KR102062189B1 - 트랙없는 다크 라이드 탑승장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

피치 및 롤 움직임을 생성하도록 구성된 모션 어셈블리눈 하부 반응판 및 상부 반응판을 포함한다. 중심으로부터 멀어지도록 연장된 상부 및 하부 샤프트를 구비하는 선회가능한 커플링이 상부 반응판과 하부 반응판 사이에 결합된다. 적어도 두 개의 선형 액추에이터들은 상부 및 하부 반응판 사이에 결합된다. 액추에이터의 확장 및 수축이 상부 반응판을 하부 반응판에 상대적인 선회가능한 커플링 둘레로 선회시킨다. 탑승장치는 섀시에 결합된 두 개의 조향가능한 추진 휠들을 포함한다. 상술한 바와 유사하게 피치 및 롤 어셈블리의 하부 반응판은 슬루 베어링을 통하여 섀시에 결합된다. 좌석은 상부 반응판에 결합된다. 좌석은 섀시에 대한 슬루 베어링의 제어된 회전을 통하여 섀시에 대하여 회전한다. 죄석은 조향가능한 추진 휠이 섀시를 움직이는 방향에 관계없이 섀시에 대하여 임의 방향으로 점회전 할 수 있다.

Description

트랙없는 다크 라이드 탑승장치, 시스템 및 방법{TRACKLESS DARK RIDE VEHICLE, SYSTEM, AND METHOD}

본 출원은 2011년 5월 11일자 미국가출원 제61/484,942호로부터의 우선권을 주장하며, 따라서 그 내용이 여기에 기재된 바와 같이 모든 목적으로 여기에 참조로 통합되어 있다.

본 발명은 놀이공원 탑승놀이기구에 사용되는 다수-탑승객 탑승장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 탑승장치는 배터리로 동작하며 고객들에게 미리 프로그램된 루트를 따라 진행하면서 3가지 자유도(요(yaw), 피치(pitch) 및 롤(roll))를 갖는 움직임을 경험하게 하는데, 미리 프로그램된 루트는 기계적 트랙이나 루트를 따라 뻗어있는 와이어를 사용하지 않고 탑승장치에 의해 자동으로 이동된다.

놀이공원 탑승놀이기구를 위한 탑승장치는 오랜 시간 동안 존재해 왔다. 최초 탑승장치는 트랙을 타고 갔다. 이 탑승장치는 트랙 위 바퀴들의 금속 대 금속 소리때문에 시끄러웠다. 이러한 탑승장치들을 사용하는 탑승놀이기구들은 트랙의 제거, 재구성 및 재설치의 곤란함 때문에 변경이 쉽지 않았다. 따라서, 이러한 탑승장치들은 스스로 전력을 공급받지 않는다. 각 탑승장치 또는 일련의 탑승장치들은 탑승놀이기구 전체에 연속적인 루프로 구속된 로프, 체인 또는 케이블에 결합될 수 있다. 로프, 체인 또는 케이블의 움직임 또한 바람직하지 않은 잡음을 야기한다. 게다가, 로프, 체인 또는 케이블의 존재만으로도 탑승장치의 안정장치로부터 분리된 사람이나 탑승놀이기구의 운전자들 자신에게 (트립핑(tripping) 또는 얽힘(entanglement)에 의한) 물리적 위협을 제기한다.

최초 탑승장치에 적용된 혁신은 오프-보드(off-board) 전원에 의해 전력이 공급되는 온-보드(on-board) 전기 모터의 형태로부터 왔다. 전력을 전기 모터에 전달하기 위하여, 트랙 상을 달리는 탑승장치는 보통 트랙으로부터 기결정된 고정 거리에서 트랙의 측면으로 또는 트랙의 측면 사이에 계속된 "제 3 레일"을 사용했다. 탑승장치로부터 돌출된 도전성 금속 브러시나 신발이 제 3 레일과 접촉했다. 전력은 브러시나 신발을 통해 제 3 레일로부터 탑승장치의 전기 모터로 전달되고 탑승놀이기구의 접지된 금속 트랙과 접촉하고 있는 탑승장치의 금속 바퀴를 통하여 접지로 반환된다. 이러한 유형의 전기 탑승장치는 고객이 놀이기구의 탑승장치에서 내려 대전된 제 3 레일 상에 발을 디디는 경우 심각한 감전사고 위험을 나타낸다. 또한, 이렇나 유형의 전기 탑승장치는 여전히 트랙에 결합되어 있어 그와 관련된 모든 문제들을 가진다.

모든 전기 놀이기구 탑승장치들이 트랙에 결합되어 있는 건 아니다. 고객들에 의해 조정되는 "범퍼카(bumper cars)"와 같은 탑승장치들은 놀이기구 위에 위치한 대전된 그리들을 가로지르며 긁는 브러쉬나 고체 도체를 통하여 전력을 획득한다. 전류는 놀이기구의 고체금속바닥에 직접 유사한 접촉 또는 금속 롤러를 통하여 접지로 반환된다. 이러한 유형의 전기 탑승장치 또한 고객이 (놀이기구 위의 대전된 그리드를 긁는 접촉을 지원하는) 부적절하게 절연된 폴과 접촉하거나 동시에 접지된 경우 심각한 감전사고의 위험을 나타낸다. 게다가 이러한 탑승장치는 보통 안전 특징의 결여 문제를 나타내며 이는 고객이 탑승 중 탑승장치를 떠나려 한다면 놀이기구 내의 하나 또는 모든 탑승장치를 비활성화시킬 수 있다. 유사한 안전 특징의 결여가 트랙 상을 달리는 대전된 탑승장치들에서 나타난다.

탑승장치의 전력공급과 관련된 혁신은 일부 탑승장치들을 트랙으로부터 자유럽게 하는 것이다. 예컨대, 디즈니 엔터프라이즈사는 EPCOT® 테마파크의 "Universe of Energy" 전시장에 1982년에 배터리-전력공급 놀이기구 탑승장치를 도입하였다(The World According to Jack, http://land, allears.net/blogs/jackspence/2010/10/universe_of_energy_1.html (최종방문 2012년 5월 8일)). 이 놀이기구에서, 고객들은 "종래 놀이기구 트랙을 따라 탑승하는 것과 반대로 바닥에 설치된 안내선들을 따라가는 대형 배터리-전력공급 '순환 공연 차량'으로 전시장 전체를 이동하였다"(위키피디아, http://en.wikipedia.org/wiki/Universe_of_Energy (최종방문 2012년 4월 17일). 이러한 유형의 놀이기구는 탑승장치 분야에서 두 가지 문제점을 나타낸다.

첫째로, 대형 배터리-동작 탑승장치의 운행은 상당량의 에너지를 소모한다. 대량 에너지의 저장은 다수의 재충전가능한 배터리들을 필요로 한다. Universe of Energy 탑승장치에 있어서, "각 탑승장치는 8개의 자동차 배터리를 포함한다. 물론, 이들 배터리들은 전자석을 포함하는 충전 플레이트인 두 개의 턴테이블들 내에서 매우 자주 재충전될 것이 요구된다. 자석들은 탑승장치의 배터리로 전달되는 전류를 생성하는 온-보드 자석들과 결합하여 동작한다."(상기 The World According to Jack) 이러한 유형의 탑승장치가 충전 스테이션(예를 들어, 턴테이블)에서 소모하는 시간 대 탑승장치가 자신의 전력으로 움직이면서 소모하는 시간의 비는 1보다 크지 않을 것이다. 따라서, 탑승장치의 배터리들은 탑승장치가 동작중인 시간에 비하여 긴 시간 동안 천천히 충전될 것이다.

둘째로, 트랙 상을 운행하는 탑승장치과 유사하게 바닥에 설치된 안내-선들을 사용하는 탑승장치들은 선들의 제거, 재구성 및 재설치의 곤란성 때문에 탑승장치의 운행 경로의 구성에 있어서 변경이 쉽지 않다. 게다가, 트랙처럼 안내선을 따라가는 탑승장치 또한 안내선 위에 머물러야 하며, 따라서 결국 운행이 시작된 지점으로 되돌아와야 하고 불가능하진 않으나 교차하는 경로를 따라가기가 쉽지 않다.

또 다른 문제점은 현대 놀이기구 디자이너들이 직면한 것이다. 고객들은 더 이상 하나의 운행 평면을 유지하며 놀이기구를 통하여 단순히 움직이는 것에 만족하지 않는다. 고객들은 요(즉, x-y 평면에서 회전), 피치(즉, 오르고 내리는), 롤(좌우로 피칭) 및 히브(heave)(z-축에 따른 수직운동)를 경험하기를 원할 수 있다. 모션 어셈블리는 놀이기구 고객에게 이러한 네 가지 정도의 움직임을 제공하는 것을 나타낸다: 그러나, (주어진 수의 고객들의 무게를 지지하는 플랫폼을 이러한 방향으로 공간을 가로질러 움직이는 것에 의해 필요한) 매우 큰 전력 소모 때문에, 공지된 4개의 자유도를 갖는 모션 어셈블리는 고정된 전력 공급원에 결합된다. 이는 종래 기술에 따른 모션 어셈블리의 탑재를 고정된 위치 또는 운동 어셈블리에 전력을 공급하기 위하여 "제 3 레일" 타입의 전기 연결을 사용하는 트랙 상의 마운트로 제한한다. 전자의 상황은 적어도 이미지가 (요, 롤, 피치 및 히브로 움직일 수 있는) 단일 룸 내의 벽에 투사되는 동안 고객이 그 방에 묶여 있기 때문에 문제가 된다. 후자의 상황은 고객들이 트랙상을 운행하는 것에 제한된 오래된 놀이기구 탑승장치의 고객에 의해 직면한 모든 문제들을 직면하기 때문에 문제가 된다; 추가로 고객이 놀이기구 탑승장치를 떠나 대전된 제 3 레일 상에 발을 디디는 경우 감전 사고의 위험이 있다.

또 다른 문제는 종래 탑승장치의 움직임에 대한 것이다. 예컨대, 탑승장치가 0°의 정면을 보면서 "크래브(crab)"할 수 있는, 즉 주어진 각으로, 예를 들어 45°도 대각선 방향으로 움직일 수 있는 공지된 종래 탑승장치들이 존재하지 않는다. 또한, 공지된 종래 탑승장치들은 보통 그들의 경로를 가로지르거나 탑승장치들과 교차하는 경로를 따르면서 다른 탑승장치들과 동시에 동작하지 않는다. 다수의 동시에 동작하는 놀이기구 탑승장치들의 경로들을 따를 수 있는 능력은 놀이기구 디자이너들이 움직이는 물고기 무리, 급하강하는 참새 떼, 달리는 야생 동물 무리에 의해 이루어진 외견상 무작위 패턴들을 모방하기 원하는 상황에서 바람직할 수 있다.

배터리로 동작하는 탑승장치의 재충전 또한 문제가 있다. 배터리로 동작하는 탑승장치의 디자이너들은 매일 주어진 수의 쇼들을 위하여 쇼가 시작할 때부터 끝날 때까지 완전히 로드된 탑승장치를 움직이기 위하여 저장될 필요가 있는 예상 충전량에 배터리 용량을 근거로 할 것이다; 이 충전량은 최대 전하값으로 불릴 것이다. 쇼가 진행되는 동안, 전하는 배터리로부터 인출된다. 보통 설계는 배터리를 재충전하기 전에 배터리로부터 가능한 모든 전하를 추출할 것이므로 일반적인 배터리는 최대 전하값의 100%부터 최대전하값의 10%까지의 주기를 가질 것이다. (예를 들어, 10% 수준까지) 배터리가 고갈되면, 배터리는 충전 시스템에 연결되고, 충전 시스템은 배터리를 그것의 고갈 레벨로부터 다음 쇼를 위한 최대 전하값까지 다시 배터리를 천천히 충전할 것이다. 너무 많은 전하가 너무 빨리 주입되면 배터리는 과열될 것이므로 빠른 충전은 불가능하다. 따라서, 일단 탑승장치의 전하가 고갈되면 탑승장치는 재충전을 위하여 사용이 불가능해진다. 사용이 불가능해진 탑승장치는 여분의 탑승장치로 대체될 필요가 있을 것이다.

필요한 것은, 스스로 전력을 공급하고, 추측항법(dead-reckoning)에 의해 놀이동산을 가로질러 자신의 길을 찾을 수 있으며, 에너지 사용이 효율적이도록 기계적으로 설계되고 전기적으로 관리되며, 트랙으로부터 에너지를 가져오거나 트랙 또는 선을 따르도록 제한되지 않고, 근처에서 동시에 동작하는 다른 탑승장치들의 경로를 가로지르면서 외견상 무작위 패턴으로 운행하도록 프로그램될 수 있으며, 상부 플랫폼이 피치 및 롤로 움직이고 요로 움직이기 위하여 하부 플랫폼에 대하여 회전하도록 하부 주행 및 추진 플랫폼에 대하여 상부 탑승객 플랫폼의 독립 회전을 허용하고, 배터리를 재충전하기 위하여 서비스로부터 제거되거나 동작 시간에 비하여 긴 기간 동안 한 자리에 정착할 필요가 없는 놀이기구 탑승장치이다.

본 발명은 놀이공원에서 놀이기구용 탑승장치와 관련된 종래 시스템 및 기술의 상술한 불편함 및 결점들을 제거한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 피치 및 롤 움직임을 생성하도록 구성된 모션 어셈블리는 수평면으로 지향된 하부 반응판, 상기 하부 반응판로부터 이격된 상부 반응판, 중심으로부터 멀어지도록 연장되고 각각 상기 상부 반응판에 결합된 상부 샤프트 단부 및 상기 하부 반응판에 연결된 하부 샤프트 단부에서 종결되는 상부 샤프트 및 하부 샤프트를 가지는 선회가능한 커플링, 및 서로로부터 그리고 상기 선회가능한 커플링으로부터 이격되고, 각각의 상부 단부들 및 하부 단부들에서 상기 상부 반응판 및 하부 반응판에 결합되며, 상기 하부 반응판에 상대적인 상기 상부 반응판의 피치 및 롤 운동을 생성하기 위하여 상기 선회가능한 커플링에 대하여 상기 상부 반응판을 선회시키도록 확장 및 수축되도록 구성된 적어도 두 개의 선형 액추에이터를 포함하며, 상기 선회가능한 커플링이 수직으로 지향될 때, 상기 선회가능한 커플링의 중심축은 상기 수평면과 직교하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 탑승장치는 섀시에 결합되어 제 1 명령된 방향으로 제 1 휠을 회전시키고 제 1 명령된 속도로 상기 제 1 휠을 회전시키도록 구성된 제 1 조향가능한 추진 휠, 및 상기 섀시에 결합되어 제 2 명령된 방향으로 제 2 휠 회전시키고 제 2 명령된 속도로 상기 제 2 휠을 회전시키도록 구성된 제 2 조향가능한 추진 휠, 상기 섀시에 결합된 하부 반응판, 상기 하부 반응판로부터 이격된 상부 반응판, 중심으로부터 멀어지도록 연장되고 각각 상기 상부 반응판에 고정된 상부 샤프트 단부 및 상기 하부 반응판에 고정된 하부 샤프트 단부에서 종결되는 상부 샤프트 및 하부 샤프트를 가지는 선회가능한 커플링, 및 서로로부터 그리고 상기 선회가능한 커플링으로부터 이격되고, 각각의 상부 단부들 및 하부 단부들에서 상기 상부 반응판 및 하부 반응판에 결합되며, 상기 하부 반응판에 상대적인 상기 상부 반응판의 피치 및 롤 운동을 생성하기 위하여 상기 선회가능한 커플링에 대하여 상기 상부 반응판을 선회시키도록 확장 및 수축되도록 구성된 적어도 두 개의 선형 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 탑승장치는 상기 섀시에 고정되고 상기 섀시에 대하여 회전가능한 슬루 베어링 기어를 구비하는 슬루 베어링, 샤프트를 구비하고 상기 섀시에 고정된 슬루 베이링 피니언 모터, 및 상기 샤프트에 고정되고 상기 슬루 베이링 기어와 맞물리며 명령된 슬루 속도 및 방향으로 회전하도록 구성된 슬루 베어링 피니언을 더 포함할 수 있으며, 상기 하부 반응판은 하부 반응판을 슬루 베어링에 고정하는 것에 의해 슬루 베어링을 통하여 섀시에 결합되고, 상기 하부 반응판은 상기 슬루 베어링으로 회전하고 상기 섀시에 대하여 상기 상부 반응판의 요 운동을 생성한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 탑승장치는 제어장치, 상기 제어장치에 동작가능하게 결합된 메모리, 상기 제어장치에 동작가능하게 결합되고 탑승장치에 원격인 놀이기구 시스템 제어장치와 통신하도록 구성된 통신 인터페이스, 섀시, 상기 탑승장치의 유일한 동작 에너지원으로 구성된 배터리, 상기 섀시에 고정되고 상기 제어장치에 의해 발생된 명령들에 따라 상기 탑승장치를 추진 및 조향하도록 구성된 독립 제어되는 제 1 및 제 2 조향가능한 추진 휠, 상기 섀시에 결합된 하부 반응판, 상기 하부 반응판로부터 이격된 상부 반응판, 중심으로부터 멀어지도록 연장되고 각각 상기 상부 반응판에 결합된 상부 샤프트 단부 및 상기 하부 반응판에 연결된 하부 샤프트 단부에서 종결되는 상부 샤프트 및 하부 샤프트를 가지는 선회가능한 커플링, 및 서로로부터 그리고 상기 선회가능한 커플링으로부터 이격되고, 각각의 상부 단부들 및 하부 단부들에서 상기 상부 반응판 및 하부 반응판에 결합되며, 상기 하부 반응판에 상대적인 상기 상부 반응판의 피치 및 롤 운동을 생성하기 위하여 상기 선회가능한 커플링에 대하여 상기 상부 반응판을 선회시키는 적어도 두 개의 선형 액추에이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 탑승장치는 섀시, 상기 섀시에 결합된 제 1 추진 휠, 상기 제 1 추진 휠로부터 이격되어 상기 섀시에 결합된 제 2 추진 휠, 상기 섀시에 고정된 제 1 측 및 상기 섀시에 대하여 회전가능한 슬루 베어링 기어를 포함하는 제 2 측을 구비한 슬루 베어링, 상기 슬루 베어링 기어를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 슬루 베어링의 제 2 측에 결합되어 상기 모터의 작동에 의해 섀시에 대하여 회전하는 플랫폼, 및 전방측 및 상기 전방측에 대항하는 후방측을 구비하고 상기 플랫폼에 결합된 좌석을 포함하고, 상기 좌석 전방측은 상기 섀시의 운행 방향에 관계없이 상기 모터의 동작에 의해 상기 섀시에 대하여 모든 방향으로 점회전할 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

본 발명의 한층 더한 설명을 위해 본 명세서에 여러 도면들이 제공된다. 보다 상세하게:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치의 운송 어셈블리의 상부측 등각도(isometric view)이다.
도 2는 도 1의 탑승장치의 운송 어셈블리의 하부측 등각도이다.
도 3은 모션 어셈블리가 실장된 도 1의 운송 어셈블리의 상부측 등각도로서, 모두가 본 발명의 실시예에 따른 모션 어셈블리의 일부가 부분 절개도/부분 투시도로 도시되어 있다.
도 4는 탑승객 좌석이 본 발명의 실시예에 따른 모션 어셈블리 상단에 실장된 도 3의 탑승장치의 운송 어셈블리 및 모션 어셈블리의 등각도이다.
도 5는 본 발명에 따른 도 1, 2 및 3에 도시된 종류의 전동 조향가능한 추진 휠(powered steerable propulsion wheel)이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c, 및 도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치의 운송 어셈블리에 의해 달성될 수 있는 다양한 모션들을 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 모션 어셈블리의 전방 하부 및 후방 상부 등각도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 다른 탑승장치의 우측 부분횡단면 입면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치 및 시스템의 블록도이다.

상술한 전반적인 설명과 하기의 상세한 설명 모두가 예인 것임을 알게 될 것이다. 이와 같이, 본 명세서에서 설명들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어 있지 않다. 대신, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 의해 결정된다.

본 명세서에 기술된 탑승장치는 3개의 어셈블리들, 즉, 운송 어셈블리, 모션 어셈블리, 및 탑승객 어셈블리로 구성될 수 있다. 모션 어셈블리는 운송 어셈블리의 상단에 실장된다. 탑승객 어셈블리는 모션 어셈블리의 상단에 실장된다. 본 발명은 이 구성에 국한되지 않는다. 3개 어셈블리 각각을 순서대로 하기에 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치(100)의 운송 어셈블리의 상부측 등각도이다. 도 2는 도 1의 탑승장치의 운송 어셈블리의 하부측 등각도이다. 운송 어셈블리(100)는 탑승장치의 구조 프레임이다. 운송 어셈블리(100)는 다방향 추진을 제공한다. 운송 어셈블리(100)는 섀시(102)를 포함한다. 섀시(102)는 탑승장치의 무게 및 내부에 실린 모든 점유물들을 지지한다. 운송 어셈블리(100)는 상기 운송 어셈블리의 추진 시스템을 함께 구성할 수 있는 2개의 조향가능한 추진 휠(104, 106)과 2개의 수동형 캐스터(passive caster)(18, 109)를 더 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 수동형 캐스터(108, 109)는 스위블 프레임에 실장되고 탑승장치를 지지하는데 이용되는 적어도 하나의 휠로 구성된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 조향가능한 추진 휠(104, 106)은 통합된 조향 모터를 통해 휠의 조향을 구현하고 통합된 구동모터 및 트랜스미션 어셈블리을 이용해 이동 표면 위로 장치를 추진시키도록 휠의 회전을 구현하는데 이용되는 장치이다. 조향 모터는 z축 주위로 360도 회전으로 조향가능한 추진 휠의 휠을 회전시킬 수 있다. 조향가능한 추진 휠(104, 106)은 서로 직접 마주보는 떨어진 위치들에서 섀시(102)에 실장될 수 있다.

수동형 캐스터(108, 109)는 서로 직접 마주보는 떨어진 위치들에서 섀시(102)에 실장되고 2개의 조향가능한 추진 휠(104, 106)의 위치들에 대해 90도 회전될 수 있다. 수동형 캐스터(108, 109)의 휠(112)은 자유회전(freewheeling)한다; 즉, 휠(112)은 시계방향 및 반시계방향으로 구르는데 자유롭고 임의의 방향으로 스위블(회전)하는데 자유롭다. 조향가능한 추진 휠(104, 106) 및 수동형 캐스터(108, 109)의 다른 구성들도 가능하다; 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예는 적어도 2개의 조향가능한 추진 휠(104, 106)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 조향가능한 추진 휠(104, 106)은 섀시(102)에 대해 270 및 90도에 위치된다. 그러나, 섀시에 대해 0도 및 180도에 조향가능한 추진 휠(104, 106)을 위치시키는 것도 본 발명의 범위 내에 있다.

섀시(102)는 배터리 어셈블리(114), 제어 전자장비 어셈블리, 모터 드라이버 어셈블리, 및 온-보드 네비게이션 시스템(미도시)과 협동해 사용되는 다양한 센서들을 지지할 수 있다.

배터리 어셈블리(114)는 하나 이상의 배터리 셀들로 구성될 수 있는 충전식 배터리(910)와 배터리 관리 시스템(912)을 포함할 수 있다. 배터리(910)는 충전 사이 탑승장치의 동작에 필요한 모든 에너지를 제공한다. 배터리 관리 시스템(912)은 배터리(910)의 충전을 제어하고 모니터한다. 배터리 관리 시스템(912)은 전압, 온도, 및 배터리(910)의 다른 파라미터들을 모니터하여 배터리(910)의 요소들에 손상을 주지 않으면서 충전하게 할 수 있다.

탑승객들을 승하차시키는 동안 또는 탑승 환경에서 한 위치에 충분한 시간 동안 정지되어 있는 중과 같이 전동/충전 시스템에 탑승장치가 연결되어 있는 시간 동안 탑승장치의 배터리(910)를 충전하기 위해, 짧은 시간에 탑승장치에 소정의 상대적으로 큰 양의 전력/에너지를 공급하는 것이 필수적인 것으로 판단되었다. 전력/에너지량은 주어진 탑승장치의 요구에 따른다. 시간량은 일반적으로 탑승객들을 승하차시키는 동안 탑승장치가 소비하는 시간량 및, 있다면, 탑승장치가 승차 상태에서 정지된 채 있는 시간량에 국한된다. 이런 정지는 탑승장치 점유자들이 영화 또는 다른 상영물을 지켜보고 있는 동안 발생할 수 있다. 추가로, 충전에 필요한 총 시간량은 주어진 탑승 환경에서 주어진 탑승장치가 들릴 수 있는 다수의 충전소들 사이로 나누어질 수 있다. 이들 값들은 실험을 위한 어떤 무리한 요구 없이 판독가능하게 결정된다. 공지의 배터리 및 충전 시스템은 이 목적으로는 불충분한 것으로 발견되었다.

공지의 배터리 및 전력공급/충전 시스템이 마주칠 수 있는 문제들을 극복하는데 있어, 대용량의 배터리가 더 작은 용량의 배터리에 비해 시간 함수로서 더 큰 전력/에너지량이 배터리에 인가되는 것을 허용할 수 있는 것으로 판단되었다. 주어진 탑승장치에 대한 최종적으로 나온 배터리는 탑승장치 전압 및 전류 요구뿐만 아니라 상술한 바와 같이 충전에 가용한 시간에 부여된 제한들에 의존한다. 상술한 변수들이 당업자에 제공된 후에 무리한 실험 없이 적절한 배터리 용량이 결정될 수 있다. 충전 간 허용가능한 배터리 고갈 수준도 또한 상술한 변수들의 함수일 수 있고, 다른 모든 타입의 탑승장치에 고유할 수 있다.

본 발명자는 (큰 전류의 급속 충전을 허용하기 위해) 배터리 용량을 극대화하도록 한 결정으로부터 예상치 못한 이점을 얻었다. 급속 충전에 필요한 용량은 탑승장치에 필요한 실제 용량보다 위였다. 초과 용량을 가짐으로써 탑승장치 운전에 필요한 충전량을 줄이는 예상치 못한 이점이 제공되었다; 따라서, 재충전에 필요한 시간량이 줄었다. 추가로, 운전 필요에 요구되는 것보다 더 큰 용량을 갖는 배터리의 사용으로 인해 각 쇼(show) 동안 더 적은 양의 배터리 용량을 이용하는 예상치 못한 이점이 구현되었다. 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리(910)는 완전 충전의 90 내지 100 퍼센트 사이에서 순환된다.

섀시(102)는 또한 해당기술에서 "슬루잉 베어링" 또는 "슬루 베어링"(120)이라고 하는 O형 회전 롤링-요소 베어링을 지지할 수 있다. 슬루 베어링(120)은 내부 및/또는 외부 기어를 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 슬루 베어링(120) 기어의 톱니는 슬루 베어링(120)의 외부면에서 볼 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단축을 위해, 기어를 포함한 슬루 베어링(120)의 부분을 "슬루 베어링 상부-절반부"(122)라 한다. 슬루 베어링(120)의 기저부를 "슬루 베어링 하부-절반부"(122)라 한다. 슬루 베어링 피니언 모터(827)(도 8)는 슬루 베어링 피니언(124)에 고정된 구동 샤프트(126)로 구성될 수 있다. 슬루 베어링 상부-절반부(122)는 슬루 베어링 하부-절반부(123)에서 회전된다. 하부-절반부가 섀시(102)에 고정되어 있기 때문에, 회전은 섀시(102)에 대한 것이다. 슬루 베어링 피니언(124)의 톱니는 슬루 베어링 상부-절반부(122)의 톱니와 맞물린다. 슬루 베어링 피니언 모니터(827)(도 8)는 섀시(102)에 고정될 수 있다. 따라서, 슬루 베어링 피니언 모니터(827)의 구동 샤프트(126)와 구동 기어(124)는 슬루 베어링 피니언(124)이 섀시에 대해 회전하는 동안 섀시(102)에 대해 고정된 위치에 유지된다. 슬루 베어링 상부-절반부(122)는 슬루 베어링 피니언(124)의 회전 방향에 따라 섀시에 대해 시계방향 또는 반시계방향으로 구동될 수 있다.

도 1의 실시예에서, 피니언(124)은 슬루 베어링(120)의 외부에 위치되어 있다. 대안적인 실시예(미도시)에서, 피니언(124)은 슬루 베어링(120)의 내부에 위치되어 있다. 이런 다른 구성에서, 슬루 베어링(120)의 내부 기어는 피니언(124)의 해당 기어와 함께 메시를 포함할 것이다. 어느 한 구성에서, 슬루 베어링 상부-절반부(122)는 전혀 멈출 필요 없이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 슬루 베어링 상부-절반부(122)는 반대방향으로 회전함으로써 이전 위치로 전혀 되돌아갈 필요 없이 360도보다 더 큰 각도로 시계방향 또는 반시계방향으로 구동될 수 있다.

슬루 베어링 상부-절반부(122)에 간접적으로 결합된 광 인코더(210)는 슬루 베어링(120)의 회전에 대한 정보를 모니터하고 프로세서(901)에 출력할 수 있다. 회전 크기 및 방향과, 이들의 기어들이 메시하는 지점에서 슬루 베어링 상부-절반부(122) 및 피니언(124)의 직경을 앎으로써, 프로세서(901)는 섀시(102) 상의 기준점에 대한 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 설정된 대응하는 기준점의 각 위치를 계산할 수 있다.

추가로, 본 발명의 실시예에서, 센서의 제 1 부분(301)은 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 직간접적으로 결합될 수 있고 센서의 제 2 부분(130)은 섀시(102)에 고정될 수 있다. 슬루 베어링 상부-절반부(122)는 센서로부터의 신호가 제 1 부분 및 제 2 부분(301, 130)이 정렬된 것을 나타낼 때까지 시계방향 또는 반시계방향으로 구동될 수 있다. 이런 식으로, 슬루 베어링 상부-절반부(122)의 동작을 제어하고 센서의 출력을 모니터하는 프로세서는 슬루 베어링 상부-절반부(122)를 알고 있는 "홈" 위치로 회전시킬 수 있다. 가령 홀타입 센서, 광센서, 및 접점 센서와 같은 모든 적용가능한 센서 타입들도 본 발명의 범위 내에 있다.

섀시(102)는 상기 섀시(102)의 구성요소들로부터 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 결합된 탑승장치의 일부분들로 통신 및 전력이 오가며 전달되게 하도록 슬립링 또는 회전 조인트(132)를 또한 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 섀시(102)에 대해 슬루 베어링 상부-절반부(122)의 회전량에 전혀 제한이 없기 때문에 회전 조인트(132)가 바람직하다.

섀시(102)는 또한 충격 에너지를 흡수하고 충격 하중을 섀시(102)로 퍼뜨릴 수 있는 범퍼 시스템(134)을 포함할 수 있다. 범퍼 시스템(134)은 얇은 금속 시트와 같이 섀시(102)의 외벽(138)과 탄성 외부 커버링(140) 사이에 끼워져 있는 내구성있는 압축 폼 재료(136)를 포함할 수 있다. 폼 재료(136)는 외벽(138)에 접착되거나 그렇지 않으면 고정될 수 있다. 폼 재료(136) 및 탄성 외부 커버링(140)은 서로 접하거나 겹치는 단편들(142)로 구현될 수 있다. 일실시예에서는, 전혀 돌출한 하드웨어 없이도 볼트를 편향시키는 것이 가능해, 볼트와 스페이서 튜브들을 이용해 섀시에 부착된다. 단편들(142)은 폼 재료(136) 및/또는 섀시(102)의 외벽(138)에 고정될 수 있다. 탄성 외부 커버링(140)은 (표면과 사소한 접촉을 흡수하고 편향시키기 위해) 네오프렌과 같은 또 다른 탄 성재료(144)와 겹쳐질 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 범퍼 시스템(134)은 탑승장치가 가장 높은 허용가능한 속도로 주행할 때 탑승환경에서 또 다른 유사한 탑승장치 또는 벽 또는 고정된 물체와의 접촉을 흡수하고 리바운드시킬 수 있다.

도 3은 모션 어셈블리(300)가 실장된 도 1의 운송 어셈블리(100)의 상부측 등각도로서, 모두가 본 발명의 실시예에 따른 모션 어셈블리의 일부가 부분 절개도/부분 투시도로 도시되어 있다. 보다 상세하게, 모션 어셈블리(300)는 슬루 베어링 상부-절반부(122)의 상단면에 놓여지고 상기 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 고정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 모션 어셈블리(300)는 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 볼트체결된다. 모션 어셈블리(300)의 구성요소 및 기능은 도 7a 및 도 7b를 참조로 나중에 상세히 설명할 것이다.

소개를 위해, 모션 어셈블리(300)는 하부 반응판(302), 선회 조인트 또는 선회가능한 커플링(304), (부분 절개도/부분 투시도로 도시된) 상부 반응판(306), 및 적어도 2개의 선형 액추에이터(308,310)를 포함할 수 있다. 하부 반응판(302)는 상술한 바와 같이 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 고정된다. 선회가능한 커플링(304)은 하단에서 하부 반응판(302)에 그리고 상단에서 상부 반응판(306)에 결합된다. 일실시예에서, 선회가능한 커플링(304)은 슬루 베어링(120)의 기하학적 중심 위에 실장된다; 그러나, 다른 위치들도 허용될 수 있다. 선형 액추에이터(308,310)는 하단에서 하부 반응판(302)에 그리고 상단에서 상부 반응판(306)에 각각 결합된다. 선형 액추에이터(308,310)는 서로 그리고 선회가능한 커플링(304)으로부터 이격되어 있다. 일실시예에서, 제 1 선형 액추에이터(308)는 모션 어셈블리(300)의 우측에 위치되고 제 2 선형 액추에이터(310)는 모션 어셈블리(300)의 좌측에 위치되며, 모두는 선회가능한 커플링(304)보다 모션 어셈블리(300)의 후면을 또한 향해 있다. 상부 반응판가 하부 반응판에 대해 상하좌우 요동으로 움직이는 모션 어셈블리에 다른 방향이 생기고 그 이동이 선회가능한 커플링(304) 위의 중심에 있는 한 다른 방향들도 허용될 수 있으며, 선회가능한 커플링은 실질적으로 고정된 높이이고 실질적으로 비압축적이다.

도 4는 도 3의 결합된 운송 어셈블리(100) 및 모션 어셈블리(300)로 이루어진 탑승장치(400)의 등각도이며, 추가로 모두가 본 발명의 실시예에 따른 모션 어셈블리(300) 상단에 실장된 탑승객 플랫폼(402)과 상기 탑승객 플랫폼(402) 상단에 실장된 좌석 열들(404)을 포함한다. 다른 실시예에서, 좌석 열들은 별도의 탑승객 플랫폼(402) 필요 없이 상부 반응판(306)에 직접 실장될 수 있다. 다른 실시예에서, 상부 반응판(306)은 탑승객 플랫폼 용도로 이용될 것이다.

참조로, 도 4를 이용한 본 명세서에서 논의를 위해, 좌석 열들(404) 및 탑승장치(400)의 운송 어셈블리(100)는 컴파스 상의 0도를 향해 바라보는 것으로 간주된다. 좌석 열들(404)과 탑승장치(400)의 운송 어셈블리(100)의 우측면들은 컴파스 상의 90도 지점에 인접해 있다. 좌석 열(404)의 후면 및 탑승장치(400)의 운송 어셈블리(100)의 후면은 컴파스 상의 180도를 향해 뒤로 바라보고 있다. 좌석 열들(404)과 탑승장치(400)의 운송 어셈블리(100)의 좌측면들은 컴파스 상의 270도 지점에 인접해 있다. 물론, 좌석 열(404) 및 운송 어셈블리(100)는 동시에 정렬되는 동안 또는 좌석 열이 슬루 베어링 상부-절반부(122)에 결합으로 인해 서로 회전되는 동안 다른 방향들로 마주보며 이동될 수 있다. 본 명세서 사용된 바와 같이, 참조로 도 4를 이용해, y축은 컴파스 상의 180도 및 0도 지점들과 정렬되고 x축은 컴파스 상의 270도 및 90도 지점들과 정렬되며, z축은 탑승장치(400)이 놓여있는 표면에 수직으로 위로 뻗어 있다. "전방이동" 또는 "전방진행"이라는 용어는 y축을 따라 점점더 양의 방향으로 이동을 나타낸다. 좌, 우, 및 역(또는 후 또는 뒤로) 방향으로의 이동 또는 진행은 앞 방향에 대한 관습적 의미를 갖는다.

도 4의 바람직한 실시예는 2개의 평행한 좌석 열들, 즉, 전열(404F) 및 후열(404B)을 나타낸다. 좌석 열들은 y축에 수직이다. 도시된 실시예에서, 각각의 좌석 열들(404)은 4개의 좌석들을 포함한다. 열과 좌석의 짝수 개수가 바람직하다. 그러나, 좌석의 다른 구성 및 개수도 본 발명의 범위 내에 있다. 예컨대, 하나 이상의 열들에서 더 적거나 많은 좌석 개수들 및 상기 열들에서 홀수의 열들 및/또는 좌석들도 본 발명의 범위 내에 있다. 더욱이, 내부 또는 외부를 향해 원으로 배열된 좌석들도 또한 본 발명의 범위 내에 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 각각 4개의 좌석을 갖는 2개의 좌석 열들(404)이 탑승객 플랫폼(402)의 상부면 상의 가상 지점으로부터 등거리에 위치해 있다. 이 점을 지나는 수직축은 바람직하게는 슬루 베어링(120)의 기하학적 중심을 지난다. 이는 슬루 베어링(120)에 대해 좌석 열들(404)이 중심을 벗어나지 않게 회전하게 한다. 이 점이 또한 좌우 조향가능한 추진 휠(104, 106) 사이에서 이어지는 가상의 수평축상의 중간 지점 위에 위치해 있다면, 좌석 열들(404)의 회전 중심은 섀시(102)의 운동 중심에 대해 일치할 것이다. 이 점이 또한 선회가능한 커플링(304)을 통해 이어지는 가상의 수직축을 교차할 경우, 이 점으로부터 등거리에 위치된 좌석 열들은 모션 어셈블리(300)가 피치 및 롤로 움직일 때 상대적으로 동일한 양의 수직 편향을 겪을 것이다. 물론, 상기 지점에 대해 좌석 열들(404)의 다른 위치들 및 상기 지점에 대해 좌우 조향가능한 추진 휠(104, 106) 사이에 이어지는 가상의 축, 및 선회가능한 커플링(405)의 수직축도 본 발명의 범위 내에 있다. 그럼에도 불구하고, 상술한 정렬로, 도 4에 도시된 좌석은 선수의 요, 피치 및 롤 동안 모두 상대적으로 동일한 체험을 받게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 (도 1 내지 도 3의 104, 106과 유사한) 전동 조향가능한 추진 휠의 예이다. 조향가능한 추진 휠(500)은 전기 모터(502)와 베이스판(506)의 맞은편 면들에 실장된 운송 어셈블리(504)를 포함한다. 도 1의 실시예에 사용된 바와 같다면, 베이스판(506)ㅇ; 운송 어셈블리(100)의 섀시(102)에 고정될 수 있다. 모터(502)는 휠(508)을 구동시키는 트랜스미션(504)을 구동시킨다. 트랜스미션(504)은 운송 어셈블리(100)에 기동력을 제공하기 위해 지면에 수직한 면에 조향가능한 추진 휠(500)의 휠(508)을 회전시키도록 구성된다. 전동 조향가능한 추진 휠(500)은 베이스 플레이트(506)의 일측에 실장된 전기 조향 모터(510)를 더 포함한다. 조향 모터(510)의 샤프트(512)가 조향 피니언 기어(514)에 고정된다. 조향 피니언 기어(514)는 방향 기어(516)와 결합된다. 슬루 베어링(120) 및 슬루 베어링 피니어(124)의 동작과 유사하게, 방향 기어(516)가 운송 어셈블리(504)에 고정되며, 상기 운송 어셈블리(504)는 전동 조향가능한 추진 휠(500)의 스위블 휠(508)과 함께 수평면에 고정 및 회전된다. 조향 모터(510)는 베이스 플레이트(506)에 고정된다. 조향 모터(510)의 샤프트(512)와 조향 피니언 기어(514)는 베이스 플레이트(506)에 대해 이들의 위치를 유지한다. 조향 모터(510)의 샤프트(512)가 조향 피니언 기어(514)를 회전시키면, 방향 기어(516)가 베이스(506)에 대해 회전되고 이로써 운송 어셈블리(504) 및 이에 결합된 휠(508)을 수직축 주위로 회전하게 한다. 이 설명에 따라, 프로세서는 소정의 속도로 전기모터(502)를 구동시키게 명령을 실행시킬 수 있게 된다. 트랜스미션 어셈블리(504)의 기어비와 휠(508)의 직경을 앎으로써, 프로세서는 소정의 시간량에서 휠(508)의 회전량을 계산할 수 있게 된다. 따라서, 프로세서는 조향가능한 추진 휠(500)이 표면을 가로질러 얼마나 멀리 이동했는지 판단할 수 있다. 추가로, 조향 모터(510)의 샤프트(512)의 회전량과 조향 피니언 기어(514) 및 방향 기어(516)의 직경이 주어지면, 프로세서는 스위블 (508)을 명령해 컴파스 상의 임의 방향으로 조향시킬 수 있다.

도 6a, 6b, 6c 및 6d는 본 발명의 한 실시예에 따라 2개의 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 및 2개의 수동형 캐스터들(108, 109)을 구비하는 탑승장치의 운송 어셈블리(600)에 의해 달성될 수 있는 다양한 움직임들을 도시한다. 이 도면들은 평면도이다. 좌석(404F, 404B) 열들이 참조로 도시된다. 이 도면들에서, 좌석(404F, 404B)은 계속하여 0도를 향해 있는 반면, 운송 어셈블리(600)는 좌석 아래에서 회전한다. 좌석(404F, 404B)에 대한 운송 어셈블리(600)의 회전은 슬루 베어링(slew bearing)(120)의 동작으로 달성된다.

도 6a는 도 4의 탑승장치(400)의 방식으로 구성된 조향가능한 추진 휠들 및 수동형 캐스터들을 구비하는 운송 어셈블리(600)에 의해 달성되는 3가지의 직진 운동을 도시한다. 도 6a의 도면에서, 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 및 수동형 캐스터들(108, 109)의 휠들은 (0도로 이해되는) y축에 평행하여 정렬되는 것으로 도시된다. 이런 정렬을 달성하기 위해, 조향가능한 추진 휠들(104, 106)이 이미 그렇게 정렬되어 있지 않다면, 프로세서(미도시)가 각 조향가능한 추진 휠(104, 106)을 0도로 회전하도록 명령할 수 있다. 운행이 시작되면, 수동형 캐스터들(108, 109)은 조향가능한 추진 휠들(104, 106)과 함께 정렬될 것이다.

0도에 위치한 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106)을 통해, 직진으로 동일한 속도에서 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106)의 휠을 동시에 구동하는 프로세서로부터의 명령은 화살표(602) 방향으로 탑승장치(600)을 전진하게 할 것이다.

좌측 휠(104)이 우측 휠(106)보다 더 느리게 회전하도록 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 모두를 전방으로 회전하는 명령은 화살표(606)에 표시된 바와 같이 완만한 좌회전으로 탑승장치를 나아가게 할 것이다.

좌측 휠(104)이 우측 휠(106)보다 더 빠르게 회전하도록 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 모두를 전방으로 회전하는 명령은 화살표(608)에 표시된 바와 같이 완만한 우회전으로 탑승장치를 나아가게 할 것이다.

상술한 회전 폭은 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 사이의 속도 차에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 좌측 휠(104)의 회전 없이 우측 휠(106)만을 전방으로 회전시키는 명령은 급좌회전으로 탑승장치를 나아가게 할 것이다. 우측 휠(106)의 회전 없이 좌측 휠(104)만을 전방으로 회전시키는 명령은 급우회전으로 탑승장치를 나아가게 할 것이다.

회전하는 휠의 방향을 바꾸면 탑승장치는 각각 반대 방향으로 나아갈 것이다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 적어도 2개의 조향가능한 추진 휠들(104, 106) 및 수동형 캐스터(108, 109)의 구성의 이점은 탑승장치(600)이 0도 회전을 수행하도록 구성될 수 있다는 점이다. 프로세서가 동일한 속도로 반대 방향에서 조향가능한 추진 휠들(104, 106)의 휠을 회전하는 명령을 내리는 동안, 이런 회전은 0도 베어링 위치에서 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106)의 휠로 실행될 수 있다. 화살표(610)로 도시한 바와 같이, 시계 방향 및 반시계 방향 0도 회전들은 휠들의 각각의 회전 방향을 반전시켜 수행될 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 수동형 캐스터들(108, 109)은 어느 방향으로도 회전가능하기 때문에, (탑승장치의 이동이 시작된 후) 조향가능한 추진 휠들(104, 106)의 방향에 수직인 방향으로 자연스럽게 수동으로 회전한다.

적어도 2개의 조향가능한 추진 휠들(104, 106) (및 수동형 캐스터(108, 109))의 구성의 또 다른 이점은 운송 어셈블리(600)가 좌측 또는 우측으로 "크래브(crab)"을 만들 수 있다는 점이다. 통상, "크래브"란 용어는 항공기 운항의 상황에서 사용된다. Merriam-Webster 사전은 "크래브"를 "항공기의 코스와 옆바람의 존재시 그 코스를 만드는데 필요한 기수방위(heading) 사이의 각도 차이"로 정의한다. 항공 상황에서, 옆바람(crosswind)은 항공기의 코스와 평행하지 않는 바람의 방향이다. 예로써, 활주로(landing strip)가 y축을 따라 북-남 방향(여기서, 북은 0도에 있고 남은 180도에 있다)으로 놓여 있고 옆바람이 우측으로부터 불어오고 있다면, 항공기는 착륙을 위한 0도의 코스(즉, 운행 방향)를 유지하기 위해 기수방위를 5도를 추정할 것이다.

본 출원의 맥락에서, "크래브"란 용어는 다른 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "크래브"란 용어는 하기의 예를 통해 가장 잘 설명된다. 도 6c에서, 앉은 탑승객은 y축과 평행한 화살표(612)의 방향을 향하도록 좌석(604F, 604B) 열들이 직진 방향으로 유지되는 동안, 탑승장치의 운송 어셈블리(600)가 동시에 화살표(614)로 도시된 대각선 방향으로 이동중이다. 크래빙(crabbing)을 위해 화살표(614)가 45도를 향하도록 도시되어 있지만, 좌석(604F, 604B) 열들이 향하는 방향과 운송 어셈블리(600)가 이동하는 방향 사이의 각도는 0보다 더 클 것이다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 좌석(604F, 604B) 열들과 그 탑승객들은 0도를 향해 있는 동안, 탑승장치는 45도의 방향으로 "크래빙"한다. 크래빙은 선형 이동으로 제한되지는 않는다. 예컨대, 탑승장치는 곡선, 원 또는 증감하는 직경의 나선을 따라 크래빙할 수 있다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 크래빙 이동을 달성하기 위해, 프로세서는 조향가능한 추진 휠들(104, 106)이 45도의 방향으로 시계방향 회전하고 동일한 속도로 동시에 회전하도록 명령한다. 이 상태에서, 탑승장치의 좌석(404F, 404B)은 0도를 향해 있지만, 탑승장치의 운송 어셈블리(600)는 화살표(614)의 방향, 즉 45도로 이동한다.

본 발명의 실시예에 따른 탑승장치는 전후 방향 모두에서 좌측 또는 우측으로 크래빙하도록 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치는 0도 초과 180도 사이 및 180도 초과 360도 사이의 임의의 각도(0도 및 180도는 각각 전진 및 후진용이다)로 크래빙할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치는 운송 어셈블리가 0, 180 또는 360도를 포함하는 각도 위치의 범위에서 회전한다면 크래빙이라 할 수 있다. 예컨대, 좌석(404F, 404B) 열들이 0도를 향하는 위치로 유지된다면, 운송 어셈블리(600)가 그 "정면(front)"이 120 내지 200도 범위를 포함하는 호(arc)를 향하도록 하는 곡선을 따르는 동안, 탑승장치는 180도를 지나고 있음에도 크래빙할 것이다.

도 6d는 프로세서가 조향가능한 추진 휠들(104, 106)이 90도를 향하고 동일한 속도로 동시에 회전하기 위해 시간방향으로 회전하도록 명령하는 경우를 도시한다. 이 상태에서, 탑승장치의 좌석(404F, 404B)은 0도를 향해 있지만, 탑승장치의 운송 어셈블리(600)는 화살표(618)의 방향에서 90도를 향해 우측으로 직접, 화살표(616)의 방향에서 이동한다. 좌측으로의 크래빙(즉, 270도의 방향으로의 이동)은 90도로의 지향을 유지하면서 휠의 회전 방향을 반전시키거나, 270도를 향하고 동시에 동일한 방향에서 동일한 속도로 회전하도록 조향가능한 추진 휠들(104, 106)을 회전시켜서 달성될 수 있다.

2개 미만의 조향가능한 추진 휠들을 갖는 무궤도(trackless) 탑승장치으로는 크래빙 이동이 가능하지 않다. z축에 대해 회전하지 않는 (즉, 휠들이 스티어(steer) 하지 않는) 2개의 조향가능한 추진 휠들을 갖는 무궤도 탑승장치으로는 크래빙 이동이 가능하지 않다. 이런 탑승장치는 도 6a를 참조로 설명되는 바와 같이 차동 스티어링(differential steering)을 사용하여 회전한다. 발명자들에게 공지된 놀이 기구의 기술에서 사용되는 탑승장치들은 공지된 탑승장치들이 적어도 2개의 조향가능한 추진 휠들 및 슬루 베어링을 사용하여 섀시(chassis)에 대해 회전하는 탑승객 플랫폼을 이용하지 않기 때문에 크래빙할 수 없다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 한 실시예에 따른, 모션 어셈블리(300)의 전면-하부 및 후면-상부 등각 투시도들이다. 모션 어셈블리(300)는 하부 반응판(302), 선회가능한 커플링(304), 상부 반응판(306) 및 적어도 2개의 선형 액추에이터(308, 310)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예로, 선형 액추에이터(308, 310)는 전자식이다. 가령 스크류식 및 유압식과 같은, 선형 액추에이터의 다른 형태는 본 발명의 범위 내에 있다. 선회가능한 커플링(304)은 하단이 하부 반응판(302)에 그리고 상단이 상부 반응판(306)에 고정된다. 2열의 좌석을 갖는 탑승장치의 실시예에서, 탑승객 플랫폼이 선회하는 지점이 슬루 베어링의 회전에 벗어나지 않도록 보장하기 위해, 선회가능한 커플링(304)은 그 수직축이 슬루 베어링(120)의 기하학적 중심과 일치하도록 위치될 수 있다. 선형 액추에이터(308, 310)는 상단에 있는 커플링(330, 332)에 각각 고정된다. 차례로, 커플링(330, 332)이 상부 반응판(306)에 고정된다. 선형 액추에이터(308, 310)는 하단에 있는 클레비스 어셈블리(clevis assemblies)(334, 336)에 각각 고정된다. 차례로, 클레비스 어셈블리(330, 336)는 하부 반응판(302)에 고정된다. 커플링(330, 332)은 짐벌(gimbals)로 구현될 수 있다. 하부 및 상부 반응판들(302, 306)이 피치 및 롤(pitch and roll)로 서로에 대해 이동할 때, 짐벌(330, 332)은 선형 액추에이터가 광범위한 각도로 기울어질 수 있도록 한다.

모션 어셈블리(300)는 (선회가능한 커플링(304)에 대한) 피치 및 롤 운동을 상부 반응판(306)을 통해 탑승객 플랫폼(402)에 고정된 좌석(404) 열들로 기계적으로 전달한다. 서로에 대한 선형 액추에이터(308, 310)의 확장 및 수축은 하부 반응판에 대해 상부 반응판에 의해 경험된 피치 및 롤의 양을 결정한다.

(확장 및 수축을 위해) 각각의 선형 액추에이터(308, 310)로부터 요구되는 최대 힘은 좌석 열의 배치 구조, 선회가능한 커플링(304)에 대한 선형 액추에이터의 배치 및 상부 반응판(306)에서 예상되는 적재(loading) 지식을 포함하는 정보를 고려하여 계산될 수 있다. 이런 계산은 당업자에게 공지되어 있다. 선형 액추에이터(308, 310)의 장착 지점이 선회가능한 커플링(304)으로부터 멀어져 이동할 때, 각 선형 액추에이터로부터 요구되는 힘은 장착 지점과 선회가능한 커플링(304) 사이의 장착 암(arm)의 길이가 증가함에 따라 감소함이 이해될 것이다. 그러나, 이런 힘의 감소는 선형 액추에이터의 스트로크(stroke) 뿐만 아니라 선형 액추에이터가 확장하고 수축할 수 있는 속도에 의해 제한된다.

바람직한 실시예로, 선회가능한 커플링(304)은 듀얼 샤프트가 동일선상에 있지 않더라도 한 샤프트에서 다른 샤프트로 토크를 전달할 수 있는 듀얼 샤프트 커플링이다. 선회가능한 커플링(304)은 샤프트들이 정렬되어 있지 않더라도 한 샤프트에서 다른 샤프트로 토크를 전달한다. 선회가능한 커플링(304)은 바람직하게 비-압축성 또는 실질적으로 비-압축성이다. 바람직하게, 선회가능한 커플링(304)은 최대 탑승객 부하의 무게뿐만 아니라 상부 반응판(306)에 의해 지지되는 모든 하드웨어 구성요소의 무게를 지지한다. 이런 구성요소들은 좌석, 음향 조명 장치, 안전 설비 및 전자 모니터 제어 설비를 포함하는 여러 전자장치 및 탑승장치의 전자기계인 면을 숨기고 놀이기구용으로 적합한 외양을 탑승장치에 부여하도록 설계된 장식 구조를 포함한다. 바람직한 실시예로, 도 3, 7a, 7b 및 8에 도시되는 바와 같이, 선회가능한 커플링(304)은 (범용 조인트 또는 범용 커플링으로도 알려진) 유-조인트(U-joint)일 수 있다.

선회가능한 커플링(304)의 사용으로, 배터리 구동 자가-이동형 어셈블리로 동일한 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw)를 제공할 수 있는 탑승장치에 비하여, 탑승장치에 대한 상당한 전력이 절감되었다. 공지기술에서, 탑승 탑승장치는 3단 또는 4단 운동 를 제공할 수 있다. 3단 운동의 탑승 탑승장치는 피치, 롤 및 히브(heave)의 체험을 제공할 수 있다. 피치는 (이륙하거나 착륙하는 항공기에서의 체험과 같이) 앞 또는 뒤로 기울어지는 것에 비유될 수 있다. 롤은 오른쪽 또는 왼쪽으로 기울어지는 것에 비유될 수 있다. 히브는 수직축을 따라 상승하거나 하강하는 체험에 비유될 수 있다. 피치, 롤 및 히브 체험 이외에, 4단 운동의 탑승 탑승장치는 요의 체험을 또한 제공할 수 있다. 요는 턴테이블(turntable)에서 레코드의 움직임에 비유될 수 있다.

탑승 탑승장치의 일반적인 구성으로, 피치, 롤 및 히브의 체험은 통상 3개 또는 4개의 전기 또는 공압 선형 액추에이터 및 측방향 안정장치 시스템을 사용하여 중립 위치에서 페이로드(payload)(즉, 탑승객, 객실 및 그 내용물)를 지지함에 의해 달성된다. 히브는 동시에 동일한 비율로 선형 액추에이터를 확장하거나 수축하여 수직축을 따라 상방 또는 하방으로 중립 위치로부터 페이로드를 이동함으로써 체험된다. 피치 및/또는 롤의 체험은 통상 동시에 다른 비율로 도는 서로 다른 방향으로 하나 이상의 선형 액추에이터를 확장하거나 수축함으로써 달성된다. 당업자는 피치, 롤 및/또는 히브 방향에서 페이로드를 압박하는 것은 차치하고, 중립 위치에서 단지 페이로드를 지지하는데 소모되는 에너지의 양이 상당할 것이라고 인식할 것이다. 특히, 발명자들은 배터리 구동 탑승장치를 설계중이기 때문에 에너지 소모를 감소시키는 방법을 필요로 했다.

발명자들은 (본 명세서에 기술된 실시예들로 도시되는 바와 같이) 페이로드가 중앙집중식 선회가능한 지점(centralized pivotable point)에서 고정된 높이로 기계적으로 지지되고, 선회가능한 지점은 수직축을 따라 이동할 필요가 없으며, 단지 2개의 액추에이터만이 사용되는 경우, 피치와 롤의 체험에 필요한 에너지가 상술한 바와 같이 탑승 탑승장치의 일반 구성에 비해 상당히 감소했음을 인식했다. 발명자들은 본 명세서에 기술된 실시예들의 구성에서 선형 액추에이터는 단지 중앙집중식 선회 지점에 대해 탑승객 플랫폼을 상방 또는 하방으로 기울이는데 필요한 에너지만을 소모했음을; 즉, 중앙집중식 선회 지점이 본질적으로 페이로드의 무게의 대부분을 지지하고 있었음을 추정했다.

발명자들은 피치, 롤 및 요의 체험을 제공하고 대량의 고객 처리 요건을 갖는 일반 놀이시설의 일일 사용을 위한 오락용 3차원 탑승 탑승장치가 배터리 구동 구성으로 달성가능하다고 결론지었다. 따라서, 발명자들은 일반 탑승 탑승장치의 구성에 비하여, 본 명세서에 기술된 발명의 실시예들과 유사한 구성을 갖는 탑승 탑승장치의 사용함으로써, 상당한 에너지 절감하는 실질적인 이점을 달성했다.

바람직한 실시예에 따르면, 상술한 중앙집중식 선회가능한 지점을 제공하는, 선회가능한 커플링(304)은 바람직하게 상부 반응판(306)의 전부 또는 대부분의 측방향 운동을 방지한다. 선회가능한 커플링(304)을 측방향 지지가 없는 스프링으로 대체한다면 당업자는 이런 필요성에 대한 추론을 시각화할 수 있다. 스프링이 상부 반응판(306)에 배치된 무게를 지지하도록 구성될 수 있지만, 구부려지는 경우 스프링은 상부 반응판(306)이 측방향으로 미끄러지도록 할 수 있다.

볼과 소켓, 스프링, 가요성 고무 또는 유리섬유 샤프트, 또는 그 균등물들을 사용하는 수용할 수 있는 선회가능한 커플링(이런 대안의 구성요소들은 이동하는 페이로드에 의해 가해지는 동적 힘을 견딜 수 있다고 추정됨)은 측방향 안정장치의 사용을 필요로 한다. 따라서, 측방향 안정장치와 조합한, 볼과 소켓, 스프링, 가요성 고무 또는 유리섬유 샤프트, 또는 그 균등물들은 본 발명의 범위 내에 있는 선회가능한 커플링으로 간주될 수 있다.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 탑승장치(400)의 우측의 부분-단면의 정면도이다. 상술한 바와 같이, 탑승장치(400)은 각각 4개의 좌석의 2개의 평행한 열들(404F, 404B)로 구성된다. 좌석(404F, 404B) 열들은 탑승객 플랫폼(402)에 고정된다. 탑승객 플랫폼(402)은 상부 반응판(306)에 고정된다. 선회가능한 커플링(304)은 상단에서 상부 반응판(306)으로 그리고 하단에서 하부 반응판(302)으로 고정된다. 각각의 선형 액추에이터 쌍은 각각의 상단에서 상부 반응판(306)으로 그리고 각각의 하단에서 하부 반응판(302)으로 결합된다. 도 8에 도면에서는, (모션 어셈블리의 좌측에 위치한) 단지 하나의 선형 액추에이터(308)만이 도시된다. 4개의 휠들은 섀시에 결합된다. 도 8의 도면에서는 2개의 수동형 캐스터들(108, 109)이 도시된다. 하나의 조향가능한 추진 휠(104)이 부분적으로 도시된다. 하부 반응판(302)은 슬루 베어링 상반(122)에 고정된다. 슬루 베어링 하반 또는 슬루 베어링 베이스(123)는 섀시(102)에 고정된다. 도면의 용이함을 위해, 로터리 조인트(rotary joint)(312)는 도 8의 도면에서 생략된다.

개시된 실시예에서, 탑승객 플랫폼(402)을 통해 모션 어셈블리(300)의 상부 반응판(306)에 고정되는 좌석(404F, 404B) 열들은 피치 및 롤로 움직일 수 있다. 모션 어셈블리(300)는 슬루 베어링 상반(122)에 고정되기 때문에, 모션 어셈블리(300)는 회전될 수 있다. 이런 운동의 결과로 좌석(404F, 404B) 열들에 앉은 탑승객들은 피치, 롤 및 요를 체험할 수 있다.

모션 어셈블리(300)와 슬루 베어링(120)의 위치가 바뀌는 대안의 실시예가 본 발명의 범위 내에 있다. 다시 말하면, 모션 어셈블리(300)의 하부 반응판(302)을 섀시(102)에 직접 고정하고, 슬루 베어링(120)을 상부 반응판(306)에 고정하는 것이 본 발명의 범위 내에 있다. 어느 한 실시예에서는 고객들이 피치, 롤 및 요를 체험할 수 있다. 그럼에도, 발명자들은 대안의 실시예의 구성이 3차원 공간에서 좌석 열들(404F, 404B)의 위치선정의 어려움을 증가시킨다는 점을 알았다. 따라서, 가령 도 1 내지 8과 같이 바람직한 실시예에서, 슬루 베어링(120)은 섀시(102)에 고정되고 모션 어셈블리(300)는 슬루 베어링(120)의 위에 고정된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 탑승장치(900) 및 시스템의 블록 다이어그램이다. 탑승장치(900)는 메모리(902)에 저장된 명령을 실행하는 제어장치 또는 프로세서(900)를 포함한다. 명령은 메모리(902)의 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 또는 내에 저장될 수 있다. 탑승장치는 하나 이상의 안테나(906)나 적외선(908) 장치 또는 균등물들을 통해 다른 통신 인터페이스와 무선으로 통신할 수 있는 통신 인터페이스(904)를 포함한다. 탑승장치(900)의 통신 인터페이스(904)는 하나 이상의 통신 프로토콜 하에서 동작할 수 있다. 탑승장치(900)는 통신 인터페이스(904)를 통해 고유하게 주소지정가능하다. 따라서, 탑승중인 복수의 탑승장치들을 모니터하는 탑승 시스템 제어장치(924)가 동시에 동일한 명령으로 모든 복수의 탑승장치들에 명령하는 것으로 제한되지 않는다. 복수의 탑승장치들 중 한 탑승장치(900)의 고유한 주소지정 능력은 오직 하나의 탑승장치(900)에만 명령을 내리고 실행할 수 있도록 한다. 따라서, 복수의 탑승장치들에서 각 탑승장치의 고유한 주소지정 능력은 명령의 유니캐스트형 및 멀티캐스트형 배포를 가능하게 한다. 즉, 명령은 하나의 탑승장치(900), 복수의 탑승장치들의 서브세트 또는 복수의 탑승장치들 전체에 내려질 수 있다.

탑승장치(900)는 배터리 관리 시스템(912)에 결합된 배터리(910)를 포함한다. 배터리 시스템(114)은 당업자에게 공지된 접촉 또는 무접촉 커플링(922)의 사용을 통해 충전 시스템(909)으로 연결할 수 있다. 탑승장치는 모터 구동 시스템(914)을 포함한다. 모터 구동 시스템(914)은 탑승장치(900)의 다양한 모터들을 구동한다. 조향 및 구동(추진)을 위한 개별 모터를 각각 갖는 좌우 조향가능한 추진 휠들(104, 106); 슬루 베어링 피니언 모터(slew bearing pinion motor)(827)(도 8); 및 좌우 선형 액추에이터(308, 310)의 모터들이 이 모터들 간에 포함된다. 또한, 탑승장치는 (가령 도어 개폐 감지기 등) 다양한 안전 구성요소를 포함하는 안전 시스템(916)을 포함할 수 있다. 또한, 탑승장치는 다양한 조명 및 음향 구성요소를 포함하는 조명 및 음향 시스템(918)을 포함한다.

또한, 탑승장치는 하나 이상의 네비게이션 센서(922)를 갖는 네비게이션 시스템(920)을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예로, 탑승장치는 그리드 네비게이션 시스템에서 자유 영역(free range)을 사용한다. 가령 자성 감지기, 광학 감지기 및 무선주파수 감지기와 같은 다수의 형태의 센서들(922)이 개별적으로 또는 조합으로 사용될 수 있다. 네비게이션 시스템(920)은 탑승장치(900)의 조향가능한 추진 휠들(104, 106)의 운동 및 방향을 제어하고 모니터할 수 있다. 이 방식으로, 탑승장치(900)는 네비게이션용, 통신용 또는 전력용 트랙 또는 내장 와이어의 필요 없이, 기결정될 수 있는 복수의 코스들 중 하나를 따라 진행될 수 있다. 일실시예로, 다양한 고정된 공지의 위치로부터 거리를 판단해 이루어진 측정을 기초로 예시로 결정될 수 있는, 예상 위치와 실제 위치의 비교를 통해, 네비게이션 시스템은 실시간 코스 모니터링을 실행하여, 쇼 동안 네비게이션 오류가 발생했는지를 판단할 수 있다.

네비게이션 시스템(900)의 다른 형태들은 본 발명의 범위 내에 있다. 예컨대, 조향 및 추진 시스템의 충분한 정확성을 고려하여, 탑승장치(900)는 실시간 코스 모니터링을 필요로 하지 않을 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 탑승장치는 네비게이션 시스템으로서 관성 네비게이션 시스템 등을 사용할 수 있다.

본 발명은 복수의 고유 주소를 갖는 탑승장치들(900, 950, 960, 970)(여기서, 950, 960, 970은 900과 유사하다)을 포함하는 시스템의 확립에 적합하다. 복수의 탑승장치들(900, 950, 960, 970) 각각은 (901과 유사한) 적어도 하나의 온-보드 프로세서에 의해 개별적으로 제어될 수 있는데, 여기서 복수의 온-보드 프로세서들 각각은 탑승장치에서 멀리 떨어져 있고 자체 프로세서(들)(926)를 이용하는 적어도 하나의 탑승 시스템 제어장치(924)와 무선 통신한다. 탑승 시스템 제어장치(924)는 복수의 탑승장치들과의 상황적 위치적 인식을 관리할 수 있고, 무선 통신을 통해 복수의 탑승장치들(900, 950, 960, 970) 중 하나, 전부 또는 임의의 서브세트에 대한 긴급 제어를 실시할 수 있다.

복수의 탑승장치들(900, 950, 960, 970)이 동시에 지나가는 놀이기구 환경에서, 각각의 고유한 주소지정된 탑승장치의 탑승객 플랫폼의 피치 및 롤 운동은 거리 및/또는 시간에 의해 프로그램화된 루트를 따른 탑승장치의 위치로 동기화될 수 있다. 탑승장치, 시스템 및 탑승장치과 시스템의 동작 방법은 놀이공원 놀이기구 산업에 이용될 수 있으나, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 본 명세서에서 제공되는 설명은 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 단지 예시적인 목적으로 놀이공원 탑승 산업을 이용한다; 그러나, 본 발명은 놀이공원 놀이기구 산업에 국한되지 않으며 많은 다른 산업들에서 이용될 수 있다.

본 발명의 방법에 따르면, 가령 시스템 고장 또는 안전 위반과 문제가 탑승장치(900)에서 발생한다면, 탑승장치(900)는 탑승장치 자체 프로세서(901)로부터의 명령에 따라 정지할 것이다. 이런 상태가 존재한다면, 탑승장치는 통신 인터페이스(904)와 안테나(906)나 적외선 장치(908)를 통한 무선 전송을 통해 그 상황을 탑승 시스템 제어장치(924)에 통보할 수 있다. 예컨대, 탑승 시스템 제어장치(924)는 다른 탑승장치들이 충돌을 피하기 위해 정지되어야 하는지를 판단할 수 있다. 각 탑승장치의 고유 주소를 사용하는 탑승 시스템 제어장치는 단지 하나의 탑승장치가 충돌의 위험에 있는 경우 그 하나의 탑승장치(950)를 정지하도록 명령할 수 있다. 대안으로, 각 탑승장치의 고유 주소를 사용하는 탑승 시스템 제어장치는 단지 탑승장치들의 서브세트가 충돌의 위험에 있는 경우 탑승장치들의 서브세트(950, 960)를 정지하도록 명령할 수 있다. 대안으로, 각 탑승장치의 고유 주소를 사용하는 탑승 시스템 제어장치는 모든 탑승장치들(950, 960, 970)을 정지하도록 명령할 수 있다. 탑승장치으로 고유 주소화된 명령을 수신하면, 임의의 탑승장치(900, 950, 960, 970)은 제어된 정지가 가능하다.

본 발명은 하나 이상의 바람직한 실시예들 및 하나 이상의 대안의 실시예들의 관점에서 상술되었다. 게다가, 본 발명의 다양한 태양들이 기술되었다. 당업자는 다양한 태양들이나 실시예들을 임의의 방식으로 제한하여 해석하지 말아야 하며, 단지 예로써 해석해야 한다. 명백히, 다른 실시예들이 본 발명의 범위 내에 있다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 결정될 것이다.

Claims (22)

1. 제1 수평면을 정의하는 하부 반응판;
   상기 하부 반응판으로부터 이격되고 제2 수평면을 정의하는 상부 반응판;
   선회가능한 커플링;
   선회가능한 커플링으로부터 상부 반응판 종축에 대하여 선회가능한 커플링의 대향하는 측들 상에서 서로로부터 이격된 2개의 선형 액추에이터 어셈블리; 및
   2개의 전기 선형 액추에이터를 위한 유일한 동작 에너지원으로서 2개의 전기 선형 액추에이터와 통신하도록 동작하는 전원;
   을 포함하고, 피치와 롤을 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리로서,
   상기 하부 반응판은:
   제1 외부 경계; 및
   중심;
   을 포함하고,
   상기 상부 반응판은:
   제2 외부 경계;
   중심; 및
   제2 수평면의 2개의 대향하는 각각의 단부 사이에 정의되는 종축;
   을 포함하며,
   상기 선회가능한 커플링은:
   상부 반응판 중심과 인접하게 상부 반응판에 결합되고, 제2 수평면의 2개의 단부 중 각각의 단부에서 상부 반응판 중심에 대하여 기결정된 차이 범위 내에서 상부 반응판의 변위를 허용하도록 구성되는 상부 섹션; 및
   상기 상부 섹션에 선회가능하게 연결되고 하부 반응판 중심과 인접하게 하부 반응판에 결합되는 하부 섹션;
   을 포함하고,
   각 선형 액추에이터 어셈블리는:
   제2 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 상부 반응판에 연결된 액추에이터 커플링;
   제1 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 하부 반응판에 연결된 커넥터; 및
   전기 선형 액추에이터의 종축을 따라 확장 및 수축가능하도록 제한된 전기 선형 액추에이터;
   를 포함하며,
   상기 전기 선형 액추에이터는:
   전기 선형 액추에이터의 종축을 정의하는 선택가능하게, 강제적으로 확장 및 수축가능한 샤프트;
   상기 선택가능하게, 강제적으로 확장 및 수축가능한 샤프트에 동작가능하게 결합된 전기 액추에이터;
   액추에이터 커플링에 결합된 상부 부분; 및
   클레비스(clevis) 어셈블리에 연결된 하부 부분;
   을 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   적어도 하나의 선형 전기 액추에이터의 상부 부분은 상부 반응판을 통해 적어도 부분적으로 연장되는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,
   선회가능한 커플링은 고정된 길이를 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,
   전원은 2개의 선형 액추에이터의 유일한 동작 에너지원으로서 2개의 전기 선형 액추에이터 어셈블리와 통신하도록 동작하는 재충전가능한 배터리를 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,
   액추에이터 커플링은 짐벌(gimbal)을 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,
   커넥터는 클레비스 어셈블리를 포함하는 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리.
7. 하부 반응판;
   상기 하부 반응판으로부터 이격되고, 수평면을 정의하는 상부 반응판;
   선회가능한 커플링; 및
   선회가능한 커플링으로부터 상부 반응판 종축을 따라 수평면에 대하여 선회가능한 커플링의 대향하는 측들 상에서 서로로부터 이격된 2개의 선형 액추에이터 어셈블리;
   를 포함하는 다중 자유도 모션 어셈블리로서,
   상기 하부 반응판은:
   제1 외부 경계; 및
   중심;
   을 포함하고,
   상기 상부 반응판은:
   제2 외부 경계;
   중심; 및
   수평면의 2개의 대향하는 각각의 단부 사이에 정의되는 종축;
   을 포함하며,
   상기 선회가능한 커플링은:
   상부 반응판 중심과 인접하게 상부 반응판에 결합되고, 제2 수평면의 2개의 단부 중 각각의 단부에서 상부 반응판 중심에 대하여 기결정된 차이 범위 내에서 상부 반응판의 변위를 허용하도록 구성되는 상부 섹션; 및
   상기 상부 섹션에 선회가능하게 연결되고 하부 반응판 중심과 인접하게 하부 반응판에 결합되는 하부 섹션;
   을 포함하고,
   각 선형 액추에이터 어셈블리는:
   제2 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 상부 반응판에 연결된 액추에이터 커플링;
   제1 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 하부 반응판에 연결된 커넥터; 및
   선형 액추에이터;
   를 포함하며,
   상기 선형 액추에이터는:
   상부 반응판을 통해 적어도 부분적으로 연장되는 액추에이터 커플링에 결합된 상부 부분;
   클레비스(clevis) 어셈블리에 연결된 하부 부분; 및
   하부 반응판에 연결된 섀시를 포함하는 운송 어셈블리;
   를 포함하는 다중 자유도 모션 어셈블리.
8. 제 7 항에 있어서,
   선형 액추에이터는 전기 선형 액추에이터, 스크류 액추에이터 또는 유압식 액추에이터를 포함하는 다중 자유도 모션 어셈블리.
9. 제 7 항에 있어서,
   커넥터는 클레비스 어셈블리를 포함하는 다중 자유도 모션 어셈블리.
10. 섀시;
    상기 섀시에 결합되고, 사전-프로그래밍된 루트를 따라 연장된 와이어나 기계적인 트랙을 사용하지 않고 사전-프로그래밍된 루트를 따라 제1 기결정된 속력으로 제1 기결정된 방향에서 회전가능한 제1 능동적으로 조향가능한 추진 휠;
    상기 섀시에 결합되고, 사전-프로그래밍된 루트를 따라 연장된 와이어나 기계적인 트랙을 사용하지 않고 사전-프로그래밍된 루트를 따라 제2 기결정된 속력으로 제2 기결정된 방향에서 회전가능한 제2 능동적으로 조향가능한 추진 휠; 및
    다중 자유도 모션 베이스 어셈블리;
    를 포함하는 탑승장치로서,
    상기 다중 자유도 모션 베이스 어셈블리는:
    제1 수평면을 정의하고, 섀시에 결합된 하부 반응판;
    상기 하부 반응판으로부터 이격되고, 섀시에 연결되며, 제2 수평면을 정의하는 상부 반응판;
    선회가능한 커플링;
    선회가능한 커플링으로부터 상부 반응판 종축을 따라 제2 수평면에 대해 선회가능한 커플링의 대향하는 측들 상에서 서로로부터 이격된 2개의 선형 액추에이터 어셈블리; 및
    2개의 전기 선형 액추에이터를 위한 유일한 동작 에너지원으로서 2개의 전기 선형 액추에이터와 통신하도록 동작하는 전원;
    을 포함하고,
    상기 하부 반응판은:
    제1 외부 경계; 및
    중심;
    을 포함하고,
    상기 상부 반응판은:
    제2 외부 경계;
    중심; 및
    제2 수평면의 2개의 대향하는 각각의 단부 사이에 정의되는 종축;
    을 포함하며,
    상기 선회가능한 커플링은:
    상부 반응판 중심과 인접하게 상부 반응판에 결합되고, 제2 수평면의 2개의 단부 중 각각의 단부에서 상부 반응판 중심에 대하여 기결정된 차이 범위 내에서 상부 반응판의 변위를 허용하도록 구성되는 상부 섹션; 및
    상기 상부 섹션에 선회가능하게 연결되고 하부 반응판 중심과 인접하게 하부 반응판에 결합되는 하부 섹션;
    을 포함하고,
    각 선형 액추에이터 어셈블리는:
    제2 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 상부 반응판에 연결된 액추에이터 커플링;
    제1 외부 경계 및 선회가능한 커플링 중간에서 하부 반응판에 연결된 커넥터; 및
    전기 선형 액추에이터의 종축을 따라 확장 및 수축가능하도록 제한된 전기 선형 액추에이터;
    를 포함하며,
    상기 전기 선형 액추에이터는:
    액추에이터 커플링에 결합된 상부 부분; 및
    클레비스(clevis) 어셈블리에 연결된 하부 부분;
    을 포함하는 탑승장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    적어도 하나의 선형 전기 액추에이터의 상부 부분은 상부 반응판을 통해 적어도 부분적으로 연장되는 탑승장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    탑승장치는 기결정된 다른 전기 컴포넌트 세트를 포함하고;
    전원은 유일한 동작 에너지원으로서 2개의 전기 선형 액추에이터 어셈블리 및 다른 전기 컴포넌트와 통신하도록 동작하는 재충전가능한 배터리를 포함하는 탑승장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    무선 통신 인터페이스; 및
    무선 통신 인터페이스와 통신하도록 동작하고, 명령이 탑승장치의 고유 주소로 어드레싱되는 경우 무선 통신 인터페이스를 통해 수신된 명령을 실행하도록 동작하는 컨트롤러;
    를 더 포함하는 탑승장치.
14. 제 10 항에 있어서,
    상부 반응판에 고정된 탑승객 플랫폼;
    상기 탑승객 플랫폼에 고정된 기결정된 좌석열 세트;
    를 더 포함하는 탑승장치.
15. 제 10 항에 있어서,
    슬루 베어링;
    섀시에 연결되고, 샤프트를 포함하는 슬루 베어링 피니언 모터; 및
    샤프트에 고정되고, 명령된 슬루 속력 및 방향으로 회전가능하고 슬루 베어링 기어와 통신하도록 동작하는 슬루 베어링 피니언을 더 포함하고,
    상기 슬루 베어링은:
    섀시에 고정된 제1 부분; 및
    상부 반응판 또는 하부 반응판 중 기결정된 하나에 동작가능하게 연결된 제2 부분;
    을 포함하고,
    상기 슬루 베어링은 기결정된 회전 속력에서 기결정된 방위각(azimuth) 위치를 향해 기결정된 방향으로 실질적으로 연속적이고, 선택적으로 제어되는 회전을 제공하도록 동작하는 탑승장치.
16. 삭제
17. 제 15 항에 있어서,
    기결정된 방향은 시계 방향 및 반시계 방향 모두를 선택적으로 포함하는 탑승장치.
18. 제 15 항에 있어서,
    선회가능한 커플링은 수직으로 배향된 선회가능한 커플링을 포함하고;
    수직으로 배향된 선회가능한 커플링의 중심축은 슬루 베어링의 기하학적 중심에서의 지점을 통과하는 탑승장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    탑승장치는:
    상부 반응판에 고정된 탑승객 플랫폼; 및
    상기 탑승객 플랫폼에 연결된 2개의 좌석열;
    을 더 포함하고,
    상기 수직으로 배향된 선회가능한 커플링은 2개의 좌석열 중 제1 열과 제2 열 사이에 있는 탑승객 플랫폼 상의 지점을 통하고 슬루 베어링의 기하학적 중심에서의 지점을 통과하는 중심축을 포함하는 탑승장치.
20. 제 10 항에 있어서,
    커넥터는 클레비스 어셈블리를 포함하는 탑승장치.
21. 삭제
22. 삭제

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