(57)【要約】      （修正有）【課題】乗り物のシミュレーションを実施するためのシステムおよび方法に関し、特にフライト／航空機シミュレーションに関する。【解決手段】シミュレーションシステムは、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを備え、シグナルインターフェースユニットからも離れた位置に、シミュレータ制御信号を発生させるリモートシミュレーション制御手段を備える。前記シグナルインターフェースユニットは、シミュレーション制御手段からシミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、制御信号をシミュレータユニットに適合する形に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、制御信号出力手段をシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットをシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるための取付手段とを具備する。【選択図】        図１
2004163864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物のシミュレーションシステムに用いられる取り外し可能なシグナルインターフェースユニットであって、当該乗り物のシミュレーションシステムは、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを備え、および、該乗り物のシミュレータユニットからも前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットからも離れた位置に、乗り物のシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段を備え、ここで、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットが、
前記リモートシミュレーション制御手段からシミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信した制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、
前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるための取付手段とを具備する、取り外し可能なシグナルインターフェースユニット。
【請求項２】
さらに、前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータの応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形できる前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備し、ここで、前記取付手段が、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物シミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている請求項１に記載の取り外し可能なシグナルインターフェースユニット。
【請求項３】
乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを有する乗り物のシミュレーションシステムに用いられる部品からなるキットであって、
前記リモートシミュレーション制御手段からシミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信したシミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物シミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるための取付手段とを含む取り外し可能なシグナルインターフェースと、
前記リモートシミュレーション制御手段と前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号を中継する信号中継手段と、
前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置で乗り物のシミュレータ制御手段を発生させるシミュレーション制御手段とを具備するキット。
【請求項４】
前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットが、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形できる前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備し、ここで、前記取付手段は、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている請求項３に記載のキット。
【請求項５】
前記信号中継手段が、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと前記リモートシミュレーション制御手段との間で前記整形したシミュレータ応答信号を転送する請求項４に記載のキット。
【請求項６】
前記信号中継手段が１以上の光ファイバーケーブルを具備する請求項３ないし５のいずれかに記載のキット。
【請求項７】
前記信号中継手段が、前記リモートシミュレーション制御手段と複数の独立したシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号および／または整形したシミュレータ応答信号を転送可能である請求項４ないし６のいずれかに記載のキット。
【請求項８】
乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを制御する装置であって、
前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置でシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段と、
前記シミュレーション制御手段から離れた位置にある、シミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信したシミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付ける取付手段とを含む取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと、
前記リモートシミュレーション制御手段と前記シグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号を中継する信号中継手段とを具備する装置。
【請求項９】
前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットが、さらに、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形操作可能な前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備し、
ここで、前記取付手段が、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記信号中継手段が、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと前記リモートシミュレーション制御手段との間で前記整形したシミュレータ応答信号を転送する請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
複数の独立した前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットを具備し、ここで、前記信号中継手段が、前記シミュレーション制御手段と前記複数の独立した取り外し可能なシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号および／または整形したシミュレータ応答信号を転送可能である請求項８ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
前記シミュレーション制御手段が、前記信号中継手段を介して前記複数の独立した取り外し可能なシグナルインターフェースユニットのうち少なくとも複数に同時に、乗り物のシミュレータ制御信号を供給することができ、それにより複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時に制御することができる請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記リモートシミュレーション制御手段が、異なる乗り物のシミュレーションモデルに対応する複数の異なる乗り物のシミュレーションコンピュータプログラム手段を同時にまたは連続的に実行し、対応する異なるシミュレータ制御信号を発生させることができ、よって、前記異なるシミュレーションモデルに従って前記複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時にまたは連続的に制御することができる請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記信号中継手段が１以上の光ファイバーケーブルを具備する請求項８ないし１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記信号中継手段がディジタル通信ネットワークを含む請求項８ないし１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを備え、および、前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置に、乗り物のシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段を備える乗り物のシミュレーションシステムで使用する乗り物のシミュレーション方法であって、
前記シミュレーション制御手段から離れた位置にあるシグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段に取り外し可能に取り付けることと、
前記リモートシミュレータ制御手段でシミュレータ制御信号を発生させることと、
前記シミュレータ制御信号を、信号整形されるように、前記シグナルインターフェースユニットに入力することと、
それにより前記入力シミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形することと、
整形したシミュレータ制御信号を前記シグナルインターフェースユニットから出力し、前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号入力手段に入力することにより、前記シミュレーション制御手段が、前記乗り物のシミュレータユニットにより提供される前記シミュレーション環境を、前記シグナルインターフェースユニットを介して遠隔制御することとを含む方法。
【請求項１７】
さらに、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信することと、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形することと、
整形したシミュレータ応答信号を前記取り外し可能に取り付けたシグナルインターフェースユニットから出力し、前記リモートシミュレーション制御手段に入力することとを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記シミュレータ制御信号が、複数の独立した前記取り外し可能に取り付けたシグナルインターフェースユニットに入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号が、該シグナルインターフェースユニットから出力される請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記シミュレータ制御信号が、独立した乗り物のシミュレータユニットそれぞれに取り外し可能に取り付けられた複数の独立したシグナルインターフェースユニットのうちの少なくともいくつかに同時に入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号が、該複数の独立したシグナルインターフェースユニットのうちの少なくともいくつかから同時に出力され、それにより複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時に制御することができる請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、
異なる乗り物のシミュレーションモデルに対応する複数の異なる乗り物のシミュレーションコンピュータプログラム手段を、前記リモートシミュレーション制御手段を介して同時にまたは連続的に実行し、対応する異なるシミュレータ制御信号を発生させることと、
前記対応する異なるシミュレータ制御信号を使用して、前記複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時にまたは連続的に制御することとを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
ディジタル通信ネットワークを介して、前記シミュレータ制御信号が、前記複数の独立した取り外し可能に取付けられたシグナルインターフェースユニットに入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号が、該シグナルインターフェースユニットから出力される請求項１６ないし２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
添付図を参照して明細書の実施形態のいずれかに詳述された取り外し可能なシグナルインターフェースユニット。
【請求項２３】
添付図を参照して明細書の実施形態のいずれかに詳述された乗り物のシミュレータユニットを制御する装置。
【請求項２４】
添付図を参照して明細書の実施形態のいずれかに詳述された乗り物のシミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗り物のシミュレーションを実施するためのシステムおよび方法に関するものである。また、本発明は、それに限られることはないが、特にフライト／航空機シミュレーションにも関する。
【０００２】
商用および／または軍用の乗り物（例：航空機）の耐用年数は通常、長期であるが、その間に、技術が進歩し、または調整が必要となり、当該乗り物を改造したりアップグレードすることになる。こういった改造やアップグレードには、通常、その改造した乗り物をシミュレーションするためのシミュレータを用いて、乗り物を操作する人（例：航空機のパイロット）を再訓練することが必要となる。
【０００３】
航空機等の乗り物には、例えば、従来から「ブラックボックス」として知られる装置部品が採用されている。この用語は当該技術分野で使用されており、所定の航空機制御機能（または同等の機能）等を果たすように航空機内の他の回路に（全体を）容易に脱着可能に取り付けできる、（例えばボックスに入った）航空機回路の内蔵または内包型物品を指す。通常、このようなブラックボックスは、航空機内で所定の機能を有しており、使用の際には航空機の様々な構成要素から特定の信号を受信できるように航空機の回路に「プラグイン接続」し、ソフトウェア手段を用いて前記信号を処理してブラックボックスの機能の一部として応答信号を出力することができる。
【０００４】
「ブラックボックス」のよく知られた例の１つは、フライトレコーダボックスであるが、この用語は、目的とする機能とは関係なく他の取り外し可能内蔵型回路のいずれにも適用する。
【０００５】
航空機シミュレータ等の乗り物のシミュレータは、通常、シミュレーションされるべき乗り物の直接制御部（例：コックピット）に関連する構成要素と同等のまたは（類似の）構成要素を用いており、これには、シミュレーションされる乗り物に関連する「ブラックボックス」が含まれる。シミュレーション中、そのシミュレータ設備で使用されているブラックボックスには、該当するブラックボックスが実際の乗り物で使用された場合に該実際の乗り物から受信するであろう信号の代わりに、シミュレーション入力信号、例えば使用中の航空機の遠隔部分の状態（例：ウィングフラップの位置）に関する信号等が供給される。当然、シミュレータ設備においてウィングは存在しないので、上記のような入力信号がシミュレーションされるのである。
【０００６】
よって、ブラックボックスが受信すると「予測される」信号を、シミュレータでシミュレーションする必要がある。すなわち、シミュレータ設備には存在しない乗り物の部分（例：ウイングフラップ）がシミュレーションの対象である場合、実際に存在していたら供給するであろう制御信号でシミュレーションを行う必要がある。
【０００７】
通常、従来のシミュレータ設備は、シミュレーション制御信号を生成するコンピュータ等からその信号を受信し、その信号を、シミュレータ設備で使用される任意のブラックボックスへの入力に適した形態に整形し、その整形した信号をシミュレータの各種ブラックボックスの適切な信号入力部に入力するために、拡張性のある信号整形用ハードウェアを具備する必要がある。また、その整形用ハードウェアは、ブラックボックスからの信号出力を受信し、それらを、該シミュレーション制御信号を生成したコンピュータによる受信に適した形態に整形する。
【０００８】
信号整形部はブラックボックスに外付け、またはブラックボックスから独立しており、シミュレータプラットホーム上のスペースを使用する。
【０００９】
通常フライトシミュレータは、連続的に約３時間フライトシミュレーションを行うことを要する。所定のシミュレーションが完了するとフライトシミュレータは再設定を要し、次のシミュレーションでは異なるまたは改造した航空機のシミュレーションを行うことができる。シミュレータのシミュレーション特性の変更に対応して、シミュレータに利用される１以上の「ブラックボックス」に内蔵されたソフトウェア構成要素の変更が要求される（それによってブラックボックスの機能を変更する）。こういったソフトウェアの変更は、ブラックボックス内のソフトウェアを再プログラミングすること（それを行う手段がある場合）、或いはブラックボックスを取り外して適切にプログラミングされた異なるブラックボックスを取り付けることにより、行うことができる。
【００１０】
しかし、通常、ブラックボックスのソフトウェアの再プログラミング／リロードは、比較的長時間を要し、その間、再プログラミングされているブラックボックスに関連するフライトシミュレータは機能できない。この状況は、フライトシミュレータを使用する上で非能率的で、フライトシミュレータの使用者にとって不都合であり、そして、ソフトウェアのリロード中はフライトシミュレーションサービスを中断しなければならないので、営利を目的とするフライトシミュレーション提供者にとっては経済的にコスト高である。同様に、全ての考えられる乗り物を変形も含めて網羅するために、多数のブラックボックスを独自に予めプログラミングして保管しておくといった代替案も、各ブラックボックスのコストが高いため好ましくない。
【００１１】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点の少なくとも一部を克服することである。
【００１２】
最も一般的には、本発明は、シミュレーションされるブラックボックスとシミュレータプラットホームとの間にシグナルインターフェースを提供するインターフェースハードウェア構成要素と、シミュレーションされるブラックボックスのソフトウェアおよびソフトウェア実行構成要素とを独立させることにより、シミュレータプラットホームに用いたブラックボックスをシミュレーションすることを提案している。
【００１３】
異なるブラックボックスの機能／型式を表示する複数バージョンのソフトウェアを容易に格納でき、それらを素早く切り替えることができるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の一般向けコンピューティングハードウェアで、前記独立したソフトウェアを実行することができ、これらのソフトウェアはシミュレーションプラットホームから離れた位置に配置することができる。
【００１４】
よって、ブラックボックスのソフトウェア実行構成要素とシグナルインターフェース構成要素とを独立させることにより、シミュレーションの対象であるボックスのソフトウェア構成要素を変更するだけで、シミュレーションされるブラックボックスの機能を適切に変化／変更させることができ、異なるブラックボックスの機能をシミュレーションできる。これによりシミュレーションされるブラックボックスのインターフェースハードウェアの変更が必要なくなる。
【００１５】
それによって、本発明は、シミュレーションされるブラックボックスのインターフェースハードウェア部を介してプラットホーム上でブラックボックスに要求される機能性を全て提供し、インターフェースハードウェアを、シミュレータのプラットホームにインストール／接続する前に事前設定または事前テストすることができる。この事前設定には、シミュレーションされるブラックボックスのインターフェースハードウェア部内に内蔵可能な複数の、いずれかの、または全ての様々なハードウェア構成要素の事前設定が含まれ得る。
【００１６】
１以上の各インターフェースハードウェア部を介して１以上の独立したシミュレータプラットホームに接続された１以上の異なるシミュレーションコード／モデルを、単一の遠隔位置に格納し、該遠隔位置で実行することができる。
【００１７】
また、本発明は、信号整形用のハードウェアを、現在一般的であるように外付けするのではなく、シグナルインターフェースハードウェアに内蔵することも提案している。これにより、シミュレータプラットホームの省スペース化が図られるだけでなく、上述したようにインターフェースハードウェアを事前設定する際に、（該インターフェースハードウェアの一部である）信号整形用のハードウェアを事前設定することも可能になる。
【００１８】
シミュレーションされるブラックボックスのハードウェアインタフェース構成要素は、従来のブラックボックスの物理的サイズおよび形状を再現したものであってよく、従来のブラックボックスのシグナルインターフェースを再現したシグナルインターフェースを提供することができる。よって、シミュレーションされるブラックボックスと従来のブラックボックスを容易に置換することができる。
【００１９】
以下の、「乗り物のシミュレータプラットホーム」および「乗り物のシミュレータユニット」なる用語は同義である。
【００２０】
第１実施様態では、本発明は、乗り物のシミュレーションシステムで使用する取り外し可能なシグナルインターフェースユニットを提供することができる。当該シミュレーションシステムは、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを備え、および、該乗り物のシミュレータユニットからも前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットからも離れた位置に、乗り物のシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段を備える。ここで、取り外し可能なシグナルインターフェースユニットは、
前記リモートシミュレーション制御手段からシミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信した制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、
前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるための取付手段とを具備する。
【００２１】
このように、制御信号を発生する構成要素（例：ソフトウェア／モデル実行部）は、シグナルインターフェースハードウェアから物理的に分離している。シグナルインターフェースユニットの制御信号入力手段は、リモートシミュレーション制御手段（例：リモートコンピュータ）から制御信号を受信することができる。当該入力手段は、好ましくはリモートシミュレーション制御手段と信号整形手段との間で必要とされるいかなる信号接続／処理／整形も実施する。例えば、当該入力手段は、リモートシミュレーション制御手段からの制御信号をシグナルインターフェースユニットの信号整形手段に適した形態に処理することができる。
【００２２】
例えば、制御信号をリモートシミュレーション制御手段からデータネットワークを介してシグナルインターフェースユニットに中継する場合、当該制御信号入力手段は、ネットワークデータ／信号を受信し、該信号を、シグナルインターフェースユニットの、次のインターフェースハードウェアおよび接続処理に適合させるネットワークインターフェース手段を具備することができる。
【００２３】
取り外し可能なシグナルインターフェースユニットは、好ましくは、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形できる前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備し、ここで、前記取付手段は、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている。
【００２４】
よって、シミュレータユニット（例：シミュレータプラットホーム／コックピット）は、該ユニットへのシミュレーション制御信号入力への応答として、およびシミュレータユニット操作等（例：コックピット操作）を介したユーザ入力（例：パイロットの応答入力）への応答として、データ／信号を発生させることができる。こういった応答信号は、シミュレータユニットを制御するときに利用され得るので、好ましくはシグナルインターフェースユニットを介してリモートシミュレーション制御手段に搬送される。当該応答信号出力手段は、リモートシミュレーション制御手段に出力されるべき応答信号を、該制御手段への出力に適した形態、例えばシグナルインターフェースユニットからリモートシミュレーション制御手段までの信号中継に使用される任意の信号中継手段に適合する形態に翻訳するインターフェース手段を具備することができる。
【００２５】
この点で、応答信号出力手段は、シグナルインターフェースユニットの制御信号入力手段の機能との逆／相互機能を実施することができる。
【００２６】
取り外し可能なシグナルインタフェースユニットは、当業者には明らかであろうが、リモートシミュレーション制御手段との間で信号を中継するために、いかなる種類の信号通信／中継方法または技術と併せても利用することができる。
【００２７】
取り外し可能なシグナルインターフェースユニットの制御信号入力手段および応答信号出力手段は、前記方法または技術に適合し得る。好ましくは、取り外し可能なシグナルインターフェースユニットとリモートシミュレーション制御手段との間でデータ／信号を中継するためにディジタルデータネットワークを利用する。
【００２８】
目的として、取り外し可能なシグナルインターフェースユニットは、該シグナルインターフェースユニットと任意のリモートシミュレーション制御手段との間で信号を中継する信号中継手段と併せて（販売用等に）提供されるものであってよい。目的として、取り外し可能なインターフェースユニットおよび信号中継手段は、キット組立式等の分解状態で提供されるものであってよい。
【００２９】
第２様態では、本発明は、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを有する乗り物のシミュレーションシステムで使用される部品からなるキットを提供することができる。当該キットは、
前記リモートシミュレーション制御手段からシミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信したシミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記シミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるための取付手段とを有する取り外し可能なシグナルインターフェースと、
前記リモートシミュレーション制御手段と前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号を中継する信号中継手段と、
前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置で乗り物のシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段とを含む。
【００３０】
当該キットは、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットが、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形できる前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備するように構成することができ、
ここで、前記取付手段は、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている。
【００３１】
キットは、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと前記リモートシミュレーション制御手段との間で前記整形したシミュレータ応答信号を転送する信号中継手段を具備してよい。
【００３２】
キットの信号中継手段は１本以上の光ファイバーケーブルを含み得る。当該信号中継手段は、好ましくは前記リモートシミュレーション制御手段と複数の独立したシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号および／または整形したシミュレータ応答信号を転送可能である。当該信号中継手段は、１本以上の複式光ファイバーケーブルを含み得る。好ましくは、当該信号中継手段は、ディジタルデータネットワークを導入するか、少なくともそのようなネットワークの一部を形成する。
【００３３】
第３様態では、本発明は、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを制御する装置を提供することができる。当該装置は、
前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置でシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段と、
前記シミュレーション制御手段から離れた位置にある、シミュレータ制御信号を受信する制御信号入力手段と、前記受信したシミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形する信号整形手段と、整形したシミュレータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付ける取付手段とを具備する取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと、
前記リモートシミュレーション制御手段と前記シグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号を中継する信号中継手段とを具備する。
【００３４】
シミュレーション制御手段は、好ましくは１以上の乗り物のシミュレーションコンピュータプログラムコードを実行（および好適には格納）し、シミュレータ制御信号を発生させる。その後、信号中継手段を介して離れた位置にある取り外し可能なシグナルインターフェースユニットに当該シミュレータ制御信号を中継することができる。
【００３５】
当該装置の取り外し可能なシグナルインターフェースユニットは、さらに、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信する応答信号入力手段と、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形できる前記信号整形手段と、
整形したシミュレータ応答信号を出力する応答信号出力手段とを具備してよく、
ここで、前記取付手段は、前記応答信号入力手段が前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号出力手段と接続するように、シグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けるように構成されている。よって、シミュレータ応答信号は、シミュレータユニットにより提供されるシミュレーション環境を制御するために、中継手段を介してリモートシミュレーション制御手段に出力され中継される。当該シミュレーション制御手段は、それが実行するシミュレーションモデルに基づいて、受信した応答信号を処理し、それに対応する制御信号を発生させることができる。このように、中継手段は、制御信号を更新するフィードバック機構の一部として機能を果たす。
【００３６】
当該装置の信号中継手段は、好ましくは前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットと前記リモートシミュレーション制御手段との間で前記整形したシミュレータ応答信号を転送する。
【００３７】
コンピュータプログラムコード／手段は、Ｃ、Ｃ＋＋、ＰＡＳＣＡＬ、Ａｄａ等の任意のプログラミング言語、または、スクリプト言語と共に、あるいは、バイナリエミュレータまたはトランスレータを介して実施することができる。
【００３８】
同様に、シミュレーション制御手段は、任意のバージョンのＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）、ＭａｃＯＳ、ＢｅＯＳ、Ｌｉｎｕｘ、ＵＮＩＸ（登録商標）、Ｓｏｌａｒｉｓまたは他の任意のオペレーティングシステムを動作させる任意の形式のパーソナルコンピュータ、ネットワークコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレームまたは他のコンピュータを含むことができる。
【００３９】
さらに、信号中継手段は、データ伝送、信号伝達、データ処理、ネットワーク制御およびその類の任意の各種従来技術を利用することができる。当該信号中継手段は、本明細書に記載の任意のネットワーク技術に加えて、または、その代わりに無線周波数（ＲＦ）または他のワイヤレス技術も利用することができる。
【００４０】
当該装置は、複数の独立した前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニットを具備することができる。ここで、前記信号中継手段は、前記シミュレーション制御手段と前記複数の独立した取り外し可能なシグナルインターフェースユニットとの間でシミュレータ制御信号および／または整形したシミュレータ応答信号を転送することができる。
【００４１】
本発明がもたらす、ソフトウェアとインターフェースハードウェア構成要素とを独立させることによる直接的な利益は、従来技術のシステムに要求されていたインターフェースユニットそれぞれに対して特定のシミュレーション制御手段を必要とせずに、１つのシミュレーション制御手段を用いて複数の異なるインターフェースユニットをサービスすることができることである。複数の独立したインターフェースユニットは、１以上のシミュレータユニットに接続／取り付けることができ、これによりシミュレータユニットを互いに独立的に同時に動作させることができる。
【００４２】
シミュレーション制御手段は、好ましくは前記信号中継手段を介して前記複数の独立した取り外し可能なシグナルインターフェースユニットのうち少なくとも複数に同時に、乗り物のシミュレータ制御信号を供給することができ、それにより複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時に制御することができる。
【００４３】
リモートシミュレーション制御手段は、異なる乗り物のシミュレーションモデルに対応する複数の異なる乗り物のシミュレーションコンピュータプログラム手段を同時にまたは連続的に実行し、対応する異なるシミュレータ制御信号を発生させることができ、よって、前記異なるシミュレーションモデルに基づいて前記複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時にまたは連続的に制御することができる。
【００４４】
当該装置の信号中継手段は、１本以上の光ファイバーケーブルを含んでよく、および／または、ディジタル通信ネットワークを形成することができる。光ファイバーケーブルは、好ましくは複式ケーブルである。
【００４５】
第４様態では、本発明は、乗り物のシミュレーションシステムで使用する乗り物のシミュレーション方法を提供することができる。当該乗り物のシミュレーションシステムは、乗り物のシミュレーション環境を提供する乗り物のシミュレータユニットを備え、および、前記乗り物のシミュレータユニットから離れた位置に、乗り物のシミュレータ制御信号を発生させるシミュレーション制御手段を備える。ここで、当該方法は、
前記シミュレーション制御手段から離れた位置にあるシグナルインターフェースユニットを、前記乗り物のシミュレータユニットの信号入力手段に取り外し可能に取り付けることと、
前記リモートシミュレータ制御手段においてシミュレータ制御信号を発生させることと、
前記シミュレータ制御信号を、信号整形されるように、前記シグナルインターフェースユニットに入力することと、
それにより前記入力シミュレータ制御信号を前記乗り物のシミュレータユニットに適合する形態に整形することと、
整形したシミュレータ制御信号を前記シグナルインターフェースユニットから出力し、前記乗り物のシミュレータユニットの前記信号入力手段に入力することにより、前記シミュレーション制御手段が、前記乗り物のシミュレータユニットにより提供される前記シミュレーション環境を、前記シグナルインターフェースユニットを介して遠隔制御することとを含む。
【００４６】
当該方法は、好ましくは、さらに、
前記乗り物のシミュレータユニットの信号出力手段からシミュレータ応答信号を受信することと、
受信したシミュレータ応答信号を前記リモートシミュレーション制御手段に適合する形態に整形することと、
整形したシミュレータ応答信号を前記取り外し可能に取り付けたシグナルインターフェースユニットから出力し、前記リモートシミュレーション制御手段に入力すること、とを有する。
【００４７】
好ましくは、当該方法に基づいて、シミュレータ制御信号が、複数の独立した前記取り外し可能に取り付けたシグナルインターフェースユニットに入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号が、該シグナルインターフェースユニットから出力される。
【００４８】
シミュレータ制御信号は、独立した乗り物のシミュレータユニットそれぞれに取り外し可能に取り付けられた複数の独立したシグナルインターフェースユニットのうちの少なくともいくつかに同時に入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号は、該複数の独立したシグナルインターフェースユニットのうちの少なくともいくつかから同時に出力されてよく、それにより複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時に制御することができる。
【００４９】
当該方法は、さらに、
異なる乗り物のシミュレーションモデルに対応する複数の異なる乗り物のシミュレーションコンピュータプログラム手段を、前記リモートシミュレーション制御手段を介して同時にまたは連続的に実行し、対応する異なるシミュレータ制御信号を発生させることと、
前記対応する異なるシミュレータ制御信号を使用して、前記複数の独立した乗り物のシミュレータユニットを同時にまたは連続的に制御することとを含む。
【００５０】
ディジタル通信ネットワークを介して、シミュレータ制御信号が、前記複数の独立した取り外し可能に取り付けたシグナルインターフェースユニットに入力され、および／または、前記整形したシミュレータ応答信号が、該シグナルインターフェースユニットから出力される。
【００５１】
第１ないし第３様態のいずれかによると、本発明は、前記乗り物のシミュレータユニットをさらに具備することができる。好ましくは、乗り物のシミュレータユニットは、前記取り外し可能なインターフェースユニットを収容可能な収容凹部／空間を形成する寸法のソケット手段を具備し、該インターフェースユニットは前記乗り物のシミュレータユニットに取り外し可能に取り付けられる。前記ソケット手段部分は、前記ソケット手段内に収容されると、前記取り外し可能なシグナルインターフェースユニット部と相互に嵌合し、密接に対向接続される。
【００５２】
よって、取り外し可能なインターフェースユニットの取付手段の寸法は、本発明のどの様態でも従来の「ブラックボックス」型ユニットを収容するための従来の乗り物のシミュレータユニットの入出力手段に取り付け可能な（かつ該入出力手段とデータ接続可能な）寸法とすることができる。これにより本発明が中間アダプタまたはその類のものを用いずに、従来の乗り物のシミュレータユニット（プラットホーム）に直接適用することができる。
【００５３】
入力／出力／制御／応答信号用の多くの独立した信号入力／出力用ソケット／チャネルを具備するインターフェースが複数のデータ入出力を形成することができる。
【００５４】
本発明のいずれか１様態に関して上述した変形、代替的方法および好ましい特徴は、本発明の他の任意の様態でも変形、代替的方法または好ましい特徴として適用可能であることは自明である。
【００５５】
本発明のシミュレーション制御手段は、いずれの様態においても、航空機／フライトシミュレーションで使用するフライトシミュレーション制御信号を供給することができる。そのような場合、当該シミュレーション制御手段は、フライト管理システム；フライト案内システム；航空機表示システム；フライトコントロールシステム；ミッションシステム；通信システム；警告システム；電子指示システムのうち１つ以上をシミュレーションする（および対応するシミュレータ制御信号を発生させる）ことができる。航空機システムの他の構成要素またはそのブラックボックスの他の機能性をシミュレーションすることができることは、当業者にとっては自明である。
【００５６】
添付図を参照して本発明の実施例を説明する。
【００５７】
添付図では同一部に同一の参照番号が付されている。
【００５８】
図１を参照すると、図中のフライトシミュレーションシステム１は、リモートシミュレーション制御ユニット２、ディジタル通信ネットワーク４の形態の信号中継手段、第１および第２シグナルインターフェースユニット６ａと６ｂ、および２つの独立したフライトシミュレータプラットホーム（図示されていない）を具備する。第１および第２シグナルインターフェースユニット６ａと６ｂは、２つの独立したフライトシミュレータプラットホームの信号入力／出力手段７ａと７ｂにそれぞれ接続され、該２つの独立したフライトシミュレータプラットホームの信号バスがそれぞれ図１の図番８ａと８ｂで示されている。
【００５９】
その他の構成例では、２つのシグナルインターフェースユニット６ａと６ｂを同一のフライトシミュレータプラットホームに接続するように、信号入力／出力手段７ａと７ｂが同一のフライトシミュレータプラットホームの信号バスと接続することができることを理解されたい。
【００６０】
シミュレーション制御ユニット２は、複数の異なるブラックボックスシミュレーションモデルを表示する複数のコンピュータプログラムおよびソフトウェアコードを格納するシミュレーション制御コンピュータシステムを具備する。そのようなコンピュータプログラムシミュレーションモデル（例：異なるモデルを同時に）を実行すると、シミュレーション制御コンピュータシステムは、シミュレーション制御信号を発生させてその信号をディジタル通信ネットワーク４のディジタル通信ネットワーク入力／出力接続部３に出力する。ディジタル通信ネットワーク４は、ディジタル通信ネットワーク入力／出力接続部３を介してシミュレーション制御コンピュータシステムと接続している。
【００６１】
ディジタル通信ネットワーク４は、信号伝送用の複式光ファイバーケーブルを利用したギガビットイーサネットディジタルネットワークを含む。図１に示したように、ディジタル通信ネットワーク４の構成および動作は当業者には自明であり、ここでは詳細に説明しない。
【００６２】
ディジタル通信ネットワーク４は、シミュレーション制御信号を、シミュレーション制御ユニット２から第１シグナルインターフェースユニット６ａの信号入力／出力部５ａと、第２シグナルインターフェースユニット６ｂの信号入力／出力部５ｂとに中継する。シミュレーション制御信号を受信すると、第１および第２シグナルインターフェースユニットの各々は、受信した制御信号を、所定のインターフェースユニットを取り外し可能に取り付けたフライトシミュレータプラットホームに適合しかつ適切に受信される形式に変換する必要があるため、該受信した各々のシミュレーション制御信号の信号整形を実施する。
【００６３】
整形した信号は、シミュレーション制御信号を発生するブラックボックスのシミュレーションコンピュータモデルに基づいて各々のプラットホームにより提供されるシミュレーション環境を制御するために、シグナルインターフェースユニット６ａと６ｂの各々から対応するフライトシミュレータプラットホームの入力／出力手段７ａと７ｂに、次いで各々のデータバス（８ａと８ｂ）に出力される。
【００６４】
シミュレータ応答信号は、シミュレーション制御ユニットから送出されたシミュレーション制御信号に応じて、および／または当該シミュレーション制御信号とは関係なく、フライトシミュレータプラットホーム内のハードウェアおよび／またはソフトウェア要素により生成されてよい。例えば、シミュレータプラットホームのコックピットから送出されるコックピット制御信号は、ユーザが使用するコックピット／フライト制御に応答して生成されてよい。
【００６５】
このようなシミュレータ応答信号は、データバス８ａと８ｂから、対応する独立したシミュレータプラットホームの入力／出力手段７ａと７ｂに個別に送られる。当該シグナルインターフェースユニット６ａと６ｂは、このような応答信号を個別に受信し、リモートシミュレーション制御ユニット２による処理に適した形態に整形する。このように整形された応答信号は、次いで、シグナルインターフェースユニット６ａと６ｂの各々の信号入力／出力部５ａと５ｂを介してディジタル通信ネットワーク４に送られ、次にリモートシミュレーション制御ユニット２に伝送される。
【００６６】
そのとき、シミュレーション制御ユニット２が受信したシミュレータ応答信号は翻訳され、シミュレータ応答信号を送出したフライトシミュレーションプラットホームを（そこで実行されている対応するシミュレーションモデルに従って）適宜制御するのに使用される。
【００６７】
特に、各々のシグナルインターフェースユニット（６ａと６ｂ）を各々のフライトシミュレータプラットホームに独立して取り外し可能に取り付ける取付手段が提供される。該取付手段は、物理的寸法、形態および属性の面でフライトシミュレータプラットホームの信号入力／出力手段と相互に対応し合う物理リンクおよびデータ転送インターフェースを実現する。よって、当該シグナルインターフェースユニットは、従来のブラックボックスの物理的サイズおよび形状を再現し、従来のブラックボックスのシグナルインターフェースを再現したシグナルインターフェースを提供することができる。このようにして、シミュレーションされるブラックボックスと従来のブラックボックスを容易に置換することができる。
【００６８】
この点では、各々のシグナルインターフェースユニット（６ａまたは６ｂ）を各々のフライトシミュレータプラットホームの信号入力／出力手段に「プラグイン接続」するだけで、所定のシグナルインターフェースユニットと、接続する乗り物のシミュレータユニットの各々の入力／出力手段との間のデータ転送のための接続（７ａと７ｂ）ができる。
【００６９】
図２は、乗り物のシミュレーションシステムの更なる詳細図である。当該シミュレーション制御ユニット２は、シミュレーション制御信号を生成するための上述の乗り物のシミュレーションコンピュータプログラムモデルを実行するための手段の一部である処理構成要素１０を具備する。当該処理構成要素１０は、シミュレーション制御信号をディジタルネットワークインターフェース１１に送り、それにより該制御信号は、システムのディジタル通信ネットワーク４を介してシグナルインターフェースユニット６ａまたは６ｂ等の１以上のシグナルインターフェースユニットへの伝送に適した形式に変換される。
【００７０】
同様に、シグナルインターフェースユニットから送出されてディジタルネットワークインターフェース１１で受信されるシミュレータ応答信号は、シミュレーション制御ユニットの処理要素１０による処理に適した形態に変換される。
【００７１】
シグナルインターフェースユニット６ａは、ディジタル通信ネットワーク４（または信号整形手段）から受信した制御信号（または応答信号）をシグナルインターフェースユニットの信号整形手段による次の処理に適した形式または形態に（ディジタル通信ネットワーク４を介した中継に適した形式に）変換するディジタルネットワークインターフェース１２も具備する。
【００７２】
また、当該ディジタルネットワークインターフェースユニット１２は、信号整形手段から受信した応答信号を、ディジタル通信ネットワーク４を介したリモートシミュレータ制御手段への中継に適した形式に変換することもできる。
【００７３】
信号整形は、（シミュレータ制御信号またはシミュレータ応答信号の両方に関して）必要とされる信号整形を実施できる、シグナルインターフェースユニットの１枚以上のシミュレータインターフェース回路用カード１３を介して行われる。該当する信号がシミュレータ制御信号である場合、整形した信号の送り先は、所定のシグナルインターフェースユニットの取付手段１４である。前記取り付け手段の寸法は、データ転送インターフェースが形成されるように、シグナルインターフェースユニットを、対応のフライトシミュレータユニットの入力／出力手段７ａに取り外し可能に取り付ける大きさである。別の方法として、または、さらに、該当する整形信号がシミュレータ応答信号である場合、それらの信号の送り先はディジタルネットワークインターフェース１２であり、次いでリモートシミュレーション制御手段２に中継される。
【００７４】
第２シグナルインターフェースユニット６ｂの機能性および一般的なハードウェア構成は、図２のシグナルインターフェースユニット６ａで用いられたハードウェア構成と実質的に同一である。
【００７５】
図３は、リモートシミュレーション制御ユニット２のシミュレーション制御コンピュータシステムで用いられるソフトウェアアーキテクチャの概要図である。アビオニクスシステムコードは、異なる／変更されたブラックボックスシミュレーションモデルを表示する１以上の識別コンピュータプログラムコードを提供する。また、システム診断のために診断用コードが提供されると同時に、シミュレータ制御ユニットとシグナルインターフェースユニットの両方のディジタルネットワークインターフェース構成要素（１１と１２）、シグナルインターフェースユニットのシミュレータインターフェース回路用カード１３、およびインターフェースドライバを介した対応する各々のシグナルインターフェースユニットを制御するためにインターフェースコードが提供される。
【００７６】
アプリケーション実行部は、アビオニクスシステムコード、診断用コードおよびインターフェースコードの各々の実行を制御する。アプリケーション実行部とインターフェースドライバは両方とも共通のオペレーティングシステムでサポートされている。アプリケーション実行部がベアボード上で動作可能、つまり、中間的なオペレーティングシステムがなくともコンピュータプロセッサ上で直接動作することができる場合、シミュレーション制御コンピュータシステムのオペレーティングシステムは省略することができる。
【００７７】
よって、シミュレーション制御コンピュータシステムは、１または複数の異なるアビオニクスシステムソフトウェアコードを内蔵および実行可能で、対応するシミュレーション制御信号を生成し、この信号をディジタルネットワーク４および１以上の独立したシグナルインターフェースユニット６ａと６ｂを介して所定のフライトシミュレーションプラットホームに伝達することができる。また、当該シミュレーション制御コンピュータシステムは、複数のシミュレータプラットホームから対応する応答信号を受信し、それらをさらに前記シミュレータプラットホームを制御するために使用することができる。
【００７８】
リモートシミュレーション制御手段から送出された制御信号が、目的先のシグナルインターフェースユニットに確実に到達するように、そして、ある受信応答信号がどのシグナルインターフェースから送られてきたのか、当該制御信号が確実に識別できるように、信号アドレス指定技術を採用することができる。当業者にとって周知の信号アドレス指定技術および装置（ネットワークインターフェース等）を用いることができる。
【００７９】
本発明の様々な実施形態では、機能ブロック構成要素および様々な処理ステップに関して説明してきたが、こういった機能ブロックは、特定の機能を果たす多数のハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素により実現することができることは自明である。
【００８０】
当業者にとっては自明であろうが、本発明は、いずれの様態においても本発明の範囲を逸脱しない範囲の上記実施形態の変形、変更および代替例を包含する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、乗り物のシミュレーションユニットを制御する装置のブロック図である。
【図２】図２は、乗り物のシミュレーションユニットを制御する装置のハードウェア構造を図示したブロック図である。
【図３】図３は、乗り物のシミュレーションシステム用のシミュレーション制御ユニットのソフトウェア構造のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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