(57)【要約】運動シミュレーションシステムは、少なくとも５つの互いに重ね合わされたプレーンを含む。前記プレーンは、それぞれ、下から上に向かって順番に、第１回転板（１’）を含む第１プレーン（１）と；第２回転板（２’）を含む第２プレーン（２）と；上に重なる摺動ベース（４’）を摺動させるための軌道状構造体（３’）を含む第３プレーン（３）と；前記摺動ベース（４’）を含むとともに、前記摺動ベース（４’）の下で第４回転板（４’’）が一体的に接続されている第４プレーン（４）と；前記運動シミュレーションシステムのユーザがアクセスできるように構成された少なくとも１つのコックピット（５’）を含む第５プレーン（５）と、を含む。前記システムは、フォーミュラ１のレーストラックやオートバイ競技場に典型的なカーブ及び軌道を通過する際に発生する横加速度に関連する力を連続的に再現することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも５つの互いに重ね合わされたプレーンを含む運動シミュレーションシステムであって、前記プレーンは、それぞれ、下から上に向かって順番に、第１回転板（１’）を含む第１プレーン（１）と；第２回転板（２’）を含む第２プレーン（２）と；上に重なる摺動ベース（４’）を摺動させるための軌道状構造体（３’）を含む第３プレーン（３）と；前記摺動ベース（４’）を含み、前記摺動ベース（４’）の下で第４回転板（４’’）が一体的に接続されている第４プレーン（４）であって、支持体（４’’’）が、前記第４回転板（４’’）を支持するとともに前記構造体（３’）において摺動可能である、第４プレーンと；前記運動シミュレーションシステムのユーザのアクセスを可能にするのに適した、少なくとも１つのコックピット（５’）を含む少なくとも１つの第５プレーン（５）と、を含み、前記回転板は中心がずれた状態で重ね合わされることにより非同軸構造をなしており、前記第１回転板（１’）の直径は、前記第２回転板（２’）の直径よりも大きく、前記第２回転板の直径は、前記第４回転板（４’’）の直径と等しいか、或いはそれよりも大きく、前記第２回転板（２’）の中心は、下に重なる第１回転板（１’）の半径上の位置に存在し、前記第４回転板（４’’）の中心は、下に重なる回転板（２’）の半径上の位置か、或いは、その周縁に沿う位置に存在し、前記軌道状構造体（３’）は、前記第２回転板（２’）上で一体的に接続するとともに、上に重なる摺動ベース（４’）の摺動を可能にするような寸法を有し、前記第１回転板（１’）、前記第２回転板（２’）、及び、前記第４回転板（４’’）の各々は、その回転軸を中心として時計回り及び反時計回りに３６０°回転することができ、前記運動シミュレーションシステムは、カーブを曲がる際に生じる横加速度に関連する力をユーザに知覚させるのに適していることを特徴とする、運動シミュレーションシステム。
【請求項２】
前記第１回転板（１’）の直径と前記第２回転板（２’）の直径との比は、２：１であり、前記第２回転板（２’）の直径は、前記構造体（３’）の長さと等しく、前記構造体は、矩形状であり、前記第４回転板（４’’）の直径と前記第２回転板（２’）の直径との比は、１：１であることを特徴とする、請求項１に記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項３】
前記第２回転板（２’）の中心は、前記第１回転板（１’）の中心を起点として、前記第１回転板（１’）に関連する半径の３／４の位置にあり、前記第４回転板（４’’）の中心は、下に重なる前記第２回転板（２’）の周縁に沿う位置に存在することを特徴とする、請求項１又は２に記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項４】
前記回転板の各々は、遊星歯車機構のような構成を有し、前記第１回転板（１’）、前記第２回転板（２’）、及び、前記第４回転板（４’’）は、それぞれのピニオンによって可動なクラウンギアのような構造を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項５】
さらに、磁気浮上タイプの磁気サスペンション及び推進システムを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項６】
前記ユーザがアクセスするための前記コックピット（５’）内に、ハンドル、ハンドルバー、ラダー、ギアシフト、及び、ジョイスティックのうちの少なくとも１つのビークル操縦システムを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項７】
ポリマー材料、及び／又は、金属材料、及び／又は、複合材料で作製されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項８】
特定の運動体験に変換可能な電気信号を送信するのに適したソフトウェアにより管理することができ、前記電気信号の送信は、無線モード、又は、有線モードで行われることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項９】
送信システム、電気モータ、及び、ギアモータを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項１０】
さらに、傾斜の変化に関連する運動をシミュレートするためのリフティングシステムを含み、前記リフティングシステムは、アクチュエータのような支柱を含み、且つ、前記第５プレーン（５）に含まれていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の運動シミュレーションシステム。
【請求項１１】
フォーミュラ１のレーストラックに典型的なカーブを曲がる際にドライバーが受ける前記横加速度に関連する力を、前記システムの前記ユーザが知覚できるようにするための、請求項１〜１０のいずれかに記載の運動シミュレーションシステムの使用。
【請求項１２】
フォーミュラ１のレーストラックにおけるカーブを曲がるビークルに典型的な横加速度に関連する力をシミュレートするための方法であって、請求項１〜１１のいずれかに記載のシステムを使用し、前記方法により、
−カーブに入る際の操縦及び方向付けが、前記シミュレーションシステムの前記第４回転板（４’’）の回転に作用することにより行われ、前記第４回転板（４’’）は、前記ユーザの前記コックピットの下側に設けられており、ハンドル、ハンドルバー、ラダー、ギアシフト、及び、ジョイスティックから選択されたビークル操縦システムを用いて制御可能であり、
−前記第２回転板（２’）の上方に配置された全てが遠心力の作用を受け、前記第２回転板は、その軸を中心として回転し、前記摺動プラットフォーム（４’）の摺動を可能にするのに適した前記構造体（３’）の下方でこれを支持し、前記第４回転板（４’’）は、前記プラットフォーム（４’）の下側で一体接合されており、前記第４回転板（４’’）は、前記ユーザの前記コックピットを支持し、
−前記第１回転板（１’）が、その軸を中心として回転することにより、前記遠心力の作用を増大させ、前記回転は、上に重なる前記回転板の回転と同じ方向に生じ、前記第１回転板（１’）は、上に重なる前記回転板（２’）及び（４’’）よりも大きい直径を有し、これらを含むプレーンを支持することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械分野に関する。より詳細には、本発明は運動シミュレーションシステムの分野に関し、より具体的には、限定するものではないが、自動車シミュレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ数十年で、職業的な自動車の運転及び航空機の操縦などの行為のシミュレーションを可能にする自動化装置が特に成功し普及している。当初は航空宇宙分野、後に航空分野での訓練のために考案されたこれらのシステムは、娯楽及びエデュテインメント（edutainment）の分野において即座に採用されるとともに、広範囲な改善及び改良がなされ、競技会において、或いは職業的に上述した行為を行うパイロットやドライバーの訓練に欠かせないものとなった。
【０００３】
フライトシミュレータの場合、可能な限り現実に近い航空機の飛行体験をシミュレートすることを目的としたシステムが存在する。したがって、シミュレータには、ビデオゲームから本物のコックピットを実際のスケールでリアルタイム再現したものまで様々なタイプがあり、リアルタイム再現の場合には、コンピュータで全てが管理された電気機械式アクチュエータ或いは油圧式アクチュエータに航空機が搭載される。このタイプのシミュレータは、航空産業及び軍事産業において、様々な状況、特に緊急事態や災害などの状況下でパイロットを訓練するために広く利用されている。
【０００４】
これらの全ては、航空開発を継続的に進めるとともに、訓練に起因するコスト及びリスクを低減するためのものである。
【０００５】
自動車分野においては、ここ数年で高度なシミュレーションシステムが開発されてきており、これらのシステムは、フォーミュラ１、ＮＡＳＣＡＲ、ＩｎｄｙＣａｒサーキット、及び、他の重要なオートバイ競技の運転手を訓練するために有名な自動車製造業者によって利用されている。
【０００６】
例えば、フォーミュラ１用の革新的な運転シミュレーションプラットフォームが存在し、それによればユーザは、３Ｄで再現され、且つ、スクリーン上に投影されたトラック内を「運転」することができる。
【０００７】
このプラットフォームは、シングルシータ（single-seater）がトラックの正確な位置に合わせられているという感覚を与えるように動作させることが可能である。
【０００８】
さらに、シングルシータの後部に設けられたステッピングモータ、及び、前部に設けられた少なくとも１つのモータにより、ユーザは、視覚的な感覚体験とともに、ローリング、ピッチング、及び、ヨーイングを体験することができる。
【０００９】
より詳細には、これらのプラットフォームは、浮き床（floating floor）に設けられたベースで構成されたフレームと、並進ステッピングモータを受容する車体と、振動を再現するための音声増幅システムと、連続性グループ（continuity group）と、ハンドルなどの駆動系と、駆動系のフィードバック用モータと、アクセル及びブレーキのためのそれぞれのペダルと、様々なコンポーネントを管理するのに適した電気工学的／電子工学的な表示用部品と、を含む。
【００１０】
ステッピングモータを受容する機械部品においては、機械的動作のために、上述したようなモータが保護ケースで保護される。
【００１１】
航空分野において、本発明の技術分野におけるシミュレーションの最新技術は、６つのピストン状アクチュエータが接続されたプラットフォームからなる、いわゆる「ヘキサポッド」システムに代表される。このシステムは、仮想デカルト座標系において割り当てられた座標を、コントローラによって制御される単一アクチュエータ位置制御に変換することが可能な、特定のソフトウェアによって制御される。この高度シミュレーションシステムには複数の応用分野がある。例えば、特許文献ＷＯ２０１４０７６０７９には、非限定的な例として、原子炉の修理に使用される、上述したヘキサポッドシステムの特徴を有するロボットが記載されている。より詳細には、上記文献には、第１及び第２の支持体と、２つの端部を有するリニアアクチュエータ６つとを含む、ロボット用ヘキサポッドシステムが記載されている。
【００１２】
各端部は、回転接続手段によってそれぞれの支持体に接続されている。
【００１３】
何度か先に述べたように、このタイプのシミュレーションシステムは、多くの異なる応用分野で使用されており、特に、このようなシステムは、自動車や航空機の運動体験を、従来の状況だけでなく、いわゆる極端で危険な状況においてもシミュレートするのに適している。
【００１４】
多くの場合、運動体験のシミュレーションをできる限り現実に近づけることが可能な革新的なシミュレータは、レーシング中の自動車や着陸中の航空機の運動を正確に再現可能な高度な装置を構成するためだけでなく、このようなシステムのユーザが、上述した航空機の飛行状況及び自動車の運転状況において、乗り物酔いを起こすことなく、パイロット／運転手のための訓練を行うことができるようにするという重要な目的で必要とされる。後者の現象は、突然の急激な方向転換が行われる状況、人体が予測する感覚が実際の視覚的状況と一致しない状況、又は、上述したような状況において長時間の訓練が行われる場合に発生する。
【００１５】
したがって、上述したようなビークルを運転／操縦する際にパイロット／運転手が遭遇しうる非常に多様な状況を正確に再現できることが非常に重要であり、訓練装置（trainer）としてのシミュレータの有効性を決定する重要なものとなる。
【００１６】
シミュレータにより提供される運動体験の正確な再現性を評価する上で今日最も重要なパラメータの１つは、いわゆる「横Ｇ（lateral G）」である。このようなパラメータは、自動車を運転する場合、軍用戦闘機を操縦する場合、及び、人体が突然の急激な方向転換を経験する場合の全てにおいて、特に重要である。
【００１７】
より具体的には、これは、荷重係数に比例して、曲線の中心に向かって、タイヤの静摩擦により発生する求心横加速度（centripetal lateral acceleration）を示す量である。
【００１８】
一般に、スポーツカーは、短い期間において１〜１．５Ｇの範囲の横Ｇ値に到達しうる一方で、レースカーは、５横Ｇを超える値に到達しうる。
【００１９】
このようなことから、以下に詳細に説明する本発明は、特定のシミュレータを提供することを目的としており、当該シミュレータは、そのコンポーネントの特定の配置により得られる構造的特徴部を含み、この特徴部によって、例えば限定するものではないが、フォーミュラ１で遭遇しうる横加速度により生じる力の正確な感覚に対応する運動体験を再現することができる。この全ては、視覚的フィードバックを与えるのに有用ではあるが、運動学上の動作の予測には反する既存の移動プラットフォームにありがちな乗り物酔いをユーザに起こさせることなく、実現することができる。
【発明の概要】
【００２０】
本明細書は、輸送ビークルの移動中、人体が被る機械的応力、及び、感覚を正確に再現するように構成された特定のシミュレーションシステムに関する。より具体的には、本明細書は、カーブを通過する際に発生する横方向のＧ加速度を生成可能な運動シミュレーションシステムに関する。
【００２１】
さらに具体的には、本発明は、期間及び強度の両方に関して、互いに非常に異なる複数のカーブ通過状況において、上述した横方向の量をシミュレートすることが可能なシミュレーションシステムに関する。
【００２２】
前記システムはまた、シミュレーションで要求される、作用力をリアルタイムで逆転させる機能も有する。
【００２３】
より具体的には、本シミュレーションシステムは、その構造的なコンポーネントの特定の配置により、カーブ通過時の横加速度から生じる力を再現することができる。
【００２４】
さらに具体的には、前記システムは、個々の回転運動を行う複数のプレーン（plane：平面）を含み、これらの回転運動が、並進タイプの運動を行うプレーンに中継される。
【００２５】
これらの運動プレーンは、数値制御手段によって確立された態様に従って、同期した状態で動作する。
【００２６】
本発明によるシミュレーションシステムは、その機械的構造、並びに、そのコンポーネントの並進水平運動及び回転水平運動の強度及び振幅により、予測される運動とユーザによって知覚される運動との間のずれ（latency）を排除することができる。
【００２７】
さらに、本システムは、様々なプレーンに割り当てられた特定の機能の分配により、再現すべき横加速度に関連する一連の力を非常に迅速且つ正確に生成することが可能であり、ユーザの増大する感覚的予測に十分に応えることができる。
【００２８】
より具体的には、本シミュレーションシステムは、実質的に、少なくとも４つの重ね合わされた非同軸プレーンを含み、これらのプレーンは、以下に詳述する、本発明により提供される全ての利点を得られるように構成された特定の空間構成を有する。
【００２９】
第１プレーンは、ユーザの体の位置の関数として、横加速度に関連する力を生成する機能を有する円形回転板を含むとともに、水平面で動作する。
【００３０】
前記第１プレーン上に設けられた第２プレーンは、その中心が前記第１プレーン上に非同軸に設けられた円形回転板を含む。好ましくは、その中心が、前記第１プレーンの中心を起点として、前記第１プレーンに関連する半径の４分の３に位置するように配置される。第２プレーンは、第４プレーンに関連しており、第１プレーン１の回転方向に対して横向きとなる体勢でユーザの体を配置する機能を有する。この第２プレーンもまた、水平面にて動作する。
【００３１】
第３プレーンは、前記第２プレーンの中心に配置された線形位置決め用のプレートを含む。
【００３２】
第３プレーンは、加速度及び制動に関連する力を生成する機能を有し、このプレーンもまた、水平面で動作する。前記第３プレーンは、上に重なる摺動ベースを摺動させるための軌道状構造体を含む。
【００３３】
第４プレーンは、前記第３プレーン上に設けられており、回転板と、前記第３プレーンに含まれる前記軌道状構造体上を直線的に摺動する摺動ベースとを含む。
【００３４】
第４プレーンは、突然の急激な方向転換、及び／又は、前輪若しくは後輪の付着力の低下により生じる、横加速度に関連した力を生成する機能を有する。
【００３５】
前記第４プレーンもまた、水平面で動作する。
【００３６】
なお、第２プレーン及び第４プレーンは、必要時に、横加速度を受ける体を正しく位置決めするために必要なプレーンである。
【００３７】
前記システムはまた、限定するものではないが、例えばアクチュエータなどの支柱リフティングシステムを有する第５プレーンを含み、このリフティングシステムは、仮想デカルト座標系で割り当てられた座標を、単一のアクチュエータ位置制御に変換することができる相対的なシミュレーションソフトウェアによって制御されている。第５プレーンはまた、ユーザを受け入れるのに適したコックピットを含み、限定するものではないが、いくつかの好ましい実施形態においては、第三者による運動の制御を行うためのコックピットをさらに含みうる。
【００３８】
本発明に対する理解及び明瞭性を向上させるために、好ましい実施形態のうちの１つにおける本システムの動作について、以下で詳細な説明を行う。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
図１は、本発明の特定の実施形態による運動シミュレーションシステムを示す側面図である。
【００４０】
より詳細には、同図には、上述したシステムが５つのプレーン、すなわち、第１プレーン１と、第２プレーン２と、第３プレーン３と、第４プレーン４と、第５プレーン５とを含むことが示されている。具体的には、第１プレーン１、第２プレーン２、及び、第４プレーン４は、それぞれ、中心位置がずれた状態で互いに重ね合わされた回転板を含む。これらの回転板は、各回転板の軸に対して当該回転板が回転する回転運動により、運転手が必ず知覚するであろう横方向の加速度に関連する力を生成するように空間的に構成されており、これにより、システムは、フォーミュラ１のレーストラックを特徴付けるようなカーブを通過する運転体験をシミュレートすることができる。
【００４１】
同図において、この特定の実施形態における、遊星歯車（planetary gears）形状の４つのプレーンが示されている。
【００４２】
より具体的には、第１プレーン１、第２プレーン２、及び、第４プレーン４にそれぞれ含まれる第１回転板１’、第２回転板２’、及び、第４回転板４’’は、それぞれのピニオンによって可動な歯付ホイールのような形態を有する。
【００４３】
また、このシステムにおいては、中心がずれた状態で重ね合わされたプレーンの特定の空間構成が明示されている。
【００４４】
より詳細には、第２回転板２’の中心は、第１回転板１’の中心を起点として、第１回転板１’に関連する半径の３／４の位置にあり、カーブ位置における第４回転板４’’の回転中心は、一般に、第２回転板２’の周縁に沿う点に概ね位置している。同図には、さらに、第３プレーン３の構造体３’が、第２回転板２’上で一体的に接続されている様子が示されており、このような構造によって、摺動ベース４’が摺動することができる。なお、この摺動ベース下において、第４回転板４’’が一体的に接続されている。
【００４５】
図２は、図１で説明した運動シミュレーションシステムを示す上面図である。
【００４６】
図３は、図１で説明した運動シミュレーションシステムを示す斜視図である。同図は、さらに、第４回転板４’’の直径と第２回転板２’の直径との比が１：４である場合を示しており、これらの間の比が１：１である前述の図に示した例とは異なっている。
【００４７】
図４は、本シミュレーションシステムを示す斜視図であり、同図において、シングルシータなどのコックピット５’が確認できる。また、図４には、上述したコックピット５’が、摺動ベース４’を含む第４プレーン４の上方に配置されている様子が示されており、第４回転板４’’が当該ベースの下で一体的に接合されるとともに、第３プレーンの構造体３’において縦方向に摺動可能な支持体４’’’によって支持されている。このような配置により、回転並進運動を摺動ベース４’に関連付けることができる。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下において、添付図面を参照しながら、非限定的な例として、好ましい実施形態のうちの１つについて、本発明の説明を行う。
【００４９】
概して、本発明による運動シミュレーションシステムは、少なくとも５つの互いに重ね合わされたプレーンを実質的に含む構造体として実現されており、これらのプレーンのうちのいくつかは、中心がずれた状態で重ね合わされている。具体的には、当該システムは、下から上に向かって、第１回転板１’を含む第１プレーン１と、第２回転板２’を含む第２プレーン２と、構造体３’を含む第３プレーン３と、摺動ベース４’、及び、第４回転板４’’を含む第４プレーン４と、を含み、前記構造体は、好ましくは矩形の輪郭を有するとともに、上に重なるプレーン４を支持するための軌道状ベースとして機能するように構成されており、前記摺動ベースは、軌道状構造体３’に沿って縦方向に摺動可能に構成されており、第４回転板４’’は、摺動ベース４’下で一体的に接続されるとともに、支持体４’’’によって支持されており、前記支持体は、構造体３’において縦方向に摺動可能である。
【００５０】
より詳細には、本シミュレーションシステムに含まれる前記複数のプレーン、特に、これらに含まれる前記複数の回転板は、これらの縦軸が一致しないように互いに重ね合わされることによって、非同軸構造をなしている。
【００５１】
これらの寸法、より具体的には、これらの寸法比、及び、これらの空間的構成は、本発明がユーザに提供しようとする利点を得るために決定的な要素であり、特に、このような利点として、例えばフォーミュラ１のレーストラックのカーブなどのカーブ通過時のビークルの横加速度に関連する力をユーザが知覚できること、乗り物酔いをなくすこと、及び、動きの精度などが挙げられる。
【００５２】
本システムは、さらに、第４プレーン４の上に、典型的にはシングルシータである少なくとも１つのコックピット５’を含む第５プレーン５を含む。
【００５３】
本発明によるシミュレーションシステムの動作においては、前記コックピットに座っているユーザ／パイロットは、カーブに入る際、背中が、第２プレーン２の第２回転板２’の周縁に向けられるとともに、第１プレーン１の第１回転板１’の回転中心に向けられる。
【００５４】
詳細には、ユーザ／パイロットの体は、回転板２’の周縁とその回転中心との間に存在している。
【００５５】
第４回転板４’’の半径は、第４回転板４’’の回転中心とその周縁との間で体が占める長さによって決まる。
【００５６】
右方向にカーブを曲がることを意図している場合、ハンドル（又は、コックピット５’に設けられた同等の操縦システム）が時計回りに動かされ、第４回転板４’’も時計回りに回転する。
【００５７】
第２プレーン２に含まれる下側の回転板２’もまた、時計回りに回転し、第４回転板４’’の回転と相乗的に作用して、ユーザ／パイロットのコックピット５’が第１回転板１’の周縁に横向きに接する体勢で配置される。このようにして、ユーザは、自分の右側が第１プレーン１の第１回転板１’の中心を向き、且つ、自分の左側が第１回転板１’の周縁に向いた状態に配置される。この回転板は、上に重なる回転板の回転と同時に、時計回りに、右に向かって回転し始め、この回転により、第４回転板４’’の上方に配置された全ての物体が遠心力の影響を受ける。ユーザもまた、この影響を受けて、カーブ通過時には、作用している力を現実のものとして知覚することになる。
【００５８】
これら全てにより、カーブを曲がる体験を可能な限り現実に近い形でシミュレートすることができる。
【００５９】
第３プレーン３及び第５プレーン５は、横方向の力Ｇの発生には無関係であるが、加速、制動、衝突、傾斜の変化、又は、位置の変化により生じる力を部分的にでもシミュレートするために、主に、コックピットの前方、後方、及び、垂直方向の並進運動を許容するように機能し、これにより、間接的にユーザの動きも許容するように機能する。
【００６０】
寸法に関しては、概して、システム全体は、典型的には（常にそうとは限らない）第５プレーン５に含まれるコックピット５’の寸法の影響を受け、この寸法から、カスケード式に、下に重なるプレーンの寸法が確定される。
【００６１】
概して、第１回転板１’の直径は、第２回転板２’の直径よりも大きく、当該第２回転板の中心は、下に重なる第１回転板１’の半径上の点に存在する。また、第２回転板２’の直径は、第４回転板４’’の直径と等しいか、或いはそれよりも大きく、当該第４回転板の中心は、下に重なる第２回転板２’の半径上の点か、或いは、その周縁に沿う位置に存在する。これに関して、本発明によるシミュレーションシステムにおいては、他の実施形態と同様に、第１プレーン１及び第２プレーン２の直径、具体的には、これらに含まれる回転板の直径、すなわち、第１回転板１’及び第２回転板２’の直径は、第３プレーン３の属性として選択された長さに依存し、この長さは、第４プレーン４の第４回転板４’’の半径に依存する。典型的には、第１回転板１’の直径と第２回転板２’の直径との比は、２：１であることが好ましいが、これに限定されない。第２回転板２’の直径は、典型的には、限定するものではないが、第３プレーン３の長さ、具体的には、軌道状構造体３’の長さと等しく、当該構造体は、矩形状であり、上に重なる摺動ベース４’の摺動を可能にするような寸法を有する。したがって、第２回転板２’の上述の直径は、軌道状構造体３’の矩形の長辺の長さに等しい。第４回転板４’’の直径と第２回転板２’の直径との比は、典型的には、１：１であるが、これに限定されない。
【００６２】
なお、本シミュレーションシステムの前述した複数のプレーンは、当該システムの様々な実施形態において様々な構造を有することができる。
【００６３】
添付図面を参照すると、前記プレーン、具体的には、第１プレーン１、第２プレーン２、及び、第４プレーン４は、特に図示された実施形態においては、歯車のような構造を有する。
【００６４】
したがって、前記プレーンは、機械的モーメントを伝達するための、この機構のタイプに関連する全ての既知の機械的コンポーネント及びレバーを含む。
【００６５】
より具体的には、この実施形態においては、第１プレーン１は、一般的な歯付ホイールのような構造を有する回転板１’を含み、前記歯付ホイールの動きは、既知の遊星歯車システムで行われるのと同様に、前記歯付ホイールに囲まれた一般的なピニオンによって付与される。
【００６６】
同様に、他の回転板２’及び４’’もまた、遊星歯車システムのような構造を有しているため、これらが属するそれぞれのプレーンは、全て、運動学的機構に適合した既知のコンポーネントで構成される。
【００６７】
当業者であれば、上述した既知のコンポーネント、及び、同等のシステムを当然理解しているため、これらの説明は本明細書においては省略する。なお、本発明の本質は、本システムに含まれる少なくとも４つのプレーンの特定の空間的構成と、その動作原理、すなわち、上記システムに含まれるとともに適切な空間的構成を有する回転板の回転により、例えば、フォーミュラ１のレーストラックを特徴付けるようなカーブを曲がる際に生じる横加速度に関連する力を正確に再現して、これをユーザに知覚させることができるという原理と、にある。
【００６８】
いずれにしても、本運動伝達システムは、電気モータ及びギアモータを利用することができ、その数は、当該システムの全体的なサイズ及び所望の性能によって変化する。
【００６９】
本発明によるさらなる実施形態においては、本シミュレーションシステムは、「マグレブ（Maglev）」磁気浮上システムに典型的な磁気サスペンション及び推進システムを利用する。
【００７０】
この場合においても、上記回転板を含むプレーンは、本発明によるシミュレーションシステムの動作原理を変えずに維持する。何度か上述したように、このような原理は、限定するものではないが、フォーミュラ１のレーストラックに特徴付けられるようなカーブにおける横加速度により生じる力を再現することを目的としている。
【００７１】
後者の場合、他の実施形態と同様に、システムの少なくとも４つのプレーン、具体的には、第１プレーン１及び第２プレーン２、並びに、第３プレーン３及び第４プレーン４は、回転部分間の摩擦を低減するために、永久磁石の極性が反対になるように向かい合うことによって、互いに間隔をあけることができる。
【００７２】
本発明によるさらなる本質的な特徴は、システムのプレーンの特定の空間的構成に加えて、それに含まれる回転板、すなわち、第１回転板１’、第２回転板２’、第４回転板４’’が、３６０°で停止することなく連続的に、それらの軸を中心として時計回り及び反時計回りに回転することができるという点である。
【００７３】
本発明によるシステムにおいて、様々な実施形態において生じうる構造的な変形に関わらず、これらは当該システムの動作原理及びこれを用いる方法において発明の単一性を有するものである。
【００７４】
本システムを用いる上記方法により、実際、シミュレーションシステムのユーザは、カーブにおいてビークルの横加速度に対する力を知覚することができる。したがって、上記方法は、所望の効果を得るために、上述したプレーンのような少なくとも５つのプレーンを利用することからなる。
【００７５】
より詳細には、上記方法によれば、少なくとも５つのプレーン、具体的には、これらに設けられた複数の回転板のうち、リフティングシステムとユーザのコックピット５’とを含む第５プレーン５の下に設けられた第４回転板４’’により、ユーザは、ハンドルバー、ジョイスティック、ラダー、ハンドル、ギアシフトなどのステアリングシステムを操作して、カーブに「入る」際の時計回り又は反時計回りの方向や、操縦を制御することができる。また、摺動ベース４’（第４回転板４’’は、当該ベースの下方で一体的に接合されており、当該ベースには第５プレーン５が設けられる）の摺動を行わせるように構成された構造体３’の下に設けられるとともにこれを支持する第２回転板２’により、当該第２回転板２’は、その軸の周りを回転することによって、ユーザを含め、当該第２回転板２’の上に設けられた全ての要素が遠心力の作用を受けるようにすることができる。
【００７６】
上記複数の回転板の下に設けられるとともに、これらよりも大きい直径を有し、且つ、その上にあるプレーンを支持する第１回転板１’は、その軸の周りを回転することによって、全ての要素が主たる遠心力を受けるようにして、第２回転板２’及び第４回転板４’’の回転の遠心力作用を増大させて完全なものとすることにより、あらゆる点で最大遠心分離機（maxi-centrifuge）のように作用することができる。
【００７７】
これら全てにより、ユーザは、フォーミュラ１レーストラックのカーブに典型的な横加速度に関連する力を現実になるべく近く再現したものを知覚することができる。
【００７８】
本説明の過程で述べたように、特定の運動体験に変換可能な特定の電気信号を送信するのに適したソフトウェアにより、システムを自動化し、管理することができる。
【００７９】
上記電気信号の送信は、無線モード、又は、一般の有線モードで行うことができる。
【００８０】
電動化のための電流の伝達は、ワイヤを介するか、或いは、磁気誘導によって行うことができる。
【００８１】
本発明に関するシステムに似た既知の運動シミュレーションシステムと同様に、本システムは、典型的にはユーザがアクセスできるコックピットにおいて、ハンドル、ハンドルバー、ラダー、ギアシフト、ジョイスティックなどのビークル操縦システムうちの少なくとも１つを含み、これから信号、並びに、選択される方向及び相対加速度が回転板に送信される。
【００８２】
その全ての実施形態において、本発明による運動シミュレーションシステムのコンポーネントは、ポリマー材料、及び／又は、金属材料、及び／又は、複合材料で作製することができる。
【００８３】
また、全ての実施形態において、本シミュレーションシステムは、第５プレーン５において、上述したように、コックピット５’だけでなく、傾斜の変化に関連する運動をシミュレートするためのリフティングシステムを含みうることにも留意されたい。
【００８４】
上記リフティングシステムは、限定するものではないが、アクチュエータのような支柱を含むシステムに代表される。
【００８５】
本シミュレーションシステムに関連するソフトウェアにより、仮想デカルト座標系における座標を単一のアクチュエータのような支柱の位置制御に変換することができる。
【００８６】
上記支柱は、第５プレーン５に含まれる上記リフティングシステムが再現すべき空間傾斜を管理する上記シミュレーションソフトウェアの制御下で動作する。
【００８７】
上述したように、上記リフティングシステムは、上記第５プレーン５に含まれており、本発明の主な目的である横加速度に関連する力の生成とは無関係である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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