収装した油圧パワーシリンダ２ｂにスプリング２ａを組
み合わせたもので、油圧パワーシリンダ２ｂには緩衝装
置としてのアキュームレータ２ｅが減衰バルブ２ｄを介
して設けられ、サーボシリンダ３に取り付けられた油圧
パワーシリンダ２ｂは圧力制御弁３３Ｌからの油圧に応
じて動揺台１を変位させる一方、サーボシリンダ３から
の上下方向の振動をアキュームレータ２ｅで、減衰バル
ブ２ｄで吸収可能としたものである。なお、サスペンシ
ョンユニット２Ｒも上記と同様に構成される。

【００２１】基盤４１から所定の高さに支持された動揺
台１は後端中央をユニバーサルジョイント４で回動自由
に、前方両側を伸縮可能なサスペンションユニット２
Ｌ、２Ｒで揺動自由に支持されるため、ユニバーサルジ
ョイント４を軸としたピッチ方向、ロール方向へ揺動可
能に支持される。

【００２２】このピッチ方向、ロール方向は、動揺台１
の前後方向を図中Ｘ軸、同じく幅方向をＹ軸、上下方向
をＺ軸とすると、ピッチ方向はＹ軸回りの回動であり、
ロール方向はＸ軸回りの回動である。

【００２３】動揺台１の制御は、図４に示すように、ス
テアリング２０の舵角を検出する舵角センサ２１、アク
セルペダル２２の開度を検出するアクセル開度センサ２
３、ブレーキペダル２４の踏み込み状態を検出するブレ
ーキスイッチ２５及びイグニッションキー２６からの信
号に基づいてコントロールユニット１０は動揺台１に加
える加速度を演算してサスペンションユニット２Ｌ、２
Ｒを伸縮することで行われる。

【００２４】コントロールユニット１０は舵角センサ２
１、アクセル開度センサ２３、ブレーキスイッチ２５、
イグニッションキー２６からの信号に応じて運転状態、
すなわち、動揺台１の前後方向（Ｘ軸方向）の加速度Ｇ
_X及び幅方向（Ｙ軸方向）の横加速度Ｇ_Yを演算する演算
コントローラ１１と、演算コントローラ１１からの前後
加速度Ｇ_X、横加速度Ｇ_Yに基づいてサスペンションユニ
ット２Ｌ、２Ｒの変位量及び速度を演算するとともに駆
動するサスペンションコントローラ１２と、予めデータ
レコーダ１３に格納した路面状態に基づく振動パターン
を読み込んでサーボシリンダ３、３を駆動するコントロ
ーラ１４と、演算コントローラ１１からの運転状態に同
期してコントローラ１４を作動させるシーケンサ１５か
ら構成される。

【００２５】サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒを駆動
するサスペンションコントローラ１２は図８に示す油圧
回路のように、サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒにそ
れぞれ連通した電磁比例式の圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒ
へ指令電流を送出することによってサスペンションユニ
ット２Ｌ、２Ｒの油圧パワーシリンダ２ｂの駆動を行う
もので、サスペンションコントローラ１２は演算コント
ローラ１１が算出した前後及び横加速度Ｇ_X、Ｇ_Yに基づ
いてサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒの油圧パワーシ
リンダ２ｂに加わる油圧を所定値に制御、保持するもの
である。

【００２６】図８はサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒ
を駆動する油圧回路の概略を示し、この油圧回路につい
て説明すると、ポンプ３１からの圧油はチェック弁３４
を介して圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒへそれぞれ供給さ
れ、圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒがサスペンションコント
ローラ１２からの指令電流に応じて増圧位置（ａ）へ変
位することでサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒへの圧
油の供給が行われて図７に示したロッド２ｃが伸長す
る。

【００２７】一方、圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒが減圧位
置（ｂ）へ変位するとともに切換弁３６が開弁位置へ切
り換えられると、サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒ内
の作動油は圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒからオペレートチ
ェック弁３５、切換弁３６を介してタンク３２へ排出さ
れロッド２ｃは収縮する。なお、リリーフ弁３７は回路
圧を常時所定値に保持するためのものであり、サスペン
ションユニット２Ｌ、２Ｒと圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒ
との間にはフィードバック制御を行うための油圧センサ
３８がそれぞれ介装され、検出された油圧はサスペンシ
ョンコントローラ１２へ送出される。

【００２８】振動発生手段としてのサーボシリンダ３、
３も同様に油圧により上下方向、すなわち、図５、図６
のＺ軸方向へ駆動され、詳述はしないが油圧源からの圧
油によって昇圧、減圧を高速で切り換えることでサスペ
ンションユニット２Ｌ、２ＲにＺ軸方向の振動を加える
もので、シーケンサ１５により演算コントローラ１１の
演算結果と同期したコントローラ１４はデータレコーダ
１３に予め格納された凹凸、継目などの路面データに基
づく振動パターンを演算コントローラ１１の運転状況に
同期して読み出し、サーボシリンダ３、３を所定の周波
数で振動させる。

【００２９】演算コントローラ１１は加速度及び運転状
態の演算だけでなく、演算した運転状態に応じて予め設
定された道路などの映像及び効果音を発生して表示手段
としてのＣＲＴ１７に表示し、図示しないスピーカより
効果音を発生する。さらに、演算コントローラ１１に接
続された操作盤１６には図示しない切換スイッチが設け
られ、動揺台１上で運転する車両の緩衝器をパッシブモ
ード（受動型の緩衝器）とアクティブモード（能動型の
緩衝器）とを選択的に切り換えるもので、操作盤１６の
切換スイッチを適宜切り換えることにより搭乗者に複数
種の車両の運転感覚を体験させるものである。

【００３０】ここで、上記サスペンションユニット２
Ｌ、２Ｒ及びサスペンションコントローラ１２は、現在
量産中の車両に採用されたアクティブサスペンションシ
ステムの一部を構成するものとほぼ同等であり、以下車
両のアクティブサスペンションについて簡単に説明す
る。なお、車両のアクティブサスペンションの詳細につ
いては山海堂刊「自動車のサスペンション」第２４４頁
〜第２７３頁等を参照されたい。

【００３１】車両の緩衝器としては、従来からスプリン
グと油圧ダンパによる受動型のパッシブサスペンション
が広く採用されていたが、近年では、車両の姿勢制御を
容易に行うことが可能なアクティブサスペンションシス
テムを採用した車両が普及しつつある。

【００３２】このアクティブサスペンションシステムは
上記図７に示した油圧パワーシリンダ２ｂ等と同様の図
示しないサスペンションユニットを介して車体を支持す
るとともに、車両の運転状態を、前後Ｇセンサ、横Ｇセ
ンサ、上下Ｇセンサ、車速センサ、車高センサからの信
号に基づいて油圧パワーシリンダ２ｂの駆動制御を行う
コントローラを備え、運転操作による走行状態の変化と
路面などの外乱による走行状態の変化を検知し、油圧パ
ワーシリンダ２ｂを駆動して車両の姿勢を最適な領域に
制御するもので、この姿勢制御は次の４つに大別され
る。

【００３３】（１）ロール制御車両が旋回中に発生する横加速度を横Ｇセンサにより検
知し、検出値に応じて旋回外側車輪のサスペンションユ
ニットの圧力を増大させ、車体をロール方向へ回動させ
るモーメントを打ち消して車体の横方向の水平を保持さ
せる。

【００３４】（２）ピッチ制御車両の発進、制動時に発生する前後加速度を前後Ｇセン
サにより検知し、この検出値に応じて前後輪のサスペン
ションユニットを制御するもので、車体をピッチ方向へ
回動させるモーメント（ダイブ、スクヮット）を打ち消
す。例えば、制動時に発生するダイブを打ち消すには前
輪のサスペンションユニットを増圧する一方、後輪のサ
スペンションユニットを減圧して車体の前後方向の水平
を保持させる。

【００３５】（３）バウンス制御路面の凹凸による衝撃を上下Ｇセンサにより検知し、こ
の検出値から演算した速度及び方向に応じて前後輪のサ
スペンションユニットを伸縮させることで車体の制振を
行う。

【００３６】（４）車高制御乗員数や積載量の増減による車高の変化を車高センサに
より検知し、車高変化が生じたサスペンションユニット
を伸縮させて所定の車高を維持し、あるいは、車速セン
サの検出速度が所定値を越えると前後輪のサスペンショ
ンユニットを収縮させて車高を下げ、車両の高速安定性
を確保する。

【００３７】以上のような制御を行うことで、アクティ
ブサスペンションは従来のパッシブサスペンションに比
して車体の安定性を向上させるものである。

【００３８】次に、このようなアクティブサスペンショ
ンに採用されるサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒ及び
サスペンションコントローラ１２を用いて上記のように
構成された疑似体験装置の動揺台１を駆動するコントロ
ールユニット１０における制御の内容を図９〜図１１に
示すフローチャートを参照しながら詳述する。

【００３９】図９のフローチャートにおいて、動揺台１
の搭乗者が図４、図５に示したイグニッションキー２６
をオンにするとステップＳ１の判定に基づいて疑似体験
装置の作動を開始する。

【００４０】動揺台１のシート２７に着席した搭乗者の
運転操作を検出するため、アクセル開度センサ２３の検
出値を読み込んでアクセルペダル２２の開度を検知する
一方、ブレーキスイッチ２５からのＯＮ、ＯＦＦ信号を
読み込んでブレーキペダル２４の操作状態を検知する
（ステップＳ２、Ｓ３）。

【００４１】こうして読み込んだアクセルペダル２２の
開度及びブレーキペダル２４の信号から動揺台１の前後
方向、すなわち、図５、図６においてＸ軸方向の加速度
Ｇ_Xを演算する（ステップＳ４）。前後加速度Ｇ_Xの演算
は、アクセルペダル２２の開度と予め設定した機関出力
との関係、又は、ブレーキペダル２４の踏み込み時間と
予め設定した制動力との関係から加速度又は減速度が得
られる。

【００４２】ここで、前後加速度Ｇ_Xは、動揺台１が図
５において前方に向かう加速度Ｇ_Xを正、他方を負と
し、正の加速度Ｇ_Xは疑似体験中の車両（以下車両とす
る）の加速を、負の加速度Ｇ_Xは同じく減速をそれぞれ
意味する。

【００４３】算出された前後加速度ＧＸを積分すること
により車両速度を演算する（ステップＳ５）。

【００４４】次に、舵角センサ２１から操舵角度を読み
込んで（ステップＳ６）、前記車両速度と操舵角度との
関係から予め設定された動揺台１の横加速度Ｇ_Y、すな
わち、図５、図６に示したＹ軸方向の加速度を演算する
（ステップＳ７）。ここで、横加速度Ｇ_Yは、動揺台１
が図６の左方向（サスペンションユニット２Ｒ方向）に
向かう横加速度Ｇ_Yを正、他方を負とし、正の加速度Ｇ_Y
は車両の左旋回を、負の加速度Ｇ_Yは同じく右旋回をそ
れぞれ意味する。なお、図示はしないが、横加速度Ｇ_Y
の演算は、前記検出した操舵角度を微分して得られた操
舵角速度と車両速度との関係からも得ることができ、操
舵角度又は操舵角速度とを併用して演算結果の大きいほ
うを横加速度Ｇ_Yとしてもよい。

【００４５】ステップＳ８では、運転中の車両のサスペ
ンションがアクティブサスペンションであるか、パッシ
ブサスペンションであるかを判定するもので、操作盤１
６の図示しない切換スイッチがパッシブモードであれ
ば、ステップＳ９の処理で前後加速度Ｇ_X、横加速度Ｇ_Y
に応じてサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒを伸縮駆動
させて動揺台１をピッチ又はロール方向へ揺動し、てシ
ート２７上の搭乗者に加速度を体感させる一方、同じく
切換スイッチがアクティブモードであればステップＳ１
０の処理へ進んで動揺台１を揺動させない。

【００４６】このアクティブモードでは上記したように
車両のアクティブサスペンションのロール、ピッチ制御
が行われて車体が常時水平を保持した運転状況を再現す
るものである。

【００４７】ステップＳ１０では、コントロールユニッ
ト１０の演算コントローラ１１が車両の速度、操舵角度
に基づく進行方向から予め設定された画像を発生し、Ｃ
ＲＴ１７に表示する。

【００４８】さらに、ステップＳ１１では、上記演算さ
れた車両速度、進行方向に同期した路面データを呼び出
すようにシーケンサ１５へ指令信号を送出する。シーケ
ンサ１５はコントローラ１４に演算コントローラ１１が
発生する画像に同期した路面データを読み込ませるとと
もに、サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒと基盤４１と
の間に介装されたサーボシリンダ３、３を路面データに
応じた周波数で伸縮させて動揺台１に路面からの振動を
加える。

【００４９】サーボシリンダ３からの振動は、サスペン
ションユニット２Ｌ、２Ｒに内蔵した上記図７に示す減
衰バルブ２ｄ、アキュームレータ２ｅで所定の減衰特性
で緩衝されてから動揺台１に伝達されるため、動揺台１
上の搭乗者は実際の車両と同様に緩衝装置を介した振動
を体感することができ、ＣＲＴ１７の画像と併せて臨場
感のある運転状況を忠実に再現することができるのであ
る。

【００５０】ここで、ステップＳ９のサスペンション駆
動処理について詳述する。

【００５１】サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒの駆動
は図１０のフローチャートに示すように演算コントロー
ラ１１からの前後加速度Ｇ_X、横加速度Ｇ_Yに基づいて行
われる。

【００５２】前後加速度Ｇ_X及び横加速度Ｇ_Yの有無をス
テップＳ２０で判定し、前後加速度Ｇ_X又は横加速度Ｇ_Y
がある場合にはステップＳ２１の処理へ進む一方、前後
加速度Ｇ_X、横加速度Ｇ_Yが共に０である場合には定常走
行中又は停止中であると判定して図１１に示す後述のレ
ベル処理へ進む。

【００５３】ステップＳ２１で前後加速度Ｇ_Xが０でな
ければ、すなわち、搭乗者が加減速操作を行っている場
合、ステップＳ２２〜Ｓ２４のピッチ処理を行う一方、
前後加速度Ｇ_X＝０であればステップＳ２５の判定に進
む。

【００５４】ピッチ処理は、まず、ステップＳ２２で前
後加速度Ｇ_Xの方向を判定し、前後加速度Ｇ_X＞０であれ
ば車両の加速中であると判定し、サスペンションユニッ
ト２Ｌ、２Ｒを前後加速度Ｇ_Xに応じた位置まで伸長さ
せ、動揺台１はユニバーサルジョイント４を軸に前端が
上方へ向けて回動し、動揺台１は前後加速度Ｇ_Xに応じ
た角度で前端を上方へ向けて揺動する。

【００５５】ここで、サスペンションユニット２Ｌ、２
Ｒの伸長は、サスペンションコントローラ１２からの指
令電流によって図７に示した圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒ
がそれぞれ増圧位置（ａ）に切り換えられ、チェック弁
３４から供給される圧油がサスペンションユニット２
Ｌ、２Ｒの油圧パワーシリンダ２ｂへ流入することで行
われる。

【００５６】動揺台１の上方への揺動によって搭乗者は
シート２７の背もたれに押し付けられ、あたかも動揺台
１が加速中であるかのうような重力を体感することがで
き、この動揺台１の姿勢は実際の車両の加速中に後軸側
のダンパ及びスプリングが沈み込むスクヮットを再現す
る。

【００５７】一方、ステップＳ２２の判定がＮＯである
場合には、車両は減速中であると判定し、サスペンショ
ンユニット２Ｌ、２Ｒを前後加速度Ｇ_Xに応じて伸縮さ
せ、動揺台１はユニバーサルジョイント４を軸に前端が
下方へ向けて回動し、動揺台１は前後加速度Ｇ_Xに応じ
た所定の角度で前端を下方へ向けて揺動する。

【００５８】サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒの収縮
は、上記伸長時とは逆に、圧力制御弁３３Ｌ、３３Ｒが
それぞれ減圧位置（ｂ）に切り換えられるとともに切換
弁３６が開弁し、油圧パワーシリンダ２ｂの圧油がオペ
レートチェック弁３５、切換弁３６を介してタンク３２
へ放出されることで行われる。

【００５９】動揺台１の下方への揺動によって搭乗者は
ステアリング２０側へ押し付けられ、あたかも動揺台１
が減速中であるかのうような重力を体感することがで
き、この動揺台１の姿勢は実際の車両の制動時に前軸側
のダンパ及びスプリングが沈み込むダイブを再現するこ
とができる。

【００６０】動揺台１の横方向の駆動は、ステップＳ２
５の判定において横加速度Ｇ_Yが０でなければ、すなわ
ち、搭乗者が操舵操作を行っている場合にステップＳ２
６〜Ｓ３０のロール処理を行う一方、横加速度Ｇ_Y＝０
であればＲＥＴＵＲＮへ進み、サスペンション駆動処理
を終了して図９のフローチャートに示したステップＳ１
０へ進む。

【００６１】ステップＳ２６では横加速度Ｇ_Yの正負の
判定を行って、横加速度Ｇ_Yが正であれば前述のように
左旋回と判定し、サスペンションユニット２Ｌを上記と
同様にして横加速度Ｇ_Yに応じた所定量だけ伸長させる
一方、サスペンションユニット２Ｒを同じく所定量だけ
収縮させて動揺台１を図５のＣＲＴ１７に向かって右側
へ揺動させる（ステップＳ２７、２８）。

【００６２】動揺台１の右側への揺動によって搭乗者に
は右側へ押し出される方向に重力が加えられ、あたかも
動揺台１が左旋回中であるかのうような重力を体感する
ことができ、この動揺台１の姿勢はパッシブサスペンシ
ョンを備えた実際の車両が左旋回中に旋回外側となる右
側のダンパ及びスプリングが沈み込むロールを再現する
ことができる。

【００６３】一方、横加速度Ｇ_Yが負であれば右旋回と
判定し、サスペンションユニット２Ｌを横加速度Ｇ_Yに
応じた所定量だけ収縮させる一方、サスペンションユニ
ット２Ｒを同じく所定量だけ伸長させて動揺台１を図５
のＣＲＴ１７に向かって左側へ揺動させる（ステップＳ
２９、３０）。

【００６４】動揺台１の左側への揺動によって搭乗者に
は左側へ押し出される方向へ重力が加わり、あたかも動
揺台１が右旋回中であるかのうような重力を体感するこ
とができ、この動揺台１の姿勢は車両が右旋回中に旋回
外側となる左側のダンパ及びスプリングが沈み込むロー
ルを再現することができる。

【００６５】ロール処理が終了した後は、前記ステップ
Ｓ１０の画像出力処理へ進む。

【００６６】上記ステップＳ２０で定常走行中又は停止
中であると判定された場合には、動揺台１を所定の水平
位置に保持する図１１に示すレベル処理を行う。

【００６７】ステップＳ３１で圧力制御弁３３Ｌ、３３
Ｒとサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒとの間に介装さ
れた圧力センサ３８の検出油圧Ｐを読み込み、ステップ
Ｓ３２で油圧Ｐが所定値でなければ動揺台１が傾斜中で
あると判定し、ステップＳ３３〜Ｓ３５の所定の水平位
置へ復帰する処理が行われる。

【００６８】油圧Ｐが所定値未満であればサスペンショ
ンユニット２Ｌが所定の水平位置より下方にあると判定
し、ステップＳ３４でサスペンションユニット２Ｌに加
わる油圧が上昇するよう圧力制御弁３３Ｌを励磁して伸
長させる。

【００６９】油圧Ｐが所定値を越える場合にはサスペン
ションユニット２Ｌが所定の水平位置より上方にあると
判定し、ステップＳ３５でサスペンションユニット２Ｌ
に加わる油圧が減少するよう圧力制御弁３３Ｌを減圧位
置（ｂ）へ切り換えて収縮させ、ステップＳ３１〜Ｓ３
５の処理をサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒについて
それぞれ繰り返して行うことにより動揺台１を所定の水
平位置へ復帰させることができる。このレベル処理の終
了後には図９に示したステップＳ１０へ進む。

【００７０】上記ステップＳ１〜Ｓ１１を繰り返すこと
により動揺台１の搭乗者の運転操作に応じて演算された
前後加速度Ｇ_X及び横加速度Ｇ_Yに応じてサスペンション
ユニット２Ｌ、２Ｒが変位し、動揺台１がユニバーサル
ジョイント４を軸として揺動することによって搭乗者は
運転操作に対応した加速度を体感することができ、同時
に運転操作に対応した振動パターンで動揺台１はサスペ
ンションユニット２Ｌ、２Ｒを介して加振され、搭乗者
は実際の車両と同様な乗心地で運転するとともに、シー
ト２７の前方に配設されたＣＲＴ１７には運転操作に応
じた画像が表示されるため現実の運転感覚を体験するこ
とができ、さらに、操作盤１６の切換スイッチを操作す
ることにより一回の搭乗で複数の車両を体験することが
可能となるのである。

【００７１】このように、動揺台１の１点をユニバーサ
ルジョイント４で回動自由に、２点を伸縮可能なサスペ
ンションユニット２Ｌ、２Ｒで揺動自在に支持し、これ
らサスペンションユニット２Ｌ、２Ｒを予め設定した振
動パターンで上下方向に振動するサーボシリンダ３、３
を介して揺動自在に支持するとともに、動揺台１の前方
にＣＲＴ１７を配設し、運転操作に同期して加速度、路
面からの振動及び画像を表示するようにしたため実際の
運転感覚を忠実に再現することが可能となり、サーボシ
リンダ３からの振動はサスペンションユニット２Ｌ、２
Ｒでそれぞれ減衰されて実際の車両と同様の乗心地を得
ることができ、さらに、サスペンションユニットとして
指令圧力を保持可能な車両用アクティブサスペンション
のサスペンションコントローラ１２及びサスペンション
ユニット２Ｌ、２Ｒを流用するとともに、振動発生手段
として既存のサーボシリンダを流用したため、従来の疑
似体験装置で必要とされていた高応答速度かつロングス
トロークのアクチュエータが不要となって、従来の疑似
体験装置に比して簡易な構成となって安価に提供するこ
とが可能となる。

【００７２】また、サスペンションユニット２Ｌ、２Ｒ
の制御をコントロールユニット１０で、サーボシリンダ
３の制御をコントローラ１４でそれぞれ行うようにした
ため、コントロールユニット１０、コントローラ１４は
それぞれの処理速度に応じた能力を具備していればよ
く、従来のように高速、大容量の制御装置が不要となっ
てマイクロプロッセッサによるパーソナルコンピュータ
等で簡易かつ安価に構成することができ、レジャー施設
あるいは教習所などの訓練施設への導入を促進すること
ができる。

【００７３】図１２は他の実施例を示し、ステップＳ５
１〜Ｓ６１は上記図９のフローチャートにおけるステッ
プＳ１〜Ｓ１１にそれぞれ対応し、ステップＳ５８の判
定でＮＯとなった場合にステップＳ６２の処理を付加し
たものである。

【００７４】上記第１の実施例においては、操作盤１６
の切換スイッチがアクティブ側にあれば動揺台１を駆動
せずに車両用アクティブサスペンションの理論どうりに
水平を保持したが、実際には加減速、旋回に応じて加速
度は発生する。このためステップＳ６２ではステップＳ
５４、Ｓ５７で演算された前後加速度Ｇ_X、横加速度Ｇ_Y
にそれぞれ所定の定数Ｋ（ただし、０＜Ｋ＜１）を乗じ
て減衰させるもので、搭乗者は切換スイッチを操作する
ことによって、動揺台１に加わる加速度を変更すること
ができ、１回の搭乗で複数の車両の運転感覚を体験する
ことができる。

【００７５】なお、上記実施例において、運転手段とし
て自動車の運転装置による構成を開示したが、図示はし
ないが、船舶、鉄道車両、航空機等に置き換えることが
でき、この場合、データレコーダ１３に格納する振動パ
ターンをそれぞれ波動、レールの状態、空力的変動に応
じたものにすればよい。

【００７６】また、上記実施例において、動揺台１の後
端中央をユニバーサルジョイント４で、前端部両側をサ
スペンションユニット２Ｌ、２Ｒでそれぞれ支持した
が、動揺台１は少なくともロール及びピッチ方向に揺動
自在であればよく、図示はしないが、前後両側の４点を
それぞれ上記と同様なサスペンションユニットで支持す
ることもできる。この場合、動揺台１はＺ軸方向（バウ
ンス方向）への変位及びＺ軸回り（ヨー方向）への揺動
も可能となる。

【００７７】また、上記実施例において、サスペンショ
ンユニット２Ｌ、２Ｒが流体圧シリンダとして油圧パワ
ーシリンダ２ｂを備えた例を示したが、空圧シリンダに
よって構成することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、動揺
台に揺動を与えるサスペンションユニットと床面との間
に振動発生手段を介装したため、動揺台に加わる振動は
サスペンションユニットで減衰されるて実際の車両など
の乗物と同様の乗心地を得ることができ、揺台の運転手
段の操作に同期した加速度で運転感覚を忠実に再現する
ことができ、サスペンションユニットを駆動する駆動手
段と、振動発生手段を駆動する制御手段でそれぞれ独立
して行うようにしたため、サスペンションユニットの駆
動手段と振動発生手段の制御手段はそれぞれの処理速度
に応じた能力を具備していればよく、従来のように高
速、大容量の制御装置が不要となってマイクロプロッセ
ッサによるパーソナルコンピュータ等で構成することが
でき、かつ、従来のように高い応答性及び大きなストロ
ークを備えたアクチュエータが不要となり、簡易かつ安
価に構成することが可能となってレジャー施設あるいは
教習所などの訓練施設への導入を促進することができ
る。

【００７９】また、第２の発明は、動揺台に揺動を与え
るサスペンションユニットと床面との間に振動発生手段
を介装するとともに、運転状態と同期した画像を表示手
段へ表示するようにしたため、運転手段の操作に同期し
て加速度、振動及び画像によって忠実に運転感覚を再現
することができる。

【００８０】また、第３の発明は、動揺台に揺動を与え
るサスペンションユニットと床面との間に振動発生手段
を介装するとともに運転状態と同期した画像を表示する
手段に加えて、演算された加速度と、減衰された加速度
を切り換える手段を備えたため、切換手段の操作により
異なる加速度で動揺台を駆動することができ、１回の搭
乗で複数の運転感覚を体験することが可能となる。

【００８１】また、第４の発明は、前記第１〜第３の発
明において、動揺台の一点を回動自由に支持する一方、
動揺台の少なくとも２点をサスペンションユニットで揺
動自由に支持したため、ピッチ及びロール方向の揺動を
簡易な構成で実現することができる。

【００８２】また、第５の発明は、前記第４の発明にお
いて、前記サスペンションユニットが所定の圧力を保持
可能な圧力制御手段を備えた流体圧シリンダで構成した
ため、車両用アクティブサスペンションを流用して簡易
に構成することができ、製造コストを抑制して安価な疑
似体験装置を提供することが可能となって、レジャー施
設あるいは教習所などの訓練施設への導入を促進するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に対応したクレーム対応図である。

【図２】第２の発明に対応したクレーム対応図である。

【図３】第３の発明に対応したクレーム対応図である。

【図４】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図５】動揺台を示す正面図である。

【図６】同じく動揺台を示す側面図である。

【図７】サスペンションユニットの概略構成図。

【図８】油圧回路の概略を示すブロック図である。

【図９】制御の内容を示すフローチャートである。

【図１０】同じくサスペンション駆動処理の内容を示す
フローチャートである。

【図１１】同じくレベル処理の内容を示すフローチャー
トである。

【図１２】他の実施例を示す制御のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１動揺台２Ｌ、２Ｒサスペンションユニット３サーボシリンダ４ユニバーサルジョイント１１演算コントローラ１２サスペンションコントローラ１３データレコーダ１４コントローラ１６操作盤１７ＣＲＴ２０ステアリング２２アクセルペダル２４ブレーキペダル２６イグニッションキー５１動揺台５２運転手段５３サスペンションユニット５４検出手段５５加速度演算手段５６駆動手段５７振動発生手段５８制御手段５９画像情報発生手段６０表示手段７０減衰手段７１切換手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転手段を備えた動揺台と、この動揺台
を支持するサスペンションユニットと、前記運転手段の
操作に基づく運転状態を検出する手段と、前記検出した
運転状態に基づいて加速度を演算する手段と、前記演算
した加速度に応じて前記動揺台の姿勢を変化させるよう
に前記サスペンションユニットを駆動する手段と、前記
サスペンションユニットと床面との間に介装した振動発
生手段と、運転状態に応じて前記振動発生手段を駆動す
る制御手段とを備えたことを特徴とする疑似体験装置。
【請求項２】運転手段を備えた動揺台と、この動揺台
を支持するサスペンションユニットと、前記運転手段の
操作に基づく運転状態を検出する手段と、前記検出した
運転状態に基づいて加速度を演算する手段と、前記演算
した加速度に応じて前記動揺台の姿勢を変化させるよう
に前記サスペンションユニットを駆動する手段と、前記
サスペンションユニットと床面との間に介装した振動発
生手段と、運転状態に応じて前記振動発生手段を駆動す
る制御手段と、前記運転状態に同期して予め設定した画
像情報を発生する手段と、前記画像情報を表示する手段
とを備えたことを特徴とする疑似体験装置。
【請求項３】運転手段を備えた動揺台と、この動揺台
を支持するサスペンションユニットと、前記運転手段の
操作に基づく運転状態を検出する手段と、前記検出した
運転状態に基づいて加速度を演算する手段と、前記演算
した加速度を所定の割合で減衰する手段と、前記加速度
演算手段と減衰手段の出力を選択的に切り換える手段
と、前記選択した出力に応じて前記動揺台の姿勢を変化
させるよう前記サスペンションユニットを駆動する手段
と、前記サスペンションユニットと床面との間に介装し
た振動発生手段と、運転状態に応じて前記振動発生手段
を駆動する制御手段と、前記運転状態に同期して予め設
定した画像情報を発生する手段と、前記画像情報を表示
する手段とを備えたことを特徴とする疑似体験装置。
【請求項４】前記動揺台の一点を回動自由に支持する
一方、動揺台の少なくとも２点を前記サスペンションユ
ニットで揺動自在に支持したことを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいずれか一つに記載の疑似体験装置。
【請求項５】前記サスペンションユニットを流体圧シ
リンダで構成するとともに、前記流体圧シリンダの圧力
を所定値に保持する圧力制御手段を備えたことを特徴と
する請求項４に記載の疑似体験装置。