JP2008185798A - Simulator and simulation method - Google Patents
Simulator and simulation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008185798A JP2008185798A JP2007019311A JP2007019311A JP2008185798A JP 2008185798 A JP2008185798 A JP 2008185798A JP 2007019311 A JP2007019311 A JP 2007019311A JP 2007019311 A JP2007019311 A JP 2007019311A JP 2008185798 A JP2008185798 A JP 2008185798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- subject
- end effector
- simulator
- cockpit
- seat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims abstract description 121
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 104
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000035807 sensation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 36
- 206010025482 malaise Diseases 0.000 abstract description 21
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 51
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 7
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 5
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 210000002480 semicircular canal Anatomy 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ドライビングシミュレータやフライトシミュレータ等のシミュレータおよびシミュレーション方法に関するものである。 The present invention relates to a simulator such as a driving simulator or a flight simulator, and a simulation method.
特許文献1〜4に示す従来のシミュレータ(ドライビングシミュレータ、フライトシミュレータ等)は、例えば、図7に示すように、動揺機構2である6軸モーションベース(スチュワートプラットホーム)上に被験者用コックピット6(操縦席等)を設置し、車両や航空機等の運転操作環境(運転操作に応じた加速度を被験者に体感させる)を模擬する機構を採用していた。この従来技術における加速度模擬の概略手法は、以下のとおりである。
(従来技術に於ける加速度模擬の概略手法)
(a)被験者の操舵により模擬すべき発生加速度を演算する。
(b)模擬加速度を実現する為の6軸モーションベース部のエンドエフェクタ3の並進量、傾斜量を演算する。
(c)(b)で演算されたエンドエフェクタ3の並進量、傾斜量に応じて6軸モーションベースを構成している6本の直動アクチュエータ5を伸縮させる。
(d)(c)で発生させた並進運動による加速度及び傾斜によって生じる重力加速度の傾斜成分が被験者に作用する。
上記の従来手法で加速度模擬を行う際の課題は、以下のとおりである。
(従来技術に於ける課題)
(e)6軸モーションベースのエンドエフェクタ3の動揺中心Bが、エンドエフェクタ3上にある為、操作者(被験者)への加速度作用点Aが、実際の車両や航空機の運転時に於けるものと異なることから、
・操作量に対して模擬される加速度への違和感を感じる。
・上記の違和感を過度に被験者が感じる場合は、被験者が、シミュレータ酔いを起こす。
・上記シミュレータ酔いにより、シミュレーション試験の時間が制約される。
等の問題が生じる。
(f)(e)を回避する為、被験者が実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点(頭部から腰の付近)を、制御上のエンドエフェクタ3動揺中心Bとする手法を採った場合、
・動揺中心Bがエンドエフェクタ3上にある場合に比べ、6軸モーションベースのアクチュエータ伸縮量が大きくなる為、エンドエフェクタ3の動作範囲が狭くなる(模擬できる加速度の範囲が狭くなる)。
Conventional simulators (driving simulators, flight simulators, etc.) shown in
(Schematic method for simulating acceleration in the prior art)
(A) The generated acceleration to be simulated by the subject's steering is calculated.
(B) The translation amount and the inclination amount of the
(C) The six
(D) The inclination component of the gravitational acceleration generated by the acceleration and the inclination caused by the translation generated in (c) acts on the subject.
The problems in performing acceleration simulation by the above-described conventional method are as follows.
(Problems in the prior art)
(E) Since the swing center B of the
・ I feel a sense of incongruity with the simulated acceleration for the amount of operation.
・ If the subject feels the above discomfort excessively, the subject will cause simulator sickness.
・ Simulation test time is limited by the simulator sickness.
Such problems arise.
(F) In order to avoid (e), a method in which the acceleration action point (in the vicinity of the waist from the head) that the subject feels when driving an actual vehicle or aircraft is used as the
-Compared to the case where the oscillation center B is on the
シミュレータに於いて車両又は航空機の加速度模擬の典型パターンとして、モーションベースの傾斜により重力加速度の傾斜成分を被験者に作用させる場合での従来型モーションベースの動揺方法を図8(a)、(b)に示す。
従来型モーションベースに於いて、エンドエフェクタ3のベースの動揺中心Bを動揺の中心としてエンドエフェクタ3を傾斜させた場合を図8(a)に示す。この場合、エンドエフェクタ3のベース上の傾斜中心(動揺中心B)と被験者への加速度作用点A(被験者が加速度を主として感じる部位、図中では頭部付近に設定)の位置が異なっている。
この為、エンドエフェクタ3の傾斜のみの動揺では、被験者の加速度作用点Aもエンドエフェクタ3の傾斜に従って、車両後方向へ移動してしまう。
これにより、被験者は、本来必要とした傾斜による重力加速度の傾斜成分以外に、加速度作用点が車両後方へ傾けられる頭部変動の角加速度成分を感じてしまい、実際の車両運転時とは異なる事(違和感)を感じてしまうことになる。
従来型モーションベースに於いて、被験者への加速度作用点を動かさないように、エンドエフェクタ3のベースを動揺させた場合を図8(b)に示す。この場合は、被験者への加速度作用点を動かさずに、被験者を傾斜させる事となる。これは、被験者への加速度作用点Aをエンドエフェクタベース制御上の動揺中心Bとする動揺方法となる。
上記の動揺方法に於いては、エンドエフェクタ3のベースを傾斜させる動作に加えて、被験者への加速度作用点Aを動かさない様にする為の車両上方向及び前方向のエンドエフェクタ3の動作も必要になる。
この様な動作を行うため、エンドエフェクタ3のベースの傾斜に必要なアクチュエータ5伸縮量に加え、エンドエフェクタ3を上方向、前方向に動かす為のアクチュエータ5伸縮量が必要となる。
従って、或る加速度をエンドエフェクタ3の傾斜により模擬する場合に、傾斜以外に並進運動も必要となることから、本来有しているモーションベースの動揺範囲を最大限有効に利用する事が、出来ない状態となっている事が判る。
なお、図7中、4、4aは自在継手、8はコックピット支持ベース、9はキャビン、11はベースフレーム、13は映像スクリーンである。
8A and 8B show a conventional motion-based shaking method in the case where a gradient component of gravity acceleration is applied to a subject by a motion-based tilt as a typical pattern for simulating vehicle or aircraft acceleration in a simulator. Shown in
FIG. 8A shows a case where the
For this reason, when the
As a result, in addition to the inclination component of gravity acceleration due to the inclination that was originally required, the subject feels the angular acceleration component of head fluctuation that causes the acceleration action point to be tilted rearward of the vehicle, which is different from that during actual vehicle driving. You will feel (discomfort).
FIG. 8B shows a case where the base of the
In the above shaking method, in addition to the operation of tilting the base of the
In order to perform such an operation, in addition to the amount of expansion / contraction of the
Therefore, when a certain acceleration is simulated by the inclination of the
7, 4 and 4a are universal joints, 8 is a cockpit support base, 9 is a cabin, 11 is a base frame, and 13 is a video screen.
本発明は、エンドエフェクタの動揺中心を、機構的に、被験者が実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点(被験者の頭部から腰の付近)に合せる事、及び、被験者の頭部から腰付近の任意の位置に調整可能とすることにより、従来のシミュレータに比べ、より現実に近い加速度感を被験者に与え、且つ、シミュレータ酔いに対する機構的対策を講じる事でより長時間のシミュレーション試験を可能にすることを目的とする。 The present invention mechanically matches the center of oscillation of the end effector to an acceleration action point (in the vicinity of the waist from the subject's head) that the subject feels when driving an actual vehicle or aircraft. By enabling adjustment to any position near the waist from the waist, it gives subjects a feeling of acceleration that is closer to reality than conventional simulators, and it takes longer simulations by taking mechanical measures against simulator sickness The purpose is to enable testing.
本発明は上記課題を解決するために、以下の(1)〜(12)の手段を採用する。
(1)動揺機構に自在継手を介してエンドエフェクタが連結され、動揺機構を制御して被験者に動揺を体感させるシミュレータにおいて、エンドエフェクタ側の自在継手を被験者用着座シートの頭部レベルに配置することを特徴とするシミュレータ。
上記手段を換言すれば、被験者用着座シートの頭部レベルをエンドエフェクタ側の自在継手位置となるように配置することである。
(2)ベースフレームとエンドエフェクタとの間に、自在継手を介して複数のアクチュエータを連結し、各アクチュエータを制御してエンドエフェクタ上のキャビン内の被験者用コックピットを動揺させる動揺機構を具え、被験者に動揺を体感させるシミュレータにおいて、エンドエフェクタにキャビンフレームを立設し、被験者用着座シートの頭部レベルのキャビンフレーム位置にアクチュエータとの自在継手を配置することを特徴とするシミュレータ。
(3)ベースフレームとエンドエフェクタとの間に、自在継手を介して複数のアクチュエータを連結し、各アクチュエータを制御して被験者に動揺を体感させるシミュレータにおいて、エンドエフェクタの下面に被験者用コックピットを固定し、被験者用コックピット内に被験者用着座シートを具えることを特徴とするシミュレータ。
(4)前記キャビン又は被験者用コックピット又は被験者用着座シートが昇降可能であることを特徴とする(1)ないし(3)の何れかに記載のシミュレータ。
(5)前記エンドエフェクタ側の自在継手とアクチュエータのロッド先端部とがスライド調整可能であることを特徴とする(1)ないし(4)の何れかに記載するシミュレータ。
The present invention employs the following means (1) to (12) in order to solve the above problems.
(1) In a simulator in which an end effector is connected to a rocking mechanism via a universal joint, and the rocking mechanism is controlled to cause the subject to feel the rocking motion, the universal joint on the end effector side is arranged at the head level of the subject seat. A simulator characterized by that.
In other words, the head level of the subject seat is placed so as to be the universal joint position on the end effector side.
(2) A plurality of actuators are connected via a universal joint between the base frame and the end effector, and each subject is controlled to have a shaking mechanism for shaking the subject cockpit in the cabin on the end effector. A simulator in which a sway is experienced, wherein a cabin frame is erected on an end effector, and a universal joint with an actuator is disposed at a cabin frame position at a head level of a subject seat.
(3) Connect a plurality of actuators via a universal joint between the base frame and the end effector, and control the actuator to fix the subject's cockpit on the lower surface of the end effector in a simulator that makes the subject feel upset And a test subject seat in the test subject cockpit.
(4) The simulator according to any one of (1) to (3), wherein the cabin, the subject cockpit, or the subject seating seat is movable up and down.
(5) The simulator according to any one of (1) to (4), wherein the universal joint on the end effector side and the rod tip of the actuator can be slide-adjusted.
(6)前記エンドエフェクタ、又は、エンドエフェクタ上に載置するコックピット支持ベース、に旋回機構が内蔵されていることを特徴とする(1)ないし(5)の何れかに記載のシミュレータ。
(7)前記被験者用着座シート、又は、被験者用着座シートの固定床が旋回可能となっていることを特徴とする(1)ないし(6)の何れかに記載のシミュレータ。
(8)前記動揺機構が6本の直動アクチュエータを具えた6軸モーションベースであることを特徴とする(1)ないし(7)の何れかに記載のシミュレータ。
(9) 前記シミュレータが車両又は航空機等の運転操作時の加速度を擬似体感させるものであることを特徴とする(1)ないし(8)の何れかに記載のシミュレータ。
(10)ベースフレームとエンドエフェクタとの間に、自在継手を介して複数のアクチュエータを連結し、各アクチュエータを制御して被験者に動揺を体感させるシミュレータにおいて、エンドエフェクタの下面に被験者用コックピットを固定し、被験者用コックピット内に被験者搭乗台を具えると共に、被験者搭乗台が上下昇降可能であることを特徴とするシミュレータ。
(11)(4)又は(5)に記載のシミュレータにより、被験者用着座シートの高さ位置を任意の位置に変更してシミュレーションを行うことを特徴とするシミュレーション方法。
(12)(4)又は(5)に記載のシミュレータにより、被験者の身長に応じて被験者用着座シートの高さ位置を設定した後、シミュレーションを行うことを特徴とするシミュレーション方法。
(6) The simulator according to any one of (1) to (5), wherein a turning mechanism is built in the end effector or a cockpit support base placed on the end effector.
(7) The simulator according to any one of (1) to (6), wherein the subject seat or the fixed floor of the subject seat is pivotable.
(8) The simulator according to any one of (1) to (7), wherein the oscillation mechanism is a six-axis motion base including six linear motion actuators.
(9) The simulator according to any one of (1) to (8), characterized in that the simulator simulates acceleration during driving operation of a vehicle or an aircraft.
(10) A test subject cockpit is fixed to the lower surface of the end effector in a simulator in which a plurality of actuators are connected via a universal joint between the base frame and the end effector, and each actuator is controlled to feel the subject's motion. A simulator comprising a subject board in the subject cockpit, and the subject board can be moved up and down.
(11) A simulation method, wherein the simulation is performed by changing the height position of the seating seat for the subject to an arbitrary position by the simulator according to (4) or (5).
(12) A simulation method characterized by performing simulation after setting the height position of the subject seat according to the height of the subject by the simulator according to (4) or (5).
(1)第1の手段は、エンドエフェクタ側の自在継手を被験者用着座シートの頭部レベルに配置しているので、従来、エンドエフェクタの平面上にあった動揺中心が、被験者用着座シートに座る被験者の頭部側に移動し、被験者の頭部付近が動揺中心となり、被験者が運転者である場合、運転の際に感じる加速度作用点とほぼ一致し、被験者は現実に近い動揺(揺動)や加速感を体感することになりシミュレータ酔いを起こす危険性を低減することが可能になり、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。
運転操作を行わない被験者も、上記と同様に、現実に近い加速感を体感することになり、車両酔いを起こす危険性を低減できる。
なお、上記動揺中心は、エンドエフェクタ側の各自在継手中心を結んだ平面上の中心位置である。また、被験者が運転の際に感じる加速度作用点は、通常、被験者の頭部(耳部の三半規管)付近であるが、個人差があり、被験者の頭部から腰部位置で感じることもある。
(2)第2の手段は、キャビンフレームを介して、上記と同様、エンドエフェクタ側の自在継手を被験者用着座シートの頭部レベルに配置しているので、被験者用着座シートに着座する被験者の頭部付近が動揺中心となり、被験者が運転の際に感じる加速度作用点と一致し、被験者は現実に近い加速感を体感することになりシミュレータ酔いを起こす危険性を低減することが可能となり、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。また、キャビンフレームに自在継手を設けているので、自在継手の配置高さ位置の設計自由度が高まる。
(3)第3の手段は、エンドエフェクタの下面に被験者用コックピットを固定し、被験者用コックピット内に被験者用着座シートを具えているので、エンドエフェクタと被験者用着座シートの頭部側とは、従来よりも近接し、被験者用着座シートに座る被験者の頭部近傍が動揺中心となり、被験者は現実に近い加速感を体感することができシミュレータ酔いを起こす危険性を低減することが可能となり、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。
(4)第4の手段は、上記(1)〜(3)の作用効果を奏すると共に、キャビン又は被験者用コックピット又は被験者用着座シートが昇降可能であるので、昇降することにより、被験者をシミュレータ内の任意高さ位置に着座させることができ、個人差がある、被験者の体感加速度作用点を、動揺中心に正確に合わせることができる。また、異なる高さ位置に設定することで、被験者の運転視界良好性、又は、操作性、又は、疲労度などを比較試験することができる。
また、運転操作を行わない被験者も、上記と同様、昇降させて異なる高さ位置での乗車体験を行うことができ、種々の高さ位置での車両酔いの程度を試験研究することができる。
(1) In the first means, the universal joint on the end effector side is arranged at the head level of the subject seat, so that the swing center that has conventionally been on the plane of the end effector is placed on the subject seat. The subject moves to the head of the subject who sits, and the vicinity of the subject's head is the center of oscillation. When the subject is a driver, the subject almost agrees with the acceleration action point felt during driving. ) And acceleration feeling and the risk of causing simulator sickness can be reduced, and a simulation test can be performed for a longer time than before.
The subject who does not perform the driving operation also feels a sense of acceleration close to reality in the same manner as described above, and the risk of causing vehicle sickness can be reduced.
The oscillation center is a center position on a plane connecting the universal joint centers on the end effector side. In addition, the acceleration action point that the subject feels when driving is usually near the subject's head (ear semicircular canal), but there are individual differences, and the subject may feel at the waist position from the subject's head.
(2) Since the second means arranges the universal joint on the end effector side at the head level of the subject seat, via the cabin frame, as described above, the second means of the subject sitting on the subject seat The vicinity of the head is the center of swaying, and it coincides with the acceleration action point that the subject feels when driving, and the subject can experience a sense of acceleration close to reality, reducing the risk of simulator sickness, Compared to the above, a long-time simulation test can be performed. Moreover, since the universal joint is provided in the cabin frame, the degree of freedom in designing the arrangement height position of the universal joint is increased.
(3) The third means is that the subject cockpit is fixed to the lower surface of the end effector, and the subject seat is provided in the subject cockpit. Therefore, the end effector and the head side of the subject seat are: The subject's head near the subject sitting near the subject's seat is the center of oscillation, and the subject can experience a sense of acceleration close to reality and can reduce the risk of simulator sickness. Compared to the above, a long-time simulation test can be performed.
(4) The fourth means has the above-described effects (1) to (3), and the cabin, the subject cockpit or the subject seat can be raised and lowered. Can be seated at an arbitrary height position, and the sensory acceleration action point of the subject, which has individual differences, can be accurately adjusted to the oscillation center. In addition, by setting different height positions, it is possible to perform a comparative test on the subject's driving visibility goodness, operability, fatigue level, and the like.
In addition, the subject who does not perform the driving operation can also go up and down to experience riding at different height positions as described above, and can test and study the degree of vehicle sickness at various height positions.
(5)第5の手段は、上記(1)〜(4)の作用効果を奏すると共に、エンドエフェクタ側の自在継手とアクチュエータのロッド先端部とがスライド調整可能であるので、スライド調整することにより、上記と同様、被験者をシミュレータ内の任意高さ位置に着座又は立たせることができ、個人差がある、被験者の加速度作用点を、動揺中心に正確に合わせることができる。また、異なる高さ位置に設定することで、被験者の運転視界良好性、又は、操作性、又は、疲労度などを比較試験することができると共に、上記(4)と併用することにより、より広範囲の高さ調整が可能となる。
また、運転操作を行わない被験者も、上記と同様、昇降させて異なる高さ位置での乗車体験を行うことができ、種々の高さ位置での車両酔いの程度を試験研究することができる。
(6)第6の手段は、上記(1)〜(5)の作用効果を奏すると共に、エンドエフェクタ、又は、エンドエフェクタ上に載置するコックピット支持ベース、に旋回機構が内蔵されているので、被験者の操舵に合わせたエンドエフェクタ、又は、コックピット支持ベースの旋回制御が簡単に行い得、被験者の模擬体験をより現実的に行い得ることができる。
(7)第7の手段は、上記(1)〜(6)の作用効果を奏すると共に、被験者用着座シート、又は、着座シートの固定床が旋回可能となっているので、上記と同様、被験者の操舵に合わせた被験者用着座シート、又は、着座シート固定床の旋回制御が簡単に行い得、被験者の模擬体験をより現実的に行い得ることができると共に、上記(6)と併用することにより、より複雑な旋回方向加速度や反力荷重を被験者に体験させることができる。
(8)第8の手段は、上記(1)〜(7)の作用効果を奏すると共に、動揺機構が6本の直動アクチュエータを具えた6軸モーションベースであるので、被験者の運転操作や試験モード(加減速や旋回モード、上下坂モードなど)に応じて6本の直動アクチュエータを伸縮制御することで、被験者に目的とする3次元方向の揺動や加速度を模擬体験させることができる。
(9)第9の手段は、上記(1)〜(8)の作用効果を奏すると共に、前記シミュレータが車両又は航空機等の運転操作時の加速度を擬似体感させるものであるので、運転操作者や搭乗者の操作性や疲労度調査試験を容易に行うことができる。
(5) The fifth means achieves the effects (1) to (4) above, and the end effector side universal joint and the rod end of the actuator can be slide adjusted. Similarly to the above, the subject can be seated or stood at an arbitrary height position in the simulator, and the acceleration action point of the subject with individual differences can be accurately adjusted to the center of oscillation. In addition, by setting to different height positions, it is possible to perform a comparative test on the subject's driving visibility goodness, operability, fatigue level, etc., and in combination with the above (4), a wider range The height can be adjusted.
In addition, the subject who does not perform the driving operation can also go up and down to experience riding at different height positions as described above, and can test and study the degree of vehicle sickness at various height positions.
(6) The sixth means has the above-described effects (1) to (5), and has a turning mechanism built into the end effector or the cockpit support base placed on the end effector. The turn control of the end effector or the cockpit support base according to the steering of the subject can be easily performed, and the simulated experience of the subject can be more realistically performed.
(7) The seventh means has the effects (1) to (6) above, and the seat for the subject or the fixed floor of the seat can be turned. The swing control of the seat for the subject or the seating seat fixed floor in accordance with the steering of the subject can be easily performed, the simulated experience of the subject can be performed more realistically, and in combination with the above (6) The subject can experience more complicated turning direction acceleration and reaction force load.
(8) The eighth means has the effects (1) to (7) described above, and the swinging mechanism is a six-axis motion base including six linear motion actuators. By subjecting the six linear motion actuators to extend and contract depending on the mode (acceleration / deceleration, turning mode, up / down slope mode, etc.), the subject can be made to experience the target three-dimensional swing and acceleration.
(9) The ninth means has the effects (1) to (8) described above, and the simulator allows the driver to simulate the acceleration at the time of driving operation of a vehicle or an aircraft. A passenger's operability and fatigue test can be easily performed.
(10)第10の手段は、エンドエフェクタの下面に被験者用コックピットを固定し、被験者用コックピット内に被験者搭乗台を具えると共に、被験者搭乗台が上下昇降可能であるので、エンドエフェクタと被験者搭乗台上に立つ被験者の頭部側とは、従来よりも近接し、被験者は現実に近い加速感を体感することができシミュレータ酔いを起こす危険性を低減することが可能となり、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。
また、昇降操作させることにより、被験者をシミュレータ内の任意の高さ位置に立たせることができ、個人差がある、被験者の加速度作用点を、動揺中心に正確に合わせることができる。また、異なる高さ位置に設定することで、被験者の運転視界良好性、又は、操作性、又は、疲労度などを比較試験することができる。
また、運転操作を行わない被験者も、上記と同様、昇降させて異なる高さ位置での乗車体験を行うことができ、種々の高さ位置での車両酔いの程度を試験研究することができる。
(11)第11の手段は、上記(4)又は(5)の作用効果を奏すると共に、被験者用着座シートの高さ位置を任意の位置に変更してシミュレーションを行うことで、被験者の加速度作用点とシミュレータの動揺中心との相対位置の違いによる、被験者の運転操作性、又は、疲労度などを比較試験することができる。
(12)第12の手段は、上記(4)又は(5)の作用効果を奏すると共に、被験者の身長に応じて被験者用着座シートの高さ位置を設定した後、シミュレーションを行うものであり、例えば、被験者がシミュレータの標準設定基準よりも長身である場合には、身長に応じてコックピット位置を下げることで、被験者の加速度作用点位置(通常、被験者の頭部付近)をモーションベース(エンドエフェクタ等)の動揺中心に合わせる、又は、両者を近接してシミュレーションを行うことができるので、被験者の個人差に対応した模擬試験を行い得る。
(10) The tenth means is that the subject cockpit is fixed to the lower surface of the end effector, the subject board is provided in the subject cockpit, and the subject board can be moved up and down. The subject's head standing on the table is closer to the head than before, and the subject can experience a sense of acceleration that is close to reality and can reduce the risk of simulator sickness. A simulation test can be performed.
Also, by moving up and down, the subject can be placed at an arbitrary height position in the simulator, and the subject's acceleration action point with individual differences can be accurately adjusted to the center of oscillation. In addition, by setting different height positions, it is possible to perform a comparative test on the subject's driving visibility goodness, operability, fatigue level, and the like.
In addition, the subject who does not perform the driving operation can also go up and down to experience riding at different height positions as described above, and can test and study the degree of vehicle sickness at various height positions.
(11) The eleventh means achieves the effect of the above (4) or (5), and performs the simulation by changing the height position of the seating seat for the subject to an arbitrary position, thereby accelerating the subject. It is possible to perform a comparative test on the driving operability or the fatigue level of the subject depending on the difference in the relative position between the point and the center of oscillation of the simulator.
(12) The twelfth means performs the simulation after setting the height position of the subject seating seat according to the height of the subject, together with the effect of the above (4) or (5), For example, if the subject is taller than the standard setting criteria of the simulator, the position of the acceleration action point (usually near the subject's head) is moved to the motion base (end effector) by lowering the cockpit position according to the height. Etc.), or the simulation can be performed in close proximity to each other, so that a simulation test corresponding to the individual difference of the subject can be performed.
要するに、上記(1)〜(12)の手段によれば、エンドエフェクタの動揺中心と被験者が実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点(通常、頭部から腰の付近)の位置を機構的に合せる事ができることから、次の作用効果が得られる。
(a)操作量に対して模擬される加速度への違和感を低減可能。
(b)上記(a)が達成可能であることから、シミュレータ酔いの発生率を低減可能。
(c)上記(2)のシミュレータ酔いにより制限されていたシミュレーション試験時間を延長可能。
(d)上記(a)〜(c)の対策の為、従来の6軸モーションベース等の動揺装置では、被験者が実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点(頭部から腰の付近)を、制御上のエンドエフェクタ動揺中心とする手法を採用していたことにより、6軸モーションベースのアクチュエータ伸縮量が大きくなり、エンドエフェクタ動揺範囲をそのまま加速度模擬の為の動揺範囲として利用できなくなっていた(模擬できる加速度の範囲が狭くなっていた)のを、本発明では、エンドエフェクタの当初の動揺範囲をそのまま加速度模擬の為の動作範囲として利用できる。
なお、本発明は、上記車両運転体験用のシミュレータ、シミュレーション方法の他、車両搭乗体験などを行う遊戯用のシミュレータにも適用可能である。
In short, according to the means (1) to (12), the center of the end effector and the position of the acceleration action point (usually near the waist from the head) that the subject feels when driving an actual vehicle or aircraft. Can be mechanically combined, and the following effects can be obtained.
(A) It is possible to reduce a sense of incongruity with the acceleration simulated for the operation amount.
(B) Since (a) can be achieved, the incidence of simulator sickness can be reduced.
(C) The simulation test time limited by the simulator sickness of (2) above can be extended.
(D) For the countermeasures (a) to (c) described above, in a conventional shaker such as a six-axis motion base, the acceleration action point (the head to the waist) that the subject feels when driving an actual vehicle or aircraft By adopting a method that uses the center of the end effector as the center of control for the end effector, the expansion and contraction amount of the 6-axis motion-based actuator increases, and the end effector swing range can be used as it is as the swing range for simulating acceleration. According to the present invention, the initial fluctuation range of the end effector can be used as it is as an operation range for simulating acceleration.
Note that the present invention can be applied to a game simulator for performing a vehicle boarding experience, in addition to the above vehicle driving experience simulator and simulation method.
図1ないし図6は本発明に係る実施例1〜4に係るもので、図1はシミュレータのキャビン内部を透視して示す側面図、図2はモーションベースの傾斜による加速度模擬図、図3は直動アクチュエータ配置を示す平面図、図4は実施例2に係るシミュレータの内部を透視して示す側面図、図5は実施例3に係るシミュレータの内部を透視して示す側面図、図6は実施例4に係るシミュレータの内部を透視して示す側面図である。 FIGS. 1 to 6 relate to the first to fourth embodiments according to the present invention, FIG. 1 is a side view showing the inside of the cabin of the simulator as seen through, FIG. 2 is an acceleration simulation diagram based on the inclination of the motion base, and FIG. FIG. 4 is a side view showing the interior of the simulator according to the second embodiment in perspective, FIG. 5 is a side view showing the interior of the simulator according to the third embodiment in perspective, and FIG. FIG. 10 is a side view illustrating the inside of a simulator according to a fourth embodiment.
本発明に係るシミュレータの主な課題解決指針、特徴、効果、装置構成、基本動作は次のものである。
1、課題解決指針
(1)エンドエフェクタ3の動揺中心Bを機構的に、被験者Mが実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点A(頭部から腰の付近)に合せる。
(2)被験者Mへの加速度作用点Aを機構的に、被験者Mの頭部から腰付近の任意の位置で調整可能とする。
以上の指針を反映した機構を本発明で実現し、従来のシミュレータに比し、より現実に近い加速度感を被験者に与え、且つ、シミュレータ酔いを起こす危険性を低減する。この効果により、より長時間のシミュレーション試験を可能にする。
2、特徴
(1)6軸モーションベース2aのエンドエフェクタ3側のアクチュエータ接続部分(上部側の自在継手4)を被験者Mの頭部レベルに配置し、エンドエフェクタ3の動揺中心Bと被験者Mへの加速度作用点Aを機構的に一致させる。
(2)被験者搭乗部(被験者用コックピット6:図中では車両モデル)の鉛直方向位置を任意に調整が可能な構造とすることで、被験者Mへの加速度作用点Aを常にエンドエフェクタ3の動揺中心Bと一致させると共に、被験者Mへの加速度作用点Aの鉛直方向位置を任意に調整可能とする。
The main problem-solving guidelines, features, effects, apparatus configuration, and basic operations of the simulator according to the present invention are as follows.
1. Problem solving guideline (1) The swing center B of the
(2) The acceleration action point A to the subject M can be mechanically adjusted at an arbitrary position near the waist from the subject M's head.
A mechanism reflecting the above guideline is realized by the present invention, and a realistic acceleration feeling is given to the subject as compared with a conventional simulator, and the risk of causing simulator sickness is reduced. This effect enables a longer simulation test.
2. Features (1) The actuator connection part (upper universal joint 4) on the
(2) The structure in which the vertical position of the subject boarding part (subject cockpit 6: vehicle model in the figure) can be arbitrarily adjusted allows the
3、効果
エンドエフェクタ3の動揺中心Bと被験者Mが実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点A(頭部から腰の付近)の位置を機構的に合せる事ができることから、
a.操作量に対して模擬される加速度への違和感を低減可能。
b.aが達成可能であることから、シミュレータ酔いの発生率を低減可能。
c.bのシミュレータ酔いにより制限されていたシミュレーション試験時間を延長可能。
d.上記a〜cの対策の為、従来は、被験者が実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点A(頭部から腰の付近)を、制御上のエンドエフェクタ3の動揺中心Bとする手法を採用していたことにより、6軸モーションベース2aのアクチュエータ伸縮量が大きくなり、エンドエフェクタ3の動揺範囲をそのまま加速度模擬の為の動揺範囲として利用できなくなっていた(模擬できる加速度の範囲が狭くなっていた)のを、本発明では、エンドエフェクタ3の当初の動揺範囲をそのまま加速度模擬の為の動作範囲として利用できる。
3. Effect Since the center B of the
a. It is possible to reduce the sense of discomfort with acceleration that is simulated for the amount of operation.
b. Since a can be achieved, the incidence of simulator sickness can be reduced.
c. The simulation test time limited by the simulator sickness of b can be extended.
d. For the measures a to c described above, conventionally, the acceleration action point A (in the vicinity of the waist from the head) that the subject feels when driving an actual vehicle or aircraft is defined as the oscillation center B of the
4、本発明に係るシミュレータ(以下、Beetle型モーションベースと称する)の装置構成
(1)エンドエフェクタ3の動揺中心Bを機構的に、被験者Mの頭部付近に配置する構造とした点(従来技術では、エンドエフェクタベース上に被験者搭乗用のコックピットが設置され、機構上の動揺中心は、エンドエフェクタ上にあった)。
本発明に係るBeetle型モーションベースに於いては、エンドエフェクタ3のベースは、キャビンフレーム10と一体化されており、6本の直動アクチュエータ(以下、アクチュエータとも称す)5a〜5cが被験者頭部付近のレベルで、キャビンフレーム10と自在継手4を介して接続されている。
これにより、機構上のエンドエフェクタ3の動揺中心Bと被験者Mが実際の車両や航空機を運転する際に感じる加速度作用点A(頭部付近)の位置を機構的に合せる事が可能となる。
(2)Beetle型モーションベースのエンドエフェクタ3のベース上にコックピットレベル調整装置7を設置し、コックピットレベル(被験者への加速度作用点レベル)を調整可能とした点(従来技術に於いては、被験者への加速度作用点を調整する機構は、設置されておらず、モーションベースの制御に於いて、その位置を調整する手法が採られており、これによりモーションベースが本来性能上有している加速度模擬範囲が制約(縮小化)されていた)。
(3)Beetle型モーションベースでは、エンドエフェクタ3の動揺中心Bが最初から被験者Mの加速度作用点A(頭部付近)にあり、更に、コックピットレベル調整装置7によりコックピットのレベルを可変とする事で、被験者Mの加速度作用点を頭部付近から腰付近まで調整できるようにしている。
これにより、被験者Mへの加速度作用点Aを機構的に微調整する事が可能となり、被験者Mがシミュレータに於いて感じる実際の車両や航空機での加速度作用点Aとの差異を低減できる。
また、モーションベースの加速度模擬範囲(動揺範囲)の制限を受ける事無く、被験者Mへの加速度作用点Aを調整する事が可能となる。
4. Apparatus configuration of a simulator according to the present invention (hereinafter referred to as “Beetle type motion base”) (1) A point in which the swing center B of the
In the Beetle type motion base according to the present invention, the base of the
As a result, it is possible to mechanically match the position of the acceleration center B (near the head) that the subject M feels when driving the actual vehicle or aircraft.
(2) The cockpit
(3) In the Beetle type motion base, the oscillation center B of the
As a result, the acceleration action point A to the subject M can be finely adjusted mechanically, and the difference from the acceleration action point A in an actual vehicle or aircraft that the subject M feels in the simulator can be reduced.
Further, it is possible to adjust the acceleration action point A to the subject M without being restricted by the motion-based acceleration simulation range (sway range).
5、基本動作
本発明を適用したBeetle型モーションベースの基本動作を以下に示す。
<シミュレーション試験時の動作>
(1)被験者Mへの加速度作用点Aを被験者Mの頭部から腰までの任意の位置に設定する。
(2)(1)の設定に応じて、コックピットレベル調整装置7が上下し、コックピットレベルを調整し、(1)で設定した被験者Mへの加速度作用点Aとエンドエフェクタ3の動揺中心Bを一致させる。
(3)被験者M操舵により模擬すべき発生加速度を演算する。
(4)模擬加速度を実現する為の6軸モーションベース部のエンドエフェクタ3の並進量,傾斜量を演算する。
(5)(4)で演算されたエンドエフェクタ3の並進量,傾斜量に応じてBeetle型モーションベースを構成している6本の直動アクチュエータが伸縮し、被験者Mへの加速度作用点A(頭部付近)と一致したキャビンフレーム10の動揺中心Bを基準に、エンドエフェクタ3が動揺する。
(6)(5)で発生させた並進運動による加速度及び傾斜によって生じる重力加速度の傾斜成分が被験者Mの加速度作用点Aに作用する。
6、Beetle型モーションベースの動揺方法
Beetle型モーションベースに於いてエンドエフェクタ3のキャビンフレーム10の動揺中心Bを動揺の中心としてエンドエフェクタ3を傾斜させた場合、キャビンフレーム10上の傾斜中心(動揺中心B)と被験者Mへの加速度作用点A(被験者が加速度を優位に感じる部位であり図中では頭部付近に設定)の位置が、一致する。
この為、被験者Mの加速度作用点Aを動かすこと無く、エンドエフェクタ3の傾斜のみの動揺が可能となっており、被験者Mに傾斜による重力加速度成分以外の加速度を感じさせる事なく、所要の加速度模擬を行うことができる。
5. Basic Operation The basic operation of the Beatle type motion base to which the present invention is applied is shown below.
<Operation during simulation test>
(1) The acceleration action point A for the subject M is set at an arbitrary position from the head of the subject M to the waist.
(2) The cockpit
(3) The generated acceleration to be simulated by subject M steering is calculated.
(4) The translation amount and the tilt amount of the
(5) According to the translation amount and inclination amount of the
(6) The acceleration component caused by the translational motion generated in (5) and the inclination component of the gravitational acceleration caused by the inclination act on the acceleration action point A of the subject M.
6. Beetle-type motion base shaking method When the
For this reason, only the inclination of the
(実施例1)
本実施例1に係る図1〜3及び後述する実施例2、3に示すシミュレータ1は、車を対象とするものであり、被験者Mの運転操作(ハンドル、アクセル、ブレーキ操作)や、模擬試験モード(加速度模擬、悪路、上り、下り坂など)に応じて、動揺機構2が制御駆動され、エンドエフェクタ3上の被験者コックピット6(被験者M)を動揺させものである。
図1〜3に示すシミュレータ1は、ベースフレーム11とエンドエフェクタ3との間に、上部の自在継手4と、下部の自在継手4aを介して6本の直動タイプのアクチュエータ(5a〜5c)を連結し、各アクチュエータ(5a〜5c)を制御してキャビン9内の被験者用コックピット6を動揺させる動揺機構2を具え、被験者Mの運転操作や模擬試験モードに応じた加速度を被験者Mに体感させる装置である。自在継手(4、4a)は何れも3軸方向に回転可能なユニバーサルジョイントである。
また、エンドエフェクタ3にキャビンフレーム10を立設し、被験者用着座シート12の頭部12aレベルのキャビンフレーム10位置にアクチュエータ5a〜5cとの自在継手4を配置してある。
エンドエフェクタ3より立設されたキャビンフレーム10は、被験者用コックピット6を覆う形に形成された強度部材であり、その他の多数本の補強フレーム(図示せず)と共に、被験者用コックピット6全体を囲む自由空間を有するキャビン9を形成していて、それらフレーム間の隙間はシート(図示せず)で塞がれている。
(Example 1)
The
1-3 includes six linear motion type actuators (5a-5c) between a
Further, the
The
また、被験者用コックピット6はコックピットレベル調整装置7により昇降可能であり、また、エンドエフェクタ3上に固定載置されているコックピット支持ベース8には旋回機構が内蔵されていて、被験者用コックピット6を水平旋回し得る。
コックピットレベル調整装置7を昇降調整する手段は、キャビン9外および被験者用コックピット6内に具えている。また、キャビン9外の自在継手4レベル位置を示す印が映像スクリーン13などに設けてあり、被験者用コックピット6内の被験者M操作による昇降調整を容易ならしめている。
また、図3に示すように、ベースフレーム11とエンドエフェクタ3のフレームとを自在継手(4、4a)を介して連結するアクチュエータ(5a〜5c)は、略三角状の頂点部分間に設けられている。
被験者Mは、キャビン9の入口(図示せず)から被験者用コックピット6内に搭乗し、被験者用着座シート12に着座した状態で、プロジェクタ15よりの映像スクリーン13を視認しながら運転操作を行い、シミュレーションを行う。また、同シミュレーションは被験者Mの身長に応じて被験者用着座シート12の高さ位置を昇降調整し、被験者用着座シート12の頭部12aをエンドエフェクタ3の動揺中心Bに一致設定した後に行う。
例えば、被験者Mがシミュレータ1の標準設定基準よりも長身である場合には、身長に応じてコックピット位置を下げることで、被験者Mの加速度作用点A位置(通常、被験者Mの頭部付近)をエンドエフェクタ3の動揺中心Bに合わせる、又は、両者を近接してシミュレーションを行えば、被験者Mの個人差に対応した模擬試験を行い得る。
The
Means for adjusting the elevation of the cockpit
Further, as shown in FIG. 3, the actuators (5a to 5c) for connecting the
The subject M gets into the
For example, when the subject M is taller than the standard setting standard of the
また、被験者用着座シート12の高さ位置を複数回変更してシミュレーションを行う、例えば、被験者用着座シート12を昇降操作して、被験者Mの頭、胸部、腰部との、3つの高さレベルに変更して、それぞれシミュレーションすることで、被験者Mの加速度作用点Aとエンドエフェクタ3の動揺中心Bとの相対位置の違いによる、被験者用コックピット6の運転操作性や視野良好性、被験者Mの疲労度等を検証する試験を行うことができると共に、被験者Mによって個人差がある加速度作用点Aの確認、及び、疲労度が少ない被験者用着座シート12の高さ位置レベルを確認検証できる。
エンドエフェクタ3の動揺中心Bは、キャビンフレーム10に設けられている6個の自在継手4で囲まれる平面上の中央位置(キャビン9を水平支持した状態での水平線Xと垂直線Yとの交点位置)にある(図1〜3参照)。
本実施例では、被験者用着座シート12の頭部12a(被験者Mの頭部)の高さ位置レベルを、動揺中心Bに一致するように設定しているので、通常、被験者Mが感じる加速度作用点A位置は、被験者Mの耳部付近であるので、被験者Mの加速度作用点Aと装置側の動揺中心Bが一致することになる。また、本実施例でのアクチュエータ(5a〜5c)は電動であるが、水圧、油圧、空圧駆動のものを用いても良い。
本実施例は、キャビンフレーム10を設けることにより、エンドエフェクタ3側の自在継手4位置をエンドエフェクタ3の上方に移動し、自在継手4を被験者用着座シート12の頭部12aレベルに配置したものであるが、逆に、エンドエフェクタ3側の自在継手4の位置に、被験者用着座シート12の頭部12aレベルを配置してもよい。つまり、エンドエフェクタ3の側面部に自在継手4を設ける場合には、被験者用着座シート12(頭部12a)側を自在継手4に近接するように移動配置すればよく、その場合でも上記と同様の作用効果があり、その事例を下記実施例2、3にて説明する。
Also, the simulation is performed by changing the height position of the
The swing center B of the
In the present embodiment, the height position level of the
In this embodiment, by providing the
(実施例2)
図4に示すシミュレータ1は、ベースフレーム11とエンドエフェクタ3との間に、上下の自在継手(4、4a)を介して6本のアクチュエータ(5a〜5c)を連結し、各アクチュエータ(5a〜5c)を制御して被験者を動揺させる動揺機構を具え、運転操作や設定モードに応じた加速度を被験者Mに体感させる装置である。
また、本シミュレータ1は、エンドエフェクタ3の側面部に自在継手4を設けた場合において、エンドエフェクタ3の下面に被験者用コックピット6を固定支持し、被験者用コックピット6内に被験者用着座シート12を具えている。このように配置することにより、被験者用着座シート12の頭部12aが、エンドエフェクタ3の動揺中心Bの直下の近接位置に設置される。
上記のようにエンドエフェクタ3の下面に被験者用コックピット6を固定支持すれば、エンドエフェクタ3が被験者用コックピット6の天井位置となり、エンドエフェクタ3の動揺中心Bと被験者用着座シート12の頭部12a側とは、従来に比べ近接し、被験者用着座シート12に着座する被験者Mの頭部がエンドエフェクタ3の動揺中心Bの近傍位置となるので、被験者Mは現実に近い加速感を体感することができシミュレータ酔いを起こすことなく、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。その他の構成は、実施例1と同様である。
(Example 2)
The
Further, when the
When the
(実施例3)
図5に示すシミュレータ1は、上記実施例と同様に、ベースフレーム11とエンドエフェクタ3との間に、自在継手(4、4a)を介して6本のアクチュエータ(5a〜5c)を連結し、各アクチュエータ(5a〜5c)を制御して被験者を動揺させる動揺機構を具え、運転操作に応じた加速度を被験者Mに体感させる装置である。
本シミュレータ1は、エンドエフェクタ3の側面部に自在継手4を設けた場合において、エンドエフェクタ3の央部に開口3aを設け、開口3aを囲むエンドエフェクタ3の下面(下側)に被験者用コックピット6を固定し、被験者用コックピット6内に被験者用着座シート12を、その頭部レベルがエンドエフェクタ3の動揺中心B位置となるように配置している。
また、被験者用着座シート12を昇降させる昇降機構14を具えており、被験者Mを開口3aより被験者用コックピット6天井方向に昇降可能となっている。また、エンドエフェクタ3側の自在継手4と、アクチュエータ(5a〜5c)の各ロッド5d先端部との間に、ラックピニオン機構が設けてあり、ラックピニオン機構により自在継手4に対し、ロッド5dがスライド調整可能となっている。また、各自在継手4のスライド調整は通常、同期して作動させるが、個別調整も可能となっている。
よって、本実施例のものは、上記スライド調整により被験者用コックピット6全体が昇降可能であると共に、被験者用着座シート12に着座する被験者Mを昇降できるので、身長など個人差がある被験者Mへの加速度作用点Aを、常にエンドエフェクタ3の動揺中心Bと一致させることができると共に、被験者Mへの加速度作用点Aの鉛直方向位置を任意に調整可能とすることができる。
なお、実施例2、3においては被験者用コックピット6の事例で説明したが、同被験者用コックピット6を実施例1でのキャビン9としてもよい。
また、本実施例でのスライド調整機構を実施例1、2のものに設けてもよい。その他の構成は、実施例1と同様である。
(Example 3)
The
When the
Moreover, the raising / lowering
Therefore, in the present embodiment, the entire
In the second and third embodiments, the
Further, the slide adjusting mechanism in the present embodiment may be provided in the first and second embodiments. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
実施例1はアクチュエータ(5a〜5c)とキャビン9との連結位置をエンドエフェクタ3の上方位置に設定し、実施例2はエンドエフェクタ3の下面に被験者用コックピット6を吊り下げ固定し、実施例3は実施例2におけるエンドエフェクタ3の央部に開口3aを設け、被験者用着座シート12(被験者M)の上方移動を可能としたものであり、何れの実施例を採用しても、エンドエフェクタ3と被験者用着座シート12の頭部12a側とは、従来に比べ近接し、被験者用着座シート12に着座する被験者Mの頭部がエンドエフェクタ3の動揺中心Bに一致又は近傍位置となり、被験者Mは現実に近い加速感を体感することができシミュレータ酔いを起こす危険性を低減し、従来に比べ長時間のシミュレーション試験を行うことができる。
In the first embodiment, the connecting position of the actuators (5a to 5c) and the
なお、上記実施例1〜3における、動揺機構2は、前記の6軸モーションベース2aに限らず、要するに、キャビン9や被験者用コックピット6を2次元又は3次元方向に揺動させるものでよく、例えば、前記直動アクチュエータ(5a〜5c)の他、多関節型のロボットアームやスライド機構、ワイヤー吊り下げ機構などを利用した動揺機構でもよい。また、動揺機構2を、実施例1におけるキャビン9や実施例2、3における被験者用コックピット6の上方に設置し、キャビン9や被験者用コックピット6を上方より吊り下げ支持としてもよい。
また、上記実施例1〜3における被験者用着座シート12や被験者用着座シート12の固定床を水平旋回させるようにしてもよい。
また、映像スクリーン13を、実施例1におけるキャビン9の外側に、及び、実施例2、3における被験者用コックピット6の外側に設けてよい。また、プロジェクタ15による映像スクリーン13を、テレビジョンとしてもよい。
なお、上記実施例1〜3は、被験者Mが立った状態で搭乗するシミュレータや遊戯装置にも適用可能であり、その場合には、上記実施例での被験者用着座シート12が、被験者Mを保護するための被験者保護シートとなり、被験者保護シートの頭部レベルを上記実施例記載通りに配置すればよい。
In addition, in the said Examples 1-3, the rocking | fluctuation mechanism 2 is not limited to the 6-axis motion base 2a described above, and in short, may swing the
Further, the
Further, the
In addition, the said Examples 1-3 are applicable also to the simulator and game device which board | substrate with the test subject M standing, In that case, the test subject's
(実施例4)
図6に示すシミュレータ1は、立った状態の被験者Mに動揺を体感させるもので、ベースフレーム11とエンドエフェクタ3に立設するキャビンフレーム10との間に、上下の自在継手(4、4a)を介してアクチュエータ5が連結されている。各アクチュエータ5の伸縮量や伸縮速度などをパソコン制御することにより被験者Mに種々の動揺を体感させるシミュレータ1である。
また、本シミュレータ1は、エンドエフェクタ3の下面に、箱状の被験者用コックピット6が固定してあり、被験者用コックピット6内には被験者搭乗台16を具えている。また、被験者搭乗台16はシザース型リフタ等の昇降装置14と、旋回機能を具えており、上下昇降および旋回可能であり、昇降させることで被験者Mの高さ位置レベルを任意高さに設定できると共に、被験者Mを旋回できるように構成されている。
図6は、被験者Mを最も上方の高さレベルに位置せしめた場合を示し、通常は図示よりも低位位置である、被験者用コックピット6内で模擬体験を行う。本シミュレータ1の動揺中心Bは上方側の各自在継手4の中心を結んだ平面上の中心位置にあり、被験者Mを被験者用コックピット6内に下降せしめた位置で模擬体験を行うことにより、従来に比べ、動揺中心Bを被験者Mの加速度作用点(頭部から腰部)に近づけることができ、シミュレータ酔いを起こす危険性を低減することが可能となる。
また、図6において、13は球状の映像スクリーン、15はプロジェクタを示す。また、図示されていないが、被験者搭乗台16と被験者用コックピット6との間には、被験者Mの安全確保のための塞ぎ板を具えている。
Example 4
The
In the
FIG. 6 shows a case where the subject M is positioned at the uppermost height level, and a simulated experience is performed in the
In FIG. 6, 13 is a spherical video screen, and 15 is a projector. Further, although not shown, a covering plate for ensuring the safety of the subject M is provided between the
要するに、従来のシミュレータは、動揺機構上に被験者が搭乗しており、シミュレータの動揺中心と被験者との距離が、比較的、遠かったのに対し、上記各実施例のものは、
a.動揺機構のアクチュエータの上部側の自在継手位置レベルを被験者位置レベルにより近接すること、又は、
b.被験者位置レベルを上部側の自在継手位置レベルにより近接することにより、
被験者の着座位置や搭乗位置を、従来に比べ、シミュレータの動揺中心を被験者側に近接せしめ、動揺試験や遊戯体験時での快適性を高めたものである。また、上記aとbとを併用して採用してもよい。また、上記各実施例において、アクチュエータ等の動揺機構を設備の天井に設け、上方よりキャビンや被験者用コックピットを吊り下げ支持してもよい。その場合には、上記の上部側の自在継手は、下部側(キャビンや被験者用コックピット側)の自在継手となる。
また、上記各実施例では、被験者が運転者である事例で説明したが、運転操作を行わない被験者(助手席や後部座席搭乗者など)の体感試験も可能であり、運転操作や環境条件の異なる動揺体験や、昇降させて異なる高さ位置での動揺体験を行うことができ、種々の体験条件での車両酔いや、快適性などを試験研究することができる。
また、上記各実施例のものは、遊戯用のシミュレータにも適用でき、遊戯者の体感疲労度などを低減できる効果がある。
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく必要に応じ、適宜設計変更し得るものであると共に、上記各実施例における各構成要素には、当業者が容易に想定できるものや、実質的に同一のものが含まれる。
In short, in the conventional simulator, the subject is on the swinging mechanism, and the distance between the swing center of the simulator and the subject is relatively far, whereas in the above embodiments,
a. The universal joint position level on the upper side of the actuator of the swing mechanism is closer to the subject position level, or
b. By bringing the subject position level closer to the upper universal joint position level,
Compared to the conventional method, the seating position and boarding position of the subject are made closer to the subject's side of the simulator to improve the comfort during the shaking test and play experience. Further, a and b may be used in combination. In each of the above embodiments, a swing mechanism such as an actuator may be provided on the ceiling of the facility, and the cabin and the subject cockpit may be suspended and supported from above. In that case, the above-described universal joint on the upper side becomes a universal joint on the lower side (cabin or subject cockpit side).
In each of the above-described embodiments, the case where the subject is a driver has been described. However, a sensation test of a subject who does not perform the driving operation (passenger seat, rear seat passenger, etc.) is also possible. It is possible to experience different shaking experiences, and to experience raising and lowering at different heights, and to test and study vehicle sickness and comfort under various experience conditions.
Moreover, the thing of said each Example can be applied also to the simulator for a game, and there exists an effect which can reduce a player's body feeling fatigue level.
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed in design as necessary, and each component in each of the above-described embodiments can be easily assumed by those skilled in the art, The substantially same thing is included.
1 シミュレータ
2 動揺機構
2a 6軸モーションベース
3 エンドエフェクタ
4 自在継手
5 アクチュエータ
5d ロッド
6 被験者用コックピット
7 コックピットレベル調整装置
8 コックピット支持ベース
9 キャビン
10 キャビンフレーム
11 ベースフレーム
12 被験者用着座シート
A 加速度作用点
B 動揺中心
M 被験者
DESCRIPTION OF
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007019311A JP2008185798A (en) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Simulator and simulation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007019311A JP2008185798A (en) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Simulator and simulation method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008185798A true JP2008185798A (en) | 2008-08-14 |
Family
ID=39728891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007019311A Pending JP2008185798A (en) | 2007-01-30 | 2007-01-30 | Simulator and simulation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008185798A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175716A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Acceleration simulator and acceleration simulation method |
| CN110782735A (en) * | 2019-11-27 | 2020-02-11 | 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 | Anti-carsickness training platform for naval vessel |
| CN113611179A (en) * | 2021-08-18 | 2021-11-05 | 厦门和丰互动科技有限公司 | Anti-dizziness simulation training cabin based on ship six-degree-of-freedom motion platform |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06218148A (en) * | 1992-10-13 | 1994-08-09 | Sega Enterp Ltd | Amusement vehicle equipment |
| JPH08248872A (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Toyota Motor Corp | Driving simulation test equipment |
| US5810596A (en) * | 1995-04-19 | 1998-09-22 | Fokker Space B.V. | Motion simulator for rail and road based vehicles |
| JP2000293094A (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-20 | Honda Motor Co Ltd | Driving simulation device |
| JP2003502686A (en) * | 1999-06-11 | 2003-01-21 | キム,ウィ,ソク | Motion simulator |
-
2007
- 2007-01-30 JP JP2007019311A patent/JP2008185798A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06218148A (en) * | 1992-10-13 | 1994-08-09 | Sega Enterp Ltd | Amusement vehicle equipment |
| JPH08248872A (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Toyota Motor Corp | Driving simulation test equipment |
| US5810596A (en) * | 1995-04-19 | 1998-09-22 | Fokker Space B.V. | Motion simulator for rail and road based vehicles |
| JP2000293094A (en) * | 1999-04-05 | 2000-10-20 | Honda Motor Co Ltd | Driving simulation device |
| JP2003502686A (en) * | 1999-06-11 | 2003-01-21 | キム,ウィ,ソク | Motion simulator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010175716A (en) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Acceleration simulator and acceleration simulation method |
| CN110782735A (en) * | 2019-11-27 | 2020-02-11 | 中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区 | Anti-carsickness training platform for naval vessel |
| CN113611179A (en) * | 2021-08-18 | 2021-11-05 | 厦门和丰互动科技有限公司 | Anti-dizziness simulation training cabin based on ship six-degree-of-freedom motion platform |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114175129B (en) | Motion Generator | |
| US5499920A (en) | Method of generating an event simulation | |
| US5975907A (en) | Motion simulator with movable base plate | |
| US20050069839A1 (en) | Apparatus for producing or enhancing a perceived sensation of motion | |
| EP3917631B1 (en) | A motion simulation apparatus | |
| US20080039216A1 (en) | Swing device and control method for a swing device | |
| CN114424267B (en) | exercise system | |
| JP2013257524A (en) | Acceleration driving experience machine | |
| US20220355191A1 (en) | Motion generator | |
| EP3563915B1 (en) | Motion simulating device | |
| US9711059B2 (en) | Motion platform device for flight simulation | |
| US20240359315A1 (en) | Motion generator | |
| US20180096622A1 (en) | Motion arrangement | |
| KR20180065107A (en) | Free Fall Training Apparatus and Method Thereof | |
| US5810596A (en) | Motion simulator for rail and road based vehicles | |
| JP2008185798A (en) | Simulator and simulation method | |
| KR20030020312A (en) | Ride quality simulator for railway | |
| CN115527407B (en) | Mobile simulation device | |
| WO2019069077A1 (en) | Motion arrangement | |
| JP4104362B2 (en) | Control method of shaking device for sensory acceleration simulation device | |
| KR102580729B1 (en) | Motion simulator | |
| US20250182645A1 (en) | Proprioception system for a driving simulator | |
| JP6871754B2 (en) | Seat drive | |
| JP2541382Y2 (en) | Recreational vehicles | |
| US12268973B2 (en) | Motion generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20090324 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100128 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20110427 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111011 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |