JPH08182788A

JPH08182788A - スカイダイビング及びパラシュート降下訓練シミュレータ

Info

Publication number: JPH08182788A
Application number: JP32835694A
Authority: JP
Inventors: Kouji Fukugasako; 功治福ヶ迫; Takanobu Naruo; 孝信鳴尾
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】小型の装置で加速度感や旋回感が得られ、し
かも広範囲の視界が得られるスカイダイビング及びパラ
シュート降下訓練シミュレータを提供する。【構成】シェル20と、シェル20を動揺させる動揺手段
27と、シェル20内に設けられ訓練者100 を水平から垂直
に連続して支持する支持手段28と、支持手段28に設けら
れ訓練者100 の手足の動きを検知するセンサ51と、支持
手段28に設けられ開傘操作の有無を検知するセンサ52
と、支持手段28に設けられコントロールライン44ａ44ｂ
の操作量を検知するセンサ42ａ，42ｂと、各センサから
の検知値が入力され、垂直状態のときにセンサ51からの
検知値で動揺手段27を動揺させ、かつ、センサ52からの
検知値で支持手段28を水平状態から垂直状態に連続して
回動させ、さらに垂直状態のときにセンサ42ａ，42ｂか
らの検知値で動揺手段27を動揺させる制御手段61とを備
えたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スカイダイビング及び
パラシュート降下訓練シミュレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７はスカイダイビング及びパラシュ
ート降下訓練シミュレータの従来例を示す図である（特
開平３−１２６４７６号公報）。

【０００３】同図に示すシミュレータには、風洞装置１
の竪型風洞部１Ａの途中に、降下口２が設けられてい
る。訓練を受ける人員３は、竪型風洞部１Ａの頂部に設
けた吊下装置４に安全索５及び模擬用のパラシュート６
の誘導索１０を装備した後、降下台７上から降下口２を
経由して竪型風洞部１Ａ内に降下するようになってい
る。竪型風洞部１Ａの下面、すなわち降下した人員３の
眼下にはスクリーン８が設けられている。

【０００４】このようなシミュレータにおいて、自然降
下時は安全索５で、パラシュート開放時はパラシュート
６及び誘導索１０を介して吊下装置４に吊下げられた人
員３はパラシュート６の開放に応じた衝撃や動揺が与え
られるようになっている。また、人員３は目標地からの
ずれを誘導索１０を実際の降下時と同様に操作する。そ
して、その操作量に応じた降下の方向を、眼下のスクリ
ーン８上の景観を移動させることで模擬し、最終的に目
標地に降下するようにしている。尚、９は景観装置であ
り、１１はシミュレート装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１７
に示す従来例は人員３の真下にしかスクリーン８がない
ため人員３にはごく限られた範囲しか降下映像が表示さ
れず、特にパラシュート降下訓練の際には人員３が略垂
直状態になるため非常に見づらくなり臨場感に乏しい。
また人員３の体の傾きや旋回感を得ることができない。
しかも風洞装置１を用いているため装置が大きい。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、小型の装置で加速度感や旋回感が得られ、しかも広
範囲の視界が得られるスカイダイビング及びパラシュー
ト降下訓練シミュレータを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、スカイダイビング及びパラシュート降下訓
練を行う訓練室が形成された略球状のシミュレーション
用シェルと、このシェルを動揺させる動揺手段と、シェ
ル内に設けられ降下訓練者を水平状態から垂直状態に連
続して支持する支持手段と、支持手段に設けられ降下訓
練者の手足の動きを検知する手足センサと、支持手段に
設けられ降下訓練者による開傘操作を検知する開傘セン
サと、支持手段に設けられ降下訓練者によるコントロー
ルラインの操作量を検知する操縦センサと、各センサか
らの検知値が入力され、水平状態のときに手足センサか
らの検知値で動揺手段を動揺させ、かつ、開傘センサか
らの検知値で支持手段を水平状態から垂直状態に連続し
て回動させ、さらに垂直状態のときに操縦センサからの
検知値で動揺手段を動揺させる制御手段とを備えたもの
である。

【０００８】上記構成に加え本発明は、支持手段を、中
心軸が水平になるように配置された円弧状の一対のガイ
ドレールと、このガイドレールに沿って移動自在な円弧
状の支持架台と、この支持架台をガイドレールに沿って
回動させる支持架台回動手段と、支持架台に設けられ降
下訓練者の胴体を支持する胴体支持手段とで構成したも
のである。

【０００９】上記構成に加え本発明は、シェルの内面に
降下時の映像を表示する映像表示手段が形成され、制御
手段は、降下状態に応じて映像表示手段で表示される映
像を制御するものである。

【００１０】上記構成に加え本発明は、シェルの内壁に
形成された映像表示手段が、降下映像を投影するプロジ
ェクタと、プロジェクタからの投影画像を受けて透過す
る曲面スクリーンと、曲面スクリーンからの拡散光を平
行光にするための曲面ビームスプリッタ及び光学系コン
ポーネントからなるパンケーキ・ウィンドウとで構成さ
れた複数のパンケーキ・ウィンドウ表示装置であっても
よい。

【００１１】上記構成に加え本発明は、映像表示手段
が、降下訓練者が被るヘルメットに設けられ視界を遮断
すると共に降下映像を表示するアイマスク状の表示装置
であってもよい。

【００１２】上記構成に加え本発明は、シェルに訓練者
に横風を送風する横風送風手段と下から風を送風する下
風用送風手段とを設けてもよい。

【００１３】上記構成に加え本発明は、動揺手段が、複
数のシリンダアクチュエータからなる６自由度リンク機
構で構成したものである。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、降下訓練者が水平状態のと
き、降下訓練者が手足を動かすと手足センサが検知して
制御手段に入力し、制御手段は手足センサからの検知値
に応じて動揺手段でシェルを動揺させるので、降下訓練
者が動揺することにより傾斜感、旋回感及び加速感が得
られる。降下訓練者が開傘操作を行うと開傘センサがこ
れを検知して制御手段に入力し、制御手段は支持手段を
制御して降下訓練者を水平状態から垂直状態に連続して
回動するので、降下訓練者はそのままスカイダイビング
訓練からパラシュート降下訓練へ移行する。降下訓練者
が垂直状態のとき、降下訓練者がコントロールラインを
操作すると、操縦センサがこれを検知して制御手段に入
力し、制御手段は操作量に応じてシェルを動揺手段で動
揺するので、降下訓練者が動揺することにより傾斜感、
旋回感及び加速感が得られる。

【００１５】シェルの内面に降下時の映像を表示する映
像表示手段が形成されているか又は、降下訓練者が被る
ヘルメットに、視界を遮断すると共に降下映像を表示す
るアイマスク状の表示装置が設けられている場合には、
降下訓練者は全方向の視野を得ることができ、臨場感が
得られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１７】図１は本発明のスカイダイビング及びパラ
シュート降下訓練シミュレータの一実施例のシミュレー
タ本体を示す外観斜視図である。

【００１８】同図において、２０はスカイダイビング及
びパラシュート降下訓練を行う訓練室が形成された略球
状（例えば１２面体）のシミュレーション用シェルであ
る。シェル２０の外周には、シェル２０の内面に降下時
の映像を表示する映像表示手段としての五角形のパンケ
ーキ・ウィンドウ表示装置２１が１１個設けられてい
る。シェル２０の頂部には五角形のハッチ２２が形成さ
れており、降下訓練を受ける降下訓練者（以下「訓練
者」という。）が訓練室内に出入できるようになってい
る。シェル２０はモーションベース２３上に複数本（５
本）の支柱２４で固定されており、このモーションベー
ス２３は、床面に固定されたの固定ベース２５上に複数
（６本）のシリンダアクチュエータ２６からなる６自由
度リンク機構２７に動揺自在に支持されている。６自由
度リンク機構２７は後述する制御手段としての計算制御
装置からの信号を受けて、ロール動、ピッチ動、ヨー
動、サージ動、スウェイ動及びヒーブ動のそれぞれの動
きを別々に或いはこれらの動きを組み合わせた動きをシ
ェル２０に与えるようになっている。

【００１９】このシミュレータ本体は、後述する計算制
御装置６１に信号ケーブルを介して接続されており、計
算制御装置６１は、訓練者１００及びシミュレータを監
督する教官が使用する教官卓に接続されている。

【００２０】シェル２０の訓練室内には図２〜図４に示
すような支持手段２８が設置されている。

【００２１】図２は支持手段の側面図、図３は正面図、
図４は平面図である。尚、便宜上訓練者が垂直状態のと
きを示している。

【００２２】図２〜図４において、２９，３０は一対の
円弧状のガイドレールであり、その中心が水平になるよ
うに脚部３１，３２の上部に台座３３、３４を介して固
定されている。脚部３１，３２はシェル２０の内壁に固
定されている。ガイドレール２９，３０の断面はコの字
形状に形成されている。

【００２３】３５は円弧状に形成された一対の板状部材
３６，３７と、板状部材３６，３７間に設けられた管状
の支持部材３８とからなり、訓練者１００を支持する支
持架台である。支持架台３５の両側には複数（図では４
つずつ示されているが限定されない）の転輪３９ａ〜３
９ｄ，４０ａ〜４０ｄが回転自在に設けられている。支
持架台３５は、転輪３９ａ〜３９ｄ，４０ａ〜４０ｄが
ガイドレール２９，３０内を転がることにより、円弧軌
道上を移動できるようになっている。

【００２４】支持架台３５の上部には訓練者支持・操縦
機構部４１が取り付けられており、訓練者支持・操縦機
構部４１には例えばロータリーエンコーダからなる操縦
センサ４２ａ，４２ｂが設けられており、操縦センサ４
２ａ，４２ｂにはテンションドラム４３ａ，４３ｂが接
続されている。さらにテンションドラム４３ａ，４３ｂ
にはコントロールライン４４ａ，４４ｂの上端が接続さ
れ、コントロールライン４４ａ，４４ｂの下端には訓練
者１００が握るための吊り輪４５ａ，４５ｂが接続され
ている。訓練者１００が吊り輪４５ａ（４５ｂ）を引く
とテンションドラム４３ａ（４３ｂ）が回転して操縦セ
ンサ４２ａ（４２ｂ）が回転量を操作量として計算制御
装置に入力するようになっている。また、訓練者支持・
操縦機構部４１にはコントロールライン４４ａ，４４ｂ
を上げ下げする昇降装置（図示せず）が設けられてい
る。この昇降装置は、訓練者１００（支持架台３５）が
水平状態のときはコントロールライン４４ａ，４４ｂを
訓練者支持・操縦機構部４１内に収容し、訓練者１００
（支持架台３５）が垂直状態のときには訓練者１００の
手元付近に降下するようになっている。

【００２５】支持架台３５の板状部材３６の外周の一部
には円弧状のギヤ４６が形成されている。このギヤ４６
は、脚部３１上の台座３３を介して固定された支持架台
回動手段としてのモータ４７の出力軸に取り付けられた
ピニオンギヤ４８と係合している。つまり、このモータ
４７が回転することにより支持架台３５がガイドレール
２９，３０に沿って回動するようになっている。支持架
台３５の支持部材３８には、訓練者１００をベルト４９
によって後ろから抱きかかえるように支持する胴体支持
具５０が固定されている。これらガイドレール２９，３
０、支持架台３５、ギヤ４６、モータ４７、ピニオンギ
ヤ４８及び胴体支持具５０で支持手段２８が構成されて
いる。

【００２６】支持架台３５には訓練者１００の手足の動
きを検知する手足センサ５１が設けられている。訓練者
１００が水平状態でフリーフォール訓練を行うときに手
足センサ５１がこれを検知し、計算制御装置６１に入力
するようになっている。

【００２７】訓練者支持・操縦機構部４１には開傘セン
サ５２が設けられており、訓練者１００が着用する装備
のリップコード５３を引くとこれを検知し、計算制御装
置６１に入力するようになっている。

【００２８】５４は訓練者１００がシェル２０内から出
入りするときに使用するためのラダー、５５は訓練差１
００が胴体支持具５０に固定するときに使用するための
ステップである。

【００２９】また、訓練室内には降下時に訓練者１００
に聞こえる音を発生するスピーカ（図示せず）が設けら
れている。

【００３０】図５は図１に示したシミュレータに用いら
れるパンケーキ・ウィンドウ表示装置のＡ−Ａ線部分断
面図である。

【００３１】同図に示すパンケーキ・ウィンドウ表示装
置２１は、降下映像を投影するプロジェクタ５６と、プ
ロジェクタ５６からの投影画像を受けて透過する曲面ス
クリーン５７と、曲面スクリーン５７からの拡散光を平
行光にするための曲面ビームスプリッタ５８及び光学系
コンポーネント５９からなるパンケーキ・ウィンドウ６
０とで構成されている。

【００３２】曲面スクリーン５７から出た光Ｌ₁は光学
系コンポーネント５９と曲面ビームスプリッタ５８とで
２度反射し訓練者１００の一方の目（視点Ｃ）に到達す
る。また、同じ点から別方向に出た光Ｌ₂は、別の光路
をとり訓練者１００の他方の目（視点Ｄ）に到達する。
これら２本の光路Ｌ₁，Ｌ₂は、曲面ビームスプリッタ
５８で反射する際平行光線になる。つまり、人間の両眼
に平行な光が到達することになり、無限遠に映像がある
ように見えるので高い臨場感が得られる。

【００３３】図６は図１に示したシミュレータ本体を用
いたシミュレータのブロック図である。

【００３４】訓練者支持・操縦機構部４１は図には示さ
れていない操縦センサ４２ａ，４２ｂ、開傘センサ５
２、及び昇降装置等に接続されており、かつ計算制御装
置６１に接続されている。計算制御装置６１に接続され
た模擬映像発生装置６２は、訓練者１００が水平状態の
ときにはスカイダイビング降下映像信号を発生し、訓練
者１００が垂直状態のときにはパラシュート降下映像信
号を発生するようになっており、その映像信号はパンケ
ーキ・ウィンドウ表示装置２１のプロジェクタ５６に入
力される。

【００３５】計算制御装置６１に接続された模擬音響発
生装置６３は、訓練者１００が水平状態のときにはスカ
イダイビング降下時に生じる音の信号を発生し、訓練者
１００が垂直状態のときにはパラシュート降下時に生じ
る音の信号を発生し、スピーカ６４を駆動するようにな
っている。

【００３６】計算制御装置６１に接続された手足センサ
５１は、前述したように訓練者１００が水平状態のとき
の手足の動きを検知し、計算制御装置６１に入力するよ
うになっている。

【００３７】６自由度リンク機構２７は、図にはない油
圧ポンプ、バルブ及び圧力センサを有する動揺制御装置
６５に接続されている。

【００３８】計算制御装置６１に接続された教官卓６６
には訓練の実行制御、訓練条件の設定・変更、訓練結果
の評価を行うための制御装置や、訓練者１００に指示を
与えるためのマイクロフォン、訓練者からの音声を発生
するためのスピーカ等が設けられている。尚、訓練室内
のようすをみるためのカメラを訓練室内に設けると共
に、教官卓６６にモニタを設けてもよい。

【００３９】次に実施例の作用を述べる。

【００４０】図７は図１に示したシミュレータによるフ
リーフォール訓練及びパラシュートの操縦訓練の概要を
示す図である。図８は図７に示したフリーフォール訓練
の概要を示すフローチャートである。図９は図７に示し
た操縦訓練の概要を示すフローチャートである。図１０
はスカイダイビング訓練のようすを示し、図１１はパラ
シュート降下訓練のようすを示している。

【００４１】図７において、まず、訓練者１００は図示
しないタラップでシェル２０の頂部に登り、ハッチ２２
を開けて訓練室内に入り、ラダー５４を降り、予め垂直
状態になった支持架台３５の胴体支持具５０にベルト４
９で胴体を固定する。

【００４２】教官卓６６では降下地域、初期位置、初期
高度の選定を行い、訓練者１００の体重、高度・位置に
よる風向、風速のシナリオなどの各種初期設定を行う。
このとき訓練者１００は図１０に示すように水平状態に
なる（ステップＳ−１）。

【００４３】訓練を開始すると、まずフリーフォール訓
練から行われる（ステップＳ−２，３）。

【００４４】図６及び図８において、手足センサ５１が
訓練者１００の手足の操作量を検知し、計算制御装置６
１に入力する（ステップＰ−１）。

【００４５】計算制御装置６１は、手足センサ５１から
の検知値が入力されると、訓練者１００が降下するとき
の高度・位置による風向を計算し（ステップＰ−２）、
位置・姿勢などの運動計算を行う（ステップＰ−３）。

【００４６】動揺制御装置６５は６自由度リンク機構２
７の動揺の制御を行い（ステップＰ−４）、計算制御装
置６１はパンケーキ・ウィンドウ表示装置２１に送られ
る降下映像が、フリーフォール時の訓練者１００の降下
速度や訓練者の高度などの情報に応じた映像になるよう
に模擬映像発生装置６２を制御する（ステップＰ−
５）。

【００４７】計算制御装置６１はスピーカ６４に送られ
る音声が、フリーフォール時に訓練者１００が受ける風
圧で生じる音になるように模擬音響発生装置６３を制御
する（ステップＰ−６）。

【００４８】計算制御装置６１は訓練者が装着している
高度計、訓練者の位置を示すＧＰＳ等の計器を制御する
（ステップＰ−７）。

【００４９】以下、教官がフリーフォール訓練を終了す
る許可を訓練者１００に与えるか、または訓練者が開傘
操作開始を宣言し、訓練者がリップコードを引くまで、
ステップＰ−１からステップＰ−７までの動作が繰り返
される。

【００５０】訓練者がリップコード５３を引くと、開傘
センサ５２が検知して計算制御装置６１に入力する。

【００５１】図６及び図７において、計算制御装置６１
は開傘センサ５２から検知値が入力されると、モータ４
７を回転させることにより支持架台３５を水平状態から
垂直状態へ９０度動かしステップＳ−５の操縦訓練へ移
行する（ステップＳ−４）。

【００５２】図９において開傘後の訓練が開始されると
（ステップＳ−５）、訓練者支持・操縦機構部４１から
コントロールライン４４ａ，４４ｂの吊り輪４５ａ，４
５ｂが訓練者１００の肩の付近まで降りてくる。訓練者
１００がコントロールライン４４ａ，４４ｂの吊り輪４
５ａ，４５ｂを上げ下げすることにより操縦センサ４２
ａ，４２ｂがこれを検知して、検知値を計算制御装置６
１に入力する（ステップＴ−１）。

【００５３】計算制御装置６１は、訓練者１００が降下
するときの高度・位置による風向、風速を計算し（ステ
ップＴ−２）、訓練者１００の位置・姿勢などの運動計
算を行う（ステップＴ−３）。

【００５４】動揺制御装置６５は６自由度リンク機構２
７の動揺を制御することにより訓練者１００の動揺を制
御する。（ステップＴ−４）。

【００５５】計算制御装置６１はパンケーキ・ウィンド
ウ表示装置２１に表示される降下映像がパラシュート降
下速度や高度などに応じた映像になるように模擬映像発
生装置６２を制御する（ステップＴ−５）。

【００５６】計算制御装置６１は風速に応じた音が発生
するように模擬音響発生装置６３を制御する（ステップ
Ｔ−６）。

【００５７】計算制御装置６１は訓練者が装着している
高度計及びＧＰＳ等の計器を制御する（ステップＴ−
７）。

【００５８】以下、教官が開傘後の訓練を終了するか、
または計算上の高度がφになるまでステップＴ−１から
ステップＴ−７までの動作が繰り返される。

【００５９】開傘後のパラシュート降下訓練が終了する
と（ステップＴ−８，９）、教官が訓練者１００に操縦
訓練終了指示を与えると共に６自由度リンク機構２７の
動揺動作を停止し、支持架台３５を垂直状態に戻して訓
練が終了する（ステップＳ−６）。

【００６０】ここで図１２は図１に示したシミュレータ
本体に用いられる６自由度リンク機構２７を制御する動
揺制御装置６５の制御フローチャートの一例である。

【００６１】計算制御装置６１から６自由度の運動デー
タＦＡが一定周期で送信される。動揺制御装置６５は運
動データ受信部で運動データＦＢを受信し、スムージン
グ処理を行う。部材ＦＥでは直線運動のためのフィルタ
処理が行われ、部材ＦＦではウォッシュアウト処理が行
われる。スウェイ動、サージ動の場合にはチルト処理Ｆ
Ｇが行われる。ＦＨの部材では回転運動のためのウォッ
シュアウト処理が行われ、部材ＦＩではチルト処理デー
タ加算が行われる。また、部材ＦＤでシリンダの位置が
検知されて、部材ＦＪではゲイン調整処理が行われる。
部材ＦＫではシリンダ動作量変換が行われ、部材ＦＬで
はシリンダアクチュエータ２６の位置が出力される。こ
れによりシェル２０にロール動、ピッチ動、ヨー動、サ
ージ動、スウェイ動及びヒーブ動等の動揺が与えられ
る。

【００６２】図１３は本発明のスカイダイビング及びパ
ラシュート降下訓練シミュレータの他の実施例のシミュ
レータ本体の外観斜視図である。

【００６３】図１に示した実施例との相違点は、映像表
示手段が、訓練者が被るアイマスク状の表示装置であ
り、シェルの訓練室内に横風を送風する横風送風機と下
から風を送風する下風用送風手段とを設けた点である。

【００６４】図１３に示すシェル９０内には図２〜図４
に示したものと同様の支持手段２８が設けられており、
訓練者１００は支持架台３５に固定されている。９１
は、訓練者１００が被るヘルメットに設けられ、図には
示されない信号ケーブルを介して計算制御装置６１から
の情報を受けて降下映像を表示するためのアイマスク状
の映像表示手段としてのＨＭＤ（Head Mounted Display
の略）である。シェル９０の側壁には複数の横風用送風
機９２が設けられ、シェル９０の床には下風用送風機９
３の送風管９３ａが接続されており、床面の送風口から
訓練者１００に対し上向きの風が送られるようになって
いる。送風管９３ａは下風用送風機９３の送風口に接続
され、下風用送風機９３は風量を制御する送風機制御装
置９４に接続されている。シェル９０の頂部には訓練者
１００が出入りするためのハッチと、空気抜きの排気口
とが設けられている。

【００６５】図１４は図１３に示したシミュレータ本体
を用いたシミュレータのブロック図である。

【００６６】図６に示したブロック図との相違点は、パ
ンケーキ・ウィンドウ表示装置２１及びスピーカの代わ
りにＨＭＤ９１が模擬映像発生装置６２及び模擬音響発
生装置６３に接続され、計算制御装置６１に送風機制御
装置９４が接続され、送風機制御装置９４に横風用送風
機９２及び下風用送風機９３が接続されている点であ
る。

【００６７】また、フリーフォール訓練及びパラシュー
ト操縦訓練の概要は図７と同様であるが、フリーフォー
ル訓練において図１５に示すようにステップＵ−８で下
風用送風機９３の風速の制御が行われ、パラシュート操
縦訓練において図１６に示すようにステップＶ−８で下
風用送風機９３と横風用送風機９２の風速の制御が行わ
れる。尚、図１５は図１３に示したシミュレータ本体を
用いたシミュレータにおけるフリーフォール訓練のフロ
ーチャートであり、図１６は図１３に示したシミュレー
タ本体を用いたシミュレータにおける開傘後の訓練のフ
ローチャートである。

【００６８】上述と同様に図７において教官卓で各種初
期設定を行う（ステップＳ−１）。

【００６９】訓練を開始すると、まずフリーフォール訓
練から行われる（ステップＳ−２，３）。

【００７０】図６及び図１４において、手足センサ５１
が訓練者１００の手足の操作量を検知し、計算制御装置
に入力し（ステップＵ−１）、計算制御装置６１は、手
足センサ５１からの検知値が入力されると、訓練者１０
０の高度・位置による風向を計算し（ステップＵ−
２）、位置・姿勢などの運動計算を行う（ステップＵ−
３）。

【００７１】動揺制御装置６５は６自由度リンク機構２
７の動揺の制御を行い（ステップＵ−４）、計算制御装
置６１はＨＭＤ９１に送られる降下映像が、フリーフォ
ール時の訓練者の降下速度や訓練者１００の高度などの
情報に応じた映像になるように模擬映像発生装置６２を
制御する（ステップＵ−５）。

【００７２】計算制御装置６１はＨＭＤ９１に内蔵され
たスピーカに送られる音声が、フリーフォール時に訓練
者１００が受ける風圧で生じる音になるように模擬音響
発生装置６３を制御する（ステップＵ−６）。

【００７３】計算制御装置６１は訓練者が装着している
高度計、訓練者の位置を示すＧＰＳ等の計器を制御し
（ステップＵ−７）、下風用送風機９３からの風が訓練
者１００の降下速度に見合った風量となるように制御す
る（ステップＵ−８）。

【００７４】以下、教官がフリーフォール訓練を終了す
る許可を訓練者１００に与えるか、または訓練者が開傘
操作開始を宣言し、訓練者がリップコードを引くまで、
ステップＵ−１からステップＵ−８までの動作が繰り返
される。

【００７５】訓練者がリップコード５３を引くと、開傘
センサ５２が検知して計算制御装置６１に入力する。

【００７６】図７において、計算制御装置６１は開傘セ
ンサ５２から検知値が入力されると、モータ４７を回転
させて支持架台３５を水平状態から垂直状態へ９０度動
かしステップＳ−５の操縦訓練へ移行する（ステップＳ
−４）。

【００７７】図１６において開傘後の訓練が開始される
と（ステップＳ−５）、訓練者支持・操縦機構部４１か
らコントロールライン４４ａ，４４ｂが降り、訓練者１
００が吊り輪４５ａ，４５ｂを上げ下げすることにより
操縦センサ４２ａ，４２ｂがこれを検知して、検知値を
計算制御装置６１に入力する（ステップＶ−１）。

【００７８】計算制御装置６１は、訓練者１００が降下
するときの高度・位置による風向、風速を計算し（ステ
ップＶ−２）、訓練者１００の位置・姿勢などの運動計
算を行う（ステップＶ−３）。

【００７９】動揺制御装置６５は６自由度リンク機構２
７を制御することにより訓練者１００の動揺を制御する
（ステップＶ−４）。

【００８０】計算制御装置６１はＨＭＤ９１に表示され
る降下映像がパラシュート降下速度や高度などに応じた
映像になるように模擬映像発生装置６２を制御し（ステ
ップＶ−５）、風速に応じた音が発生するように模擬音
響発生装置６３を制御する（ステップＶ−６）。

【００８１】計算制御装置６１は教官卓６６の高度計、
速度計及び傾斜計等の計器を制御し（ステップＶ−
７）、下風用送風機９３及び横風用送風機９２からの風
が訓練者１００の降下速度等に見合った風になるように
風向及び風速を制御する。例えば訓練者１００が右側の
コントロールライン４４ａを引くと右側から風が来るよ
うに複数の横風用送風機９２の中から必要な横風用送風
機９２を作動させる。

【００８２】以下、教官が開傘後の訓練を終了するか、
または計算上の高度がφになるまでステップＶ−１から
ステップＶ−８までの動作が繰り返される。

【００８３】開傘後のパラシュート降下訓練が終了する
と（ステップＶ−９，１０）、教官が訓練者１００に操
縦訓練終了指示を与えると共に６自由度リンク機構２７
の動揺動作を停止し、支持架台３５を垂直状態に回動し
て訓練が終了する（ステップＳ−６）。

【００８４】以上において、本実施例によれば、訓練者
１００が水平状態のとき、訓練者１００が手足を動かす
と手足センサ５１が検知して計算制御装置６１に入力
し、計算制御装置６１は手足センサ５１からの検知値に
応じて６自由度リンク機構２７でシェル２０（９０）を
動揺させるので、訓練者１００が動揺することにより傾
斜感、旋回感及び加速感が得られる。訓練者１００が開
傘操作を行うと開傘センサ５２がこれを検知して計算制
御装置６１に入力し、計算制御装置６１は支持架台３５
を回動させることにより訓練者１００を水平状態から垂
直状態に連続して回動するので、訓練者１００はそのま
まスカイダイビング訓練からパラシュート降下訓練へ移
行する。訓練者１００が垂直状態のとき、訓練者１００
がコントロールライン４４ａ，４４ｂを操作すると、操
縦センサ４２ａ，４２ｂがこれを検知して計算制御装置
６１に入力し、計算制御装置６１は操作量に応じてシェ
ル２０（９０）を６自由度リンク機構２７で動揺するの
で、訓練者１００が動揺することにより傾斜感、旋回感
及び加速感が得られる。

【００８５】シェル２０の内面に降下時の映像を表示す
るパンケーキ・ウィンドウ表示装置２１が形成されてい
るか又は、訓練者１００が被るヘルメットにＨＭＤ９１
が設けられている場合には、訓練者１００は全方向の視
野を得ることができ、臨場感が得られる。

【００８６】尚、図１に示した実施例ではパンケーキウ
ィンドウ表示装置が五角形でシェルが１２面体の場合で
説明したがこれに限定されるものではない。また図１３
に示した実施例ではシェルが球形の場合で説明したが、
これに限定されるものではなく、支持架台が水平状態か
ら垂直状態に回動できれば多角形であっても他の形状で
あってもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００８８】降下訓練者の手足の動きやコントロールラ
イン操作に応じて動揺手段でシェルを動揺するので、小
型の装置で加速度感や旋回感が得られ、映像表示手段で
スカイダイビング状態やパラシュート降下状態での映像
が表示されるので広範囲の視界が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスカイダイビング及びパラシュート降
下訓練シミュレータの一実施例のシミュレータ本体を示
す外観斜視図である。

【図２】図１に示したシミュレータ本体に用いられる支
持手段の側面図である。

【図３】図１に示したシミュレータ本体に用いられる支
持手段の正面図である。

【図４】図１に示したシミュレータ本体に用いられる支
持手段の平面図である。

【図５】図１に示したシミュレータに用いられるパンケ
ーキ・ウィンドウ型表示装置のＡ−Ａ線部分断面図であ
る。

【図６】図１に示したシミュレータ本体を用いたシミュ
レータのブロック図である。

【図７】図１に示したシミュレータによるフリーフォー
ル訓練及びパラシュートの操縦訓練の概要を示すフロー
チャートである。

【図８】図７に示したフリーフォール訓練の概要を示す
フローチャートである。

【図９】図７に示した操縦訓練の概要を示すフローチャ
ートである。

【図１０】図１に示したシミュレータ本体を用いたシミ
ュレータにおけるスカイダイビング訓練のようすを示す
図である。

【図１１】図１に示したシミュレータ本体を用いたシミ
ュレータにおけるパラシュート降下訓練のようすを示す
図である。

【図１２】図１に示したシミュレータ本体に用いられる
６自由度リンク機構を制御する動揺制御装置の制御フロ
ーチャートである。

【図１３】本発明のスカイダイビング及びパラシュート
降下訓練シミュレータの他の実施例のシミュレータ本体
の外観斜視図である。

【図１４】図１３に示したシミュレータ本体を用いたシ
ミュレータのブロック図である。

【図１５】図１３に示したシミュレータ本体を用いたシ
ミュレータにおけるフリーフォール訓練のフローチャー
トである。

【図１６】図１３に示したシミュレータ本体を用いたシ
ミュレータにおける開傘後の訓練のフローチャートであ
る。

【図１７】スカイダイビング及びパラシュート降下訓練
シミュレータの従来例を示す図である。

【符号の説明】

２０，９０シェル２７動揺手段（６自由度リンク機構）２８支持手段４２ａ，４２ｂ操縦センサ４４ａ，４４ｂコントロールライン５１手足センサ５２開傘センサ６１制御手段（計算制御装置）９１ＨＭＤ９２横風用送風手段（横風用送風機）９３下風用送風手段（下風用送風機）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スカイダイビング及びパラシュート降下
訓練を行う訓練室が形成された略球状のシミュレーショ
ン用シェルと、このシェルを動揺させる動揺手段と、上
記シェル内に設けられ降下訓練者を水平状態から垂直状
態に連続して支持する支持手段と、上記支持手段に設け
られ降下訓練者の手足の動きを検知する手足センサと、
上記支持手段に設けられ降下訓練者による開傘操作の有
無を検知する開傘センサと、上記支持手段に設けられ降
下訓練者によるコントロールラインの操作量を検知する
操縦センサと、上記各センサからの検知値が入力され、
水平状態のときに手足センサからの検知値で動揺手段を
動揺させ、かつ、開傘センサからの検知値で支持手段を
水平状態から垂直状態に連続して回動させ、さらに垂直
状態のときに操縦センサからの検知値で動揺手段を動揺
させる制御手段とを備えたことを特徴とするスカイダイ
ビング及びパラシュート降下訓練シミュレータ。
【請求項２】上記支持手段を、中心軸が水平になるよ
うに配置された円弧状の一対のガイドレールと、このガ
イドレールに沿って移動自在な円弧状の支持架台と、こ
の支持架台をガイドレールに沿って回動させる支持架台
回動手段と、支持架台に設けられ上記降下訓練者の胴体
を支持する胴体支持手段とで構成した請求項１記載のス
カイダイビング及びパラシュート降下訓練シミュレー
タ。
【請求項３】上記シェルの内面に降下時の映像を表示
する映像表示手段が形成され、制御手段は、降下状態に
応じて上記映像表示手段で表示される映像を制御する請
求項１記載のスカイダイビング及びパラシュート降下訓
練シミュレータ。
【請求項４】上記シェルの内壁に形成された映像表示
手段が、降下映像を投影するプロジェクタと、プロジェ
クタからの投影画像を受けて透過する曲面スクリーン
と、曲面スクリーンからの拡散光を平行光にするための
曲面ビームスプリッタ及び光学系コンポーネントからな
るパンケーキ・ウィンドウとで構成された複数のパンケ
ーキ・ウィンドウ表示装置である請求項１記載のスカイ
ダイビング及びパラシュート降下訓練シミュレータ。
【請求項５】上記降下訓練者が、視界を遮断すると共
に降下映像を表示するアイマスク状の映像表示装置を設
けたヘルメットを被る請求項１記載のスカイダイビング
及びパラシュート降下訓練シミュレータ。
【請求項６】上記シェルに訓練者に横風を送風する横
風送風手段と下から風を送風する下風用送風手段とを設
けた請求項５記載のスカイダイビング及びパラシュート
降下訓練シミュレータ。
【請求項７】上記動揺手段が、複数のシリンダアクチ
ュエータからなる６自由度リンク機構で構成された請求
項１から６のいずれか一項記載のスカイダイビング及び
パラシュート降下訓練シミュレータ。