JP3065603B1 - 操縦装置 - Google Patents
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- JP3065603B1 JP3065603B1 JP11074426A JP7442699A JP3065603B1 JP 3065603 B1 JP3065603 B1 JP 3065603B1 JP 11074426 A JP11074426 A JP 11074426A JP 7442699 A JP7442699 A JP 7442699A JP 3065603 B1 JP3065603 B1 JP 3065603B1
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Abstract
【要約】
【課題】 操縦部のフィール特性を任意に設定できる操
縦装置を提供する。 【解決手段】 操縦装置は、筐体に対して角変位自在に
支持されたスティック３と、スティック３の角変位量を
検出してスティック位置信号Ｓθを出力するスティック
ポジションセンサ４と、スティック３の中立点を基準と
して角変位量に応じた操作力を発生するフィールスプリ
ング６と、フィールスプリング６を介してスティック３
に連結され、スティック３を駆動して中立点を移動させ
るためのバックドライブユニット１０と、スティック３
の操作力を検出してスティックフォース信号ＳＦを出力
するフォースセンサ５と、スティック位置信号Ｓθおよ
びスティックフォース信号ＳＦに基づいて、スティック
３の角変位量と操作力との関係が所望の特性となるよう
にバックドライブユニット１０を制御する飛行制御コン
ピュータ３０およびバックドライブ制御装置２０などで
構成される。
縦装置を提供する。 【解決手段】 操縦装置は、筐体に対して角変位自在に
支持されたスティック３と、スティック３の角変位量を
検出してスティック位置信号Ｓθを出力するスティック
ポジションセンサ４と、スティック３の中立点を基準と
して角変位量に応じた操作力を発生するフィールスプリ
ング６と、フィールスプリング６を介してスティック３
に連結され、スティック３を駆動して中立点を移動させ
るためのバックドライブユニット１０と、スティック３
の操作力を検出してスティックフォース信号ＳＦを出力
するフォースセンサ５と、スティック位置信号Ｓθおよ
びスティックフォース信号ＳＦに基づいて、スティック
３の角変位量と操作力との関係が所望の特性となるよう
にバックドライブユニット１０を制御する飛行制御コン
ピュータ３０およびバックドライブ制御装置２０などで
構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリコプタ等の航
空機、車両、ロボットマニピュレータやコンピュータ用
のデータ入力装置などに好適な操縦装置に関する。
空機、車両、ロボットマニピュレータやコンピュータ用
のデータ入力装置などに好適な操縦装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の操縦装置では、操縦桿を大きく操
作するほど反力が大きくなるようなフィール機構を設け
て、パイロットの操縦性を向上させている。このフィー
ル機構として、操縦ステックの揺動部にスプリングを取
り付けた構成が一般に採用されている。
作するほど反力が大きくなるようなフィール機構を設け
て、パイロットの操縦性を向上させている。このフィー
ル機構として、操縦ステックの揺動部にスプリングを取
り付けた構成が一般に採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうしたスプリングに
よるフィール機構では、フィール傾斜が常に一定とな
る。フィール傾斜を変更するにはスプリング交換という
大改造が必要になるため、パイロットの体格や好みに応
じて自由にフィール傾斜を変更することは実際上困難で
ある。
よるフィール機構では、フィール傾斜が常に一定とな
る。フィール傾斜を変更するにはスプリング交換という
大改造が必要になるため、パイロットの体格や好みに応
じて自由にフィール傾斜を変更することは実際上困難で
ある。
【０００４】また、フィール傾斜が一定であると、機体
速度に応じた操舵感が操縦桿にフィードバックされない
ため、パイロットが無意識に機体の運用限界を超えて操
作してしまう可能性がある。
速度に応じた操舵感が操縦桿にフィードバックされない
ため、パイロットが無意識に機体の運用限界を超えて操
作してしまう可能性がある。
【０００５】本発明の目的は、操縦部のフィール特性を
任意に設定できる操縦装置を提供することである。
任意に設定できる操縦装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、筐体に対して
角変位自在に支持された操縦部と、操縦部の角変位量を
検出して、操縦量信号を出力するための操縦量センサ
と、操縦部の中立点を基準として角変位量に応じた操作
力を発生するための弾性部材と、弾性部材を介して操縦
部に連結され、該操縦部を駆動して中立点を移動させる
ためのバックドライブ機構と、操縦部の操作力を検出し
て、操作力信号を出力するための操作力センサと、操縦
量センサからの操縦量信号および操作力センサからの操
作力信号に基づいて、操縦部の角変位量と操作力との関
係が所望の特性となるようにバックドライブ機構を制御
するための制御部とを備え、操縦部の角変位量θの増分
Δθと操作力Ｆの増分ΔＦとの比であるフィール傾斜Δ
Ｆ／Δθが可変であることを特徴とする操縦装置であ
る。
角変位自在に支持された操縦部と、操縦部の角変位量を
検出して、操縦量信号を出力するための操縦量センサ
と、操縦部の中立点を基準として角変位量に応じた操作
力を発生するための弾性部材と、弾性部材を介して操縦
部に連結され、該操縦部を駆動して中立点を移動させる
ためのバックドライブ機構と、操縦部の操作力を検出し
て、操作力信号を出力するための操作力センサと、操縦
量センサからの操縦量信号および操作力センサからの操
作力信号に基づいて、操縦部の角変位量と操作力との関
係が所望の特性となるようにバックドライブ機構を制御
するための制御部とを備え、操縦部の角変位量θの増分
Δθと操作力Ｆの増分ΔＦとの比であるフィール傾斜Δ
Ｆ／Δθが可変であることを特徴とする操縦装置であ
る。
【０００７】本発明に従えば、操縦部に操作力センサを
取り付けることによって、操作力の検出が可能になる。
さらに操縦量センサからの操縦量信号および操作力セン
サからの操作力信号を利用して、操縦部の角変位量と操
作力との関係が所望の特性となるようにバックドライブ
機構を制御することによって、操縦部のフィール特性を
任意に設定できる。たとえば操縦者がフィール傾斜を変
更したい場合には、制御部で設定したフィール特性を調
整することによって容易に実現できる。
取り付けることによって、操作力の検出が可能になる。
さらに操縦量センサからの操縦量信号および操作力セン
サからの操作力信号を利用して、操縦部の角変位量と操
作力との関係が所望の特性となるようにバックドライブ
機構を制御することによって、操縦部のフィール特性を
任意に設定できる。たとえば操縦者がフィール傾斜を変
更したい場合には、制御部で設定したフィール特性を調
整することによって容易に実現できる。
【０００８】また、操縦部のフィール特性は、弾性部材
が生成する一定のフィール傾斜とバックドライブ機構が
生成する可変フィール傾斜との合成になる。したがっ
て、万一バックドライブ機構が故障して可変フィール傾
斜が発生しなくなった場合でも、弾性部材によるフィー
ル傾斜は存続するため、操縦性を維持できる。
が生成する一定のフィール傾斜とバックドライブ機構が
生成する可変フィール傾斜との合成になる。したがっ
て、万一バックドライブ機構が故障して可変フィール傾
斜が発生しなくなった場合でも、弾性部材によるフィー
ル傾斜は存続するため、操縦性を維持できる。
【０００９】
【００１０】また、操縦者の体格や好みに応じて任意に
フィール傾斜ΔＦ／Δθを変更することが可能となるた
め、操縦性を向上できる。
フィール傾斜ΔＦ／Δθを変更することが可能となるた
め、操縦性を向上できる。
【００１１】また本発明は、操縦部の角変位量θが所定
範囲を超えると、フィール傾斜ΔＦ／Δθがステップ的
に増加することを特徴とする。
範囲を超えると、フィール傾斜ΔＦ／Δθがステップ的
に増加することを特徴とする。
【００１２】本発明に従えば、人間の感覚は緩やかな変
化に対して鈍感であるため、フィール傾斜ΔＦ／Δθが
ステップ的に増加することによって、操縦者は操縦部の
角変位量θが所定範囲を超えたことを確実に認識でき
る。この臨界点として、機体の運用限界または危険領域
などに対応付けて設定することが好ましく、これによっ
て操縦の信頼性が向上し、運行の安全確保に資する。
化に対して鈍感であるため、フィール傾斜ΔＦ／Δθが
ステップ的に増加することによって、操縦者は操縦部の
角変位量θが所定範囲を超えたことを確実に認識でき
る。この臨界点として、機体の運用限界または危険領域
などに対応付けて設定することが好ましく、これによっ
て操縦の信頼性が向上し、運行の安全確保に資する。
【００１３】また本発明は、制御部は、機体速度信号に
基づいてフィール傾斜ΔＦ／Δθを変化させることを特
徴とする。
基づいてフィール傾斜ΔＦ／Δθを変化させることを特
徴とする。
【００１４】本発明に従えば、機体に設けられた機体速
度センサからの機体速度信号を取り込んで、フィール傾
斜ΔＦ／Δθの変化に反映させることによって、操縦者
は機体速度の変化に応じた操舵感を認識できる。たとえ
ば機体速度が高くなるほどフィール傾斜を大きくするよ
うにフィール特性を設定することによって、低速飛行時
には機敏な操縦が可能になり、高速飛行時には操縦の安
定化が図られる。
度センサからの機体速度信号を取り込んで、フィール傾
斜ΔＦ／Δθの変化に反映させることによって、操縦者
は機体速度の変化に応じた操舵感を認識できる。たとえ
ば機体速度が高くなるほどフィール傾斜を大きくするよ
うにフィール特性を設定することによって、低速飛行時
には機敏な操縦が可能になり、高速飛行時には操縦の安
定化が図られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態を示
す構成図であり、図２はその電気的構成を示すブロック
図である。操縦用のスティック３は、前後のピッチ方向
および左右のロール方向に角変位自在なように、ジンバ
ル機構等を介して筐体（不図示）に支持されている。こ
こでは、ピッチ軸の操縦系統について例示するが、本発
明はロール軸やその他の軸に関する操縦にも適用でき、
あるいは足で操作する操縦ペダルにも同様に適用可能で
ある。
す構成図であり、図２はその電気的構成を示すブロック
図である。操縦用のスティック３は、前後のピッチ方向
および左右のロール方向に角変位自在なように、ジンバ
ル機構等を介して筐体（不図示）に支持されている。こ
こでは、ピッチ軸の操縦系統について例示するが、本発
明はロール軸やその他の軸に関する操縦にも適用でき、
あるいは足で操作する操縦ペダルにも同様に適用可能で
ある。
【００１６】スティック３の上部は、パイロットが把持
するためのグリップ２となる。スティック３の回転軸に
は、スティック３の角変位量θを検出するスティックポ
ジションセンサ４が設けられる。スティックポジション
センサ４が出力するスティック位置信号Ｓθは、操縦量
を表す信号として飛行制御コンピュータ３０に入力され
る。
するためのグリップ２となる。スティック３の回転軸に
は、スティック３の角変位量θを検出するスティックポ
ジションセンサ４が設けられる。スティックポジション
センサ４が出力するスティック位置信号Ｓθは、操縦量
を表す信号として飛行制御コンピュータ３０に入力され
る。
【００１７】スティック３と連動する揺動アーム３ａに
は、操作力を検出してスティックフォース信号ＳＦを出
力するフォースセンサ５が設けられる。揺動アーム３ａ
の端部は、バックドライブユニット(Back Drive Unit)
１０の駆動アーム７に連結され、両者の間にフィールス
プリング６が介在している。フィールスプリング６は、
駆動アーム７の位置を原点としてばね定数による弾性力
を揺動アーム３ａに付与することによって、スティック
３に一定のフィールを発生する。グリップ２から手を離
した状態でスティック３が静止する位置が中立点とな
り、この中立点は駆動アーム７の位置に応じて変化す
る。逆に、バックドライブユニット１０が駆動アーム７
の位置を積極的に制御することによって、手離し状態で
の自動操縦が可能になる。
は、操作力を検出してスティックフォース信号ＳＦを出
力するフォースセンサ５が設けられる。揺動アーム３ａ
の端部は、バックドライブユニット(Back Drive Unit)
１０の駆動アーム７に連結され、両者の間にフィールス
プリング６が介在している。フィールスプリング６は、
駆動アーム７の位置を原点としてばね定数による弾性力
を揺動アーム３ａに付与することによって、スティック
３に一定のフィールを発生する。グリップ２から手を離
した状態でスティック３が静止する位置が中立点とな
り、この中立点は駆動アーム７の位置に応じて変化す
る。逆に、バックドライブユニット１０が駆動アーム７
の位置を積極的に制御することによって、手離し状態で
の自動操縦が可能になる。
【００１８】バックドライブユニット１０には、駆動ア
ーム７の駆動力を供給するバックドライブモータ１１
と、駆動アーム７とバックドライブモータ１１との間を
連結するためのギア機構と、駆動アーム７の位置を検出
してバックドライブ位置信号ＳＢを出力するバックドラ
イブユニットポジションセンサ１５などが設けられる。
ギア機構は、ディファレンシャル（差動）ギア１３とフ
ァイナルギア１４とで構成される。ディファレンシャル
ギア１３は２つの入力軸を有し、第１入力軸はバックド
ライブモータ１１と連結され、第２入力軸は電磁ブレー
キ１２に連結される。バックドライブ機能を働かせる通
常時には、電磁ブレーキ１２は接続状態であり、ディフ
ァレンシャルギア１３の第２入力軸を固定することによ
って、バックドライブモータ１１のトルクがそのままフ
ァイナルギア１４に伝達される。バックドライブ機能を
オフにしたい場合には、電磁ブレーキ１２を開放状態と
すると、ディファレンシャルギア１３の第２入力軸がフ
リー回転になり、バックドライブモータ１１からファイ
ナルギア１４への伝達が遮断され、駆動アーム７もフリ
ーとなる。
ーム７の駆動力を供給するバックドライブモータ１１
と、駆動アーム７とバックドライブモータ１１との間を
連結するためのギア機構と、駆動アーム７の位置を検出
してバックドライブ位置信号ＳＢを出力するバックドラ
イブユニットポジションセンサ１５などが設けられる。
ギア機構は、ディファレンシャル（差動）ギア１３とフ
ァイナルギア１４とで構成される。ディファレンシャル
ギア１３は２つの入力軸を有し、第１入力軸はバックド
ライブモータ１１と連結され、第２入力軸は電磁ブレー
キ１２に連結される。バックドライブ機能を働かせる通
常時には、電磁ブレーキ１２は接続状態であり、ディフ
ァレンシャルギア１３の第２入力軸を固定することによ
って、バックドライブモータ１１のトルクがそのままフ
ァイナルギア１４に伝達される。バックドライブ機能を
オフにしたい場合には、電磁ブレーキ１２を開放状態と
すると、ディファレンシャルギア１３の第２入力軸がフ
リー回転になり、バックドライブモータ１１からファイ
ナルギア１４への伝達が遮断され、駆動アーム７もフリ
ーとなる。
【００１９】グリップ２の周辺には、バックドライブ動
作を指示するためのトリムスイッチやバックドライブ動
作を解除するためのマグスイッチが取り付けられ、スイ
ッチ状態を示すスイッチ信号ＳＡを出力する。
作を指示するためのトリムスイッチやバックドライブ動
作を解除するためのマグスイッチが取り付けられ、スイ
ッチ状態を示すスイッチ信号ＳＡを出力する。
【００２０】図２の飛行制御コンピュータ３０は、各種
センサや上位コンピュータなどからの信号に基づいて操
縦系統を電気的に制御する機能を有する。ここでは、ス
ティック位置信号Ｓθ、スイッチ信号ＳＡおよび機体速
度センサ３１からの機体速度信号ＳＶが入力され、バッ
クドライブユニット１０を制御するバックドライブ制御
装置２０に種々のコマンド信号を出力し、ここではステ
ィック３を自動操縦するための操縦位置コマンド信号Ｃ
ｓと、バックドライブの各種モードを指示するためのモ
ードコマンド信号Ｃｍとを出力している。
センサや上位コンピュータなどからの信号に基づいて操
縦系統を電気的に制御する機能を有する。ここでは、ス
ティック位置信号Ｓθ、スイッチ信号ＳＡおよび機体速
度センサ３１からの機体速度信号ＳＶが入力され、バッ
クドライブユニット１０を制御するバックドライブ制御
装置２０に種々のコマンド信号を出力し、ここではステ
ィック３を自動操縦するための操縦位置コマンド信号Ｃ
ｓと、バックドライブの各種モードを指示するためのモ
ードコマンド信号Ｃｍとを出力している。
【００２１】バックドライブ制御装置２０は、引算部２
１と、ＢＤＵ制御則演算部２２、２３と、モードロジッ
ク部２４と、バックドライブモータ１１を駆動するモー
タ駆動部２５と、電磁ブレーキを駆動する電磁ブレーキ
駆動部２６などで構成される。
１と、ＢＤＵ制御則演算部２２、２３と、モードロジッ
ク部２４と、バックドライブモータ１１を駆動するモー
タ駆動部２５と、電磁ブレーキを駆動する電磁ブレーキ
駆動部２６などで構成される。
【００２２】引算部２１は、飛行制御コンピュータ３０
からの操縦位置コマンド信号Ｃｓからバックドライブ位
置信号ＳＢを引算して差分位置信号ＳＤを出力する。Ｂ
ＤＵ制御則演算部２２は、差分位置信号ＳＤおよびフォ
ースセンサ５からのスティックフォース信号ＳＦに基づ
いて操縦部の角変位量と操作力との関係が可変フィール
特性となるように差分位置信号ＳＤを修正する。モード
ロジック部２４は、スイッチ信号ＳＡおよびモードコマ
ンド信号Ｃｍに基づいてバックドライブユニット１０の
動作モードを管理する。ＢＤＵ制御則演算部２３は、モ
ードロジック部２４からのモード信号に従って、ＢＤＵ
制御則演算部２２からの修正差分位置信号に基づいてバ
ックドライブモータ１１の駆動信号を出力する。
からの操縦位置コマンド信号Ｃｓからバックドライブ位
置信号ＳＢを引算して差分位置信号ＳＤを出力する。Ｂ
ＤＵ制御則演算部２２は、差分位置信号ＳＤおよびフォ
ースセンサ５からのスティックフォース信号ＳＦに基づ
いて操縦部の角変位量と操作力との関係が可変フィール
特性となるように差分位置信号ＳＤを修正する。モード
ロジック部２４は、スイッチ信号ＳＡおよびモードコマ
ンド信号Ｃｍに基づいてバックドライブユニット１０の
動作モードを管理する。ＢＤＵ制御則演算部２３は、モ
ードロジック部２４からのモード信号に従って、ＢＤＵ
制御則演算部２２からの修正差分位置信号に基づいてバ
ックドライブモータ１１の駆動信号を出力する。
【００２３】次に動作について説明する。図３は、フィ
ールスプリング６のみのフィール特性による操縦状態を
示す説明図である。バックドライブユニット１０の駆動
アーム７が一定の位置で停止している場合、図３(ii)に
示すように、フィールスプリング６が自然長であると
き、スティック３は中立位置に静止する。次に図３(i)
に示すように、スティック３を前方に傾斜させると、ス
ティック３の角変位量に応じてフィールスプリング６が
伸びて、その伸び量に応じた弾性力が操作力として発生
する。逆に図３(iii)に示すように、スティック３を後
方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じてフ
ィールスプリング６が縮んで、その縮み量に応じた弾性
力が操作力として発生する。
ールスプリング６のみのフィール特性による操縦状態を
示す説明図である。バックドライブユニット１０の駆動
アーム７が一定の位置で停止している場合、図３(ii)に
示すように、フィールスプリング６が自然長であると
き、スティック３は中立位置に静止する。次に図３(i)
に示すように、スティック３を前方に傾斜させると、ス
ティック３の角変位量に応じてフィールスプリング６が
伸びて、その伸び量に応じた弾性力が操作力として発生
する。逆に図３(iii)に示すように、スティック３を後
方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じてフ
ィールスプリング６が縮んで、その縮み量に応じた弾性
力が操作力として発生する。
【００２４】図４は、バックドライブユニット１０を併
用した強いフィール特性による操縦状態を示す説明図で
ある。図４(ii)に示すように、バックドライブユニット
１０の駆動アーム７が図３(ii)と同じ位置で停止してい
る場合、スティック３は中立位置に静止する。
用した強いフィール特性による操縦状態を示す説明図で
ある。図４(ii)に示すように、バックドライブユニット
１０の駆動アーム７が図３(ii)と同じ位置で停止してい
る場合、スティック３は中立位置に静止する。
【００２５】次に図４(i) に示すように、スティック３
を前方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じ
てフィールスプリング６が伸びるとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が下方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の伸び量は図３(i)
のときより増加し、その分フィールスプリング６の弾性
力も増加するため、操作力も大きくなる。
を前方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じ
てフィールスプリング６が伸びるとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が下方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の伸び量は図３(i)
のときより増加し、その分フィールスプリング６の弾性
力も増加するため、操作力も大きくなる。
【００２６】次に図４(iii) に示すように、スティック
３を後方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応
じてフィールスプリング６が縮むとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が上方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の縮み量は図３(ii
i) のときより増加し、その分フィールスプリング６の
弾性力も増加するため、操作力も大きくなる。
３を後方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応
じてフィールスプリング６が縮むとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が上方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の縮み量は図３(ii
i) のときより増加し、その分フィールスプリング６の
弾性力も増加するため、操作力も大きくなる。
【００２７】こうしてスティック３の角変位量に応じて
バックドライブユニット１０の動作を制御し、駆動アー
ム７の位置をスティック３の動きと反対方向に変化させ
ることによって、全体として大きなフィール傾斜を付与
することができる。
バックドライブユニット１０の動作を制御し、駆動アー
ム７の位置をスティック３の動きと反対方向に変化させ
ることによって、全体として大きなフィール傾斜を付与
することができる。
【００２８】図５は、バックドライブユニット１０を併
用した弱いフィール特性による操縦状態を示す説明図で
ある。図５(ii)に示すように、バックドライブユニット
１０の駆動アーム７が図３(ii)と同じ位置で停止してい
る場合、スティック３は中立位置に静止する。
用した弱いフィール特性による操縦状態を示す説明図で
ある。図５(ii)に示すように、バックドライブユニット
１０の駆動アーム７が図３(ii)と同じ位置で停止してい
る場合、スティック３は中立位置に静止する。
【００２９】次に図５(i) に示すように、スティック３
を前方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じ
てフィールスプリング６が伸びるとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が上方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の伸び量は図３(i)
のときより減少し、その分フィールスプリング６の弾性
力も減少するため、操作力は小さくなる。
を前方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応じ
てフィールスプリング６が伸びるとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が上方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の伸び量は図３(i)
のときより減少し、その分フィールスプリング６の弾性
力も減少するため、操作力は小さくなる。
【００３０】次に図５(iii) に示すように、スティック
３を後方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応
じてフィールスプリング６が縮むとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が下方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の縮み量は図３(ii
i) のときより減少し、その分フィールスプリング６の
弾性力も減少するため、操作力は小さくなる。
３を後方に傾斜させると、スティック３の角変位量に応
じてフィールスプリング６が縮むとともに、バックドラ
イブユニット１０の駆動アーム７が下方に角変位する。
したがって、フィールスプリング６の縮み量は図３(ii
i) のときより減少し、その分フィールスプリング６の
弾性力も減少するため、操作力は小さくなる。
【００３１】こうしてスティック３の角変位量に応じて
バックドライブユニット１０の動作を制御し、駆動アー
ム７の位置をスティック３の動きと同じ方向に追従させ
ることによって、全体として小さいフィール傾斜を付与
することができる。
バックドライブユニット１０の動作を制御し、駆動アー
ム７の位置をスティック３の動きと同じ方向に追従させ
ることによって、全体として小さいフィール傾斜を付与
することができる。
【００３２】図６は、フィール特性の一例を示すグラフ
である。横軸はスティック３の角変位量θ、縦軸はステ
ィック３の操作力Ｆを示し、角変位量θの増分Δθと操
作力Ｆの増分ΔＦとの比ΔＦ／Δθがフィール傾斜を意
味する。また、角変位量θが正である場合を示している
が、角変位量θが負となる場合は操作力Ｆも負となるた
め、同様なフィール特性になる。
である。横軸はスティック３の角変位量θ、縦軸はステ
ィック３の操作力Ｆを示し、角変位量θの増分Δθと操
作力Ｆの増分ΔＦとの比ΔＦ／Δθがフィール傾斜を意
味する。また、角変位量θが正である場合を示している
が、角変位量θが負となる場合は操作力Ｆも負となるた
め、同様なフィール特性になる。
【００３３】ラインＬ３は図３に対応し、フィールスプ
リング６のみのフィール特性を示す。ラインＬ４は図４
に対応し、ラインＬ３よりも大きなフィール傾斜ΔＦ／
Δθを示している。ラインＬ５は図５に対応し、ライン
Ｌ３よりも小さいフィール傾斜ΔＦ／Δθを示してい
る。
リング６のみのフィール特性を示す。ラインＬ４は図４
に対応し、ラインＬ３よりも大きなフィール傾斜ΔＦ／
Δθを示している。ラインＬ５は図５に対応し、ライン
Ｌ３よりも小さいフィール傾斜ΔＦ／Δθを示してい
る。
【００３４】このようにフィール傾斜ΔＦ／Δθが可変
であることによって、スティック３のフィール特性を任
意に変更できるため、パイロットの体格や好みに応じた
フィール設定が可能になり、操縦性を向上できる。
であることによって、スティック３のフィール特性を任
意に変更できるため、パイロットの体格や好みに応じた
フィール設定が可能になり、操縦性を向上できる。
【００３５】また、フィール傾斜ΔＦ／Δθの調整を機
体速度センサ３１からの機体速度信号ＳＶに関連付ける
ことも可能である。たとえば機体速度が高くなるほどフ
ィール傾斜を大きくするようにフィール特性を設定する
ことによって、低速飛行時には機敏な操縦が可能にな
り、高速飛行時には操縦の安定化を確保できる。
体速度センサ３１からの機体速度信号ＳＶに関連付ける
ことも可能である。たとえば機体速度が高くなるほどフ
ィール傾斜を大きくするようにフィール特性を設定する
ことによって、低速飛行時には機敏な操縦が可能にな
り、高速飛行時には操縦の安定化を確保できる。
【００３６】図７は、フィール特性の他の例を示すグラ
フである。横軸はスティック３の角変位量θ、縦軸はス
ティック３の操作力Ｆを示す。このフィール特性は、フ
ィール傾斜ΔＦ／Δθが角変位量θに応じて変化する特
性を示す。角変位量θがゼロから所定の角変位量θａま
での範囲では、小さいフィール傾斜ΔＦ／Δθを示す。
角変位量θが角変位量θａを超えると、フィール傾斜Δ
Ｆ／Δθがステップ的に増加している。したがって、パ
イロットがスティック３を徐々に傾斜させていって、あ
る位置を境に操作力Ｆが強く変化することを体感でき
る。この位置を機体の運用限界または危険領域などに対
応付けて設定することによって、操縦の信頼性が向上す
ることになる。
フである。横軸はスティック３の角変位量θ、縦軸はス
ティック３の操作力Ｆを示す。このフィール特性は、フ
ィール傾斜ΔＦ／Δθが角変位量θに応じて変化する特
性を示す。角変位量θがゼロから所定の角変位量θａま
での範囲では、小さいフィール傾斜ΔＦ／Δθを示す。
角変位量θが角変位量θａを超えると、フィール傾斜Δ
Ｆ／Δθがステップ的に増加している。したがって、パ
イロットがスティック３を徐々に傾斜させていって、あ
る位置を境に操作力Ｆが強く変化することを体感でき
る。この位置を機体の運用限界または危険領域などに対
応付けて設定することによって、操縦の信頼性が向上す
ることになる。
【００３７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、操
縦部の角変位量と操作力との関係が所望の特性となるよ
うにバックドライブ機構を制御することによって、操縦
部のフィール特性を任意に設定できるようになるため、
操縦性を格段に向上できる。また、操縦者の体格や好み
に応じて任意にフィール傾斜ΔＦ／Δθを変更すること
が可能となるため、操縦性を向上できる。
縦部の角変位量と操作力との関係が所望の特性となるよ
うにバックドライブ機構を制御することによって、操縦
部のフィール特性を任意に設定できるようになるため、
操縦性を格段に向上できる。また、操縦者の体格や好み
に応じて任意にフィール傾斜ΔＦ／Δθを変更すること
が可能となるため、操縦性を向上できる。
【００３８】また、万一バックドライブ機構が故障した
場合でも、弾性部材によるフィール傾斜は存続するた
め、操縦性を安全に維持できる。
場合でも、弾性部材によるフィール傾斜は存続するた
め、操縦性を安全に維持できる。
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の一形態の電気的構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】フィールスプリング６のみのフィール特性によ
る操縦状態を示す説明図である。
る操縦状態を示す説明図である。
【図４】バックドライブユニット１０を併用した強いフ
ィール特性による操縦状態を示す説明図である。
ィール特性による操縦状態を示す説明図である。
【図５】バックドライブユニット１０を併用した弱いフ
ィール特性による操縦状態を示す説明図である。
ィール特性による操縦状態を示す説明図である。
【図６】フィール特性の一例を示すグラフである。
【図７】フィール特性の他の例を示すグラフである。
２ グリップ ３ スティック ３ａ 揺動アーム ４ スティックポジションセンサ ５ フォースセンサ ７ 駆動アーム １０ バックドライブユニット １１ バックドライブモータ １２ 電磁ブレーキ １５ バックドライブユニットポジションセンサ ２０ バックドライブ制御装置 ３０ 飛行制御コンピュータ ３１ 機体速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−321190（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254097（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−254098（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−62392（ＪＰ，Ａ) 特公 昭13−124438（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平９−502675（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B64C 13/08
Claims (3)
- 【請求項１】 筐体に対して角変位自在に支持された操
縦部と、 操縦部の角変位量を検出して、操縦量信号を出力するた
めの操縦量センサと、 操縦部の中立点を基準として角変位量に応じた操作力を
発生するための弾性部材と、 弾性部材を介して操縦部に連結され、該操縦部を駆動し
て中立点を移動させるためのバックドライブ機構と、 操縦部の操作力を検出して、操作力信号を出力するため
の操作力センサと、 操縦量センサからの操縦量信号および操作力センサから
の操作力信号に基づいて、操縦部の角変位量と操作力と
の関係が所望の特性となるようにバックドライブ機構を
制御するための制御部とを備え、 操縦部の角変位量θの増分Δθと操作力Ｆの増分ΔＦと
の比であるフィール傾斜ΔＦ／Δθが可変であることを
特徴とする操縦装置。 - 【請求項２】 操縦部の角変位量θが所定範囲を超える
と、フィール傾斜ΔＦ／Δθがステップ的に増加するこ
とを特徴とする請求項１記載の操縦装置。 - 【請求項３】 制御部は、機体速度信号に基づいてフィ
ール傾斜ΔＦ／Δθを変化させることを特徴とする請求
項１記載の操縦装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074426A JP3065603B1 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 操縦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074426A JP3065603B1 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 操縦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3065603B1 true JP3065603B1 (ja) | 2000-07-17 |
| JP2000264292A JP2000264292A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13546882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074426A Expired - Fee Related JP3065603B1 (ja) | 1999-03-18 | 1999-03-18 | 操縦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065603B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011057178A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航空機の操縦システム |
| WO2017194192A3 (de) * | 2016-05-13 | 2018-04-05 | Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh | Anordnung zum steuern einer arbeitsmaschine |
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| US9405312B2 (en) * | 2010-07-28 | 2016-08-02 | Woodward Mpc, Inc. | Active control column with manually activated reversion to passive control column |
-
1999
- 1999-03-18 JP JP11074426A patent/JP3065603B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2011057178A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 航空機の操縦システム |
| US8655509B2 (en) | 2009-09-14 | 2014-02-18 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flight control system of aircraft |
| WO2017194192A3 (de) * | 2016-05-13 | 2018-04-05 | Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh | Anordnung zum steuern einer arbeitsmaschine |
| RU2730089C2 (ru) * | 2016-05-13 | 2020-08-17 | Либхерр-Верк Бишофсхофен Гмбх | Система управления рабочей машиной |
| US10942539B2 (en) | 2016-05-13 | 2021-03-09 | Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh | Method for controlling a work machine |
| AU2017262419B2 (en) * | 2016-05-13 | 2022-08-11 | Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh | Method for controlling a work machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000264292A (ja) | 2000-09-26 |
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