JPH03274587A

JPH03274587A - シミュレータ装置

Info

Publication number: JPH03274587A
Application number: JP2076293A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hotta; 堀田　一則; Osamichi Yamada; 修道山田
Original assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Current assignee: Nachi Fujikoshi Corp
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-12-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車のディーラに設置され車の運転感覚を体験
するためのシミュレータ装置に関する。

本発明の別の使用目的としては、集客・拡販、及びアミ
ューズメント用として遊戯設備にも利用できる。

（従来の技術）従来技術としては、第４図に示すように６本の油圧シリ
ンダ（６ａ〜６ｆ）をベース（４′）に自由支点（７）
で取り付けて、さらに油圧シリンダの先端を自由支点（
８）で可動！（５’）に取付けていた。この可動板（５
）上に、車体装置や表示装置、模擬視界装置や音響装置
などを固定していた。車の運動特性としては第５図に示
される６自由度が必要であることが知られている。この
ため第４図のものでは、６本の油圧シリンダ（６ａ〜６
ｆ）の各位置をベクトル演算と同期作動により実現させ
ていた。かかる装置の特長としては大型のシミュレータ
（たとえばフライトシミュレータ）などに応用されてい
る。

（発明が解決しようとする課Ｂ）かかる従来の方式では、飛行機等のシミュレータを目的
としたもので次の課題があった。

１）　各軸のストローク（変位）のベクトル演算が複雑
で実時間処理をする場合、大がかりなコンピュータを要
する。

２）　各軸のシリンダのストロークは長く、サーボ剛性
も高くとれない。従ってフライトシミュレータなどのよ
うにゆるい周波数変化に適しており、自動車の路面振動
などのような例えば数十Ｈｚといった高い周波数のシミ
ュレータには比較的不向きである。

３）　比較的装置が大がかりとなる。たとえば板（４′
）と（５′）の間隔が大きくなり装置が背高となるので
天井の低い建屋には不向きである。

４）装置構成にあたっては６軸のメカ的精度をシビアに
加工、組付する必要があり調整、設定もしずらい面があ
る。

５）車などの４輪タイヤ、個別上下駆動（たとえば凹凸
道では４本のタイヤの上下位置が相違し振動の周波数が
高い。）の高サイクル制御には多少能がある。

６）６軸のベクトル合成で動作するためベクトルが分散
してしまうので必要な軸方向ストローク角度などの変換
効率が悪く、アクチュエータは結果的に長いものが必要
となる。

かかる課題を解決するために構造を簡単にしたものもあ
るが、このものでは例えばモーション（軸駆動）がなく
、画面や音響装置のみでシミュレートしていたため加速
度や振動が体感として得られないものであった。

本発明の課題は、構造が簡単で各軸ヘクトル演算が少な
く装置高さも低く、振動周波数を高くでき、各軸の駆動
モーションができるシミュレータ装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段）このため本発明は、板と、板上にＸＹ軸方向に可動に支
持された可動板と、可動板上に載置された車又はコック
ビットと、を含み前記可動板は前記板上に設けられた１
個又は複数個の第１アクチュエータで第１軸方向に同時
駆動又は個別独立駆動される第１可動板及び第１可動板
上に設けられた１個又は複数個の第２アクチュエータで
前記第１可動板上を第２軸方向に同時駆動又は個別独立
駆動される第２可動板を有することを特徴とするシミュ
レータ装置としたものである。

（実施例）第１図は第１実施例であるシミュレータ装置について説
明するものであり次のようなＩＩ或である。

Ｘ軸方向に２本のアクチュエータｘ、　（２２）。

ＸＬ（２３）が自由支持機構ＸＩ（２７）、　　　ＸＬ
（２８）を介して板（３）に取付けられている。支持機
構（２７）と（２８）には各々アクチュエータが取付け
られそのアクチュエータの先端は各々支持機構（３０）
　、　（３１）により第１可動板（４）に取付けられて
いる。第１可動板（４）の上には同様に支持機構（１８
ｂ）　、　（１８ｃ）がありアクチュエータ（１２）　
、　（１３）と支持機構（３２）（３３〉を介して第２
可動板（５）に取付けられている。

板（３）、第１可動板（４）、及び第２可動板（５）間
には静りｌ振力を小さくするために複数のコロガリ部材
（２１）が設けられている。ベース（２６）は、通常床
などに固定されるのであるが、板（３）との間にＺ軸を
駆動するアクチュエータ（２４）が支持機構Ｚ（２９）
を介して取付けられていてピッチングなどの動作ができ
るようになっている。

第２図は本発明の第２実施例について説明するもので第
２図は第１図を、より簡素化した構成である。板（９）
には支持機構Ｘ（１８ａ）　、　ＹＬ　（１８ｂ）　。

Ｙ　Ｒ（１８ｃ）が取付けられていて自由に動く機構に
なっていて各々アクチュエータ（１１）、　（１２）、
　（１３）が取付けられている。それらのアクチュエー
タのロンド部分は可動板（１０）に自由支持機構（１９
ａ）（１９ｂ）　、　（１９ｃ）を介して連結されてい
て、同様に自由に動かせる構造になっている。ベース（
９）と可動板（１０）の間には複数のコロガリは部材（
２１）を設けて各ベース間の静摩擦力を極力小さくする
ように工夫されている。可動板（１０）の上には取付装
置ＺＲＩ　（２０ａ）　、　ＺＲ２（２０ｂ）、　ＺＬ
Ｉ（２０ｃ）、ＺＬ２（２０ｄ）を介してアクチュエー
タ（１４）　、　（１５）、　（１６）、　　（１７）
が取付けられていて各々Ｚ軸方向のシ５ユレートができ
るようとなっている。

通常使用する場合は板（９）を床などに設置し可動板（
ｌＯ）がモーションを行なうことになる。各アクチュエ
ータ（１４，１５，１６，１７）の先端は第４図で示さ
れる車体装置（１）や表示装置（２）などと連結してい
る。

表示装置（２）はＣＲＴデイスプレー（たとえば３画面
）で走行時の前方や倒面の景色・風景とコンピュータグ
ラフィックなどで模擬したりする装置と、走行時のエン
ジン音、風切り音、振動音などを模擬する音響装置（た
とえばスピーカ）それらの電子制御系が含まれているも
のである。これらの表示装置（２）と該説明の各軸のモ
ーションをリアルタイム（実時間処理）に同期させるこ
とにより実際の車に乗っている感覚が体感できる装置と
なる。

全体的な構造としては、第２図矢印でそれぞれＸ、ＹＦ
　、Ｙ、で示す方向にアクチュエータ（１１）。

（１２）　、　（１３）で第１１図に示される前後並進
、左右並進、ヨーイングを可能としている。

さらにこれにアクチュエータ（２０ａ）　、　（２０ｂ
Ｌ（２０ｃ）　、　（２０ｄ）を複合動作させれば（Ｚ
軸方向）ジウンシングやピッチング、ローリングの動作
が可能な構造である。

第３ａ図乃至第３ｆ図は第２図の実施例２についての矢
印で示すＸ、Ｙｖ　、Ｙａ軸方向の作動を説明するもの
である。（装置の上面から見た場合）第３ａ図は中立時
における基本位置を示している。

第３ｂ図は可動板（５）をＸ方向（前後並進）に動かす
場合でありアクチュエータ（１１、１２，１３）は共に
伸びる。第３Ｃ図は可動板（５）をＹ方向（左右並進）
に動かす場合であり、アクチュエータ（１１）は伸び、
アクチュエータ（１２，１３）は縮む。第３ｄ図はアク
チュエータ（１１，１２，１３）を伸ばすことで斜め方
向に可動板（５）を移動させるものである。（前後・左
右並進の複合）、第３ｅ図はＸ方向、Ｙ方向とヨーイン
グを可能にするものである。

第３ｆ図はアクチュエータ（ＩＣ１３）を伸ばし、アク
チュエータ（１２）を縮めることでヨーイングを行なう
ものである。

この説明で行なった方向たとえばＸ、Ｙ、　　ヨーイン
グを逆にしたい場合はアクチュエータの作動を逆にすれ
ば可能となる。

さらにこの動きに加えて第２図で示されるアクチュエー
タ（１４，１５，１６，１７）、　４本を各々複合動作
をすれば第５図に示すピ・ノチングやローリング、バウ
ンシングと左右並進、前後並進、バウンシングなどを合
成した動きが可能となる。

なお、アクチュエータ（１１，１２，１３，１４，１５
，１６，１７）は一般には油圧サーボ弁や電磁比例弁を
用い、アクチュエータのストロークをフィードバックし
た閉ループサーボ系で構成されている。

（発明の効果）本発明によれば、第１に平面的なメカ機構（Ｘ。

Ｙ軸）で装置を槽底でき、装置が簡単になる。各軸演算
が楽になり、よりハードウェアとソフトウェア両面から
低価格化ができる。第２にＺ方向に４本のアクチュエー
タを個別に設ることかできるので悪路などの振動や車体
の３次元的傾き、サスペンション特性をシミュレートで
きるものとなった。第３に、本装置において車体そのも
ののかわりに、座席シート、ハンドル、アクセル、ペダ
ル、チェンジレバ−、インパネ（フロントパネルの表示
計器類）など最小限の機器で重畳を減らすこともできる
ので、さらにアクチュエータの駆動馬力を小さくし、コ
ンパクトにできる。第４にＸ軸、Ｙ軸（２本）、Ｚ軸（
４本）として複合動作できるので車の運動特性を全てカ
バーできるものとなった。そして第５に、第２図で示す
第２実施例の拡張として、第１実施例のようにＸ軸を２
本のシリンダ（Ｙ軸と同等な機構）にすれば、機械の剛
性をさらに増すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１及び第２実施例シ旦ユ
レータ装置をそれぞれ示す概略斜視図、第３図は第２図
の装置の作動を示す説明図、第４図は従来のシミュレー
タ装置の概略斜視図、第５図はシミュレータ装置の各軸
の動作を示す説明図である。１・・・車（車又はコックビット）、３．９・・・板、
４・・・第１可動板、５・・・第２可動板、１０・・・
可動板、１２．１３・・・（第２）アクチュエータ、１
４．１５゜１６．１７・・・（第４）アクチュエータ、
２１・・・コロガリ部材、２２．２３・・・（第１）ア
クチュエータ、２４・・・（第３）アクチュエータ、２
６・・・ペース。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）板と、板上にＸＹ軸方向に可動に支持された可動
板と、可動板上に載置された車又はコックビットと、を
含み前記可動板は前記板上に設けられた１個又は複数個
の第１アクチュエータで第１軸方向に同時駆動又は個別
独立駆動される第１可動板及び第１可動板上に設けられ
た１個又は複数個の第２アクチュエータで前記第１可動
板上を第２軸方向に同時駆動又は個別独立駆動される第
２可動板を有することを特徴とするシミュレータ装置。
（２）前記第１及び第２アクチュエータの各両端部は、
それぞれ前記板、第１可動板及び第２可動板に枢動自在
に取付けられた請求項１項記載のシミュレータ装置。
（３）請求項１記載の装置において、前記板はベース上
に設けられた１個又は複数個の第３アクチュエータで前
記ベース上を、同時動作又は個別独立動作によりＺ軸方
向に可動に支持されたシミュレータ装置。
（４）前記板、第１可動板、及び第２可動板相互間の少
くとも１個所に複数個のコロガリ部材を介した請求項１
項記載のシミュレータ装置。
（５）前記板は前記ベース上に２本づつ３個所枢動自在
に取付けられた６本のシリンダーの各２本づつの他端で
３個所で支持された請求項３項記載のシミュレータ装置
。
（６）請求項１項記載の装置において、前記可動板は前
記板上に設けられた第１軸方向に駆動する１個の第１ア
クチュエータ及び第２軸方向に駆動する２個の第２アク
チュエータのそれぞれの端部に支持され、かつ前記２個
の第２アクチュエータは個別独立動作可能にされて、Ｘ
Ｙ方向に可動に支持されたシミュレータ装置。
（７）前記第１及び第２アクチュエータの各両端部は前
記板及び前記可動板にそれぞれ枢動自在に取付けられた
請求項６項記載のシミュレータ装置。
（８）前記可動板と前記板との間に複数個のコロガリ部
材を介した請求項第６項記載のシミュレータ装置。
（９）前記車又はコックビットは、前記可動板上に設け
られた４個の第４アクチュエータでＺ軸方向に、同時動
作又は個別独立動作により駆動された請求項第６項記載
のシミュレータ装置。