(57)【要約】  固定されたベースプラットフォーム（１１）と、上記ベースプラットフォーム（１１）の上方に配置されたモーションプラットフォーム（１２）と、モーションプラットフォーム（１２）と連結するとともに通常使用時には運転者が着席する移動式の運転席（１３）と、ベースプラットフォーム（１１）に対する上記モーションプラットフォーム（１２）の動作を行うためベースプラットフォーム（１１）およびモーションプラットフォーム（１２）と連結する移動手段（１９）とを備える陸上車の運転のシミュレーション装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定されたベースプラットフォーム（１１）と、前記ベースプラットフォーム（１１）の上方に配置されるモーションプラットフォーム（１２）と、モーションプラットフォーム（１２）と連結するとともに通常使用時には運転者が着席する移動式の運転席（１３）と、ベースプラットフォーム（１１）に対する前記モーションプラットフォーム（１２）の動作を行うためベースプラットフォーム（１１）およびモーションプラットフォーム（１２）と連結する移動手段（１９）と、を備える陸上車の運転シミュレーション装置において、ベースプラットフォーム（１１）には平坦な支持面（２０）が備えられ、前記モーションプラットフォーム（１２）が前記支持面（２０）上に配置され、前記モーションプラットフォーム（１２）が前記支持面（２０）上を滑動可能であるように前記移動手段（１９）が構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記モーションプラットフォーム（１２）が第１方向（Ｘ）および第１方向（Ｘ）に対して座標系を構成する第２方向（Ｙ）に並進移動し、少なくとも、前記支持面（２０）に対して垂直であり第１方向（Ｘ）および第２方向（Ｙ）に対して座標系を構成する第３方向（Ｚ）を軸に回転することが可能であるよう、前記移動手段（１９）が構成されていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、前記移動手段（１９）が前記ベースプラットフォーム（１１）およびそれぞれ前記モーションプラットフォーム（１２）と各端部で連結する少なくとも３つのリニアアクチュエータ（２５）を備えることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置において、前記アクチュエータ（２５）が、実質的には前記支持面（２０）に対して平行な同一平面上に、相互に１２０°の角度を隔てて配置されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の装置において、それに沿ってモーションプラットフォーム（１２）を動かす各アクチュエータの各軸線が実質的に共通の交点に集束するよう、前記アクチュエータ（２５）が配置されることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の装置において、それに沿ってモーションプラットフォーム（１２）を動かす各アクチュエータの各軸線が前記モーションプラットフォーム（１２）の本体内に含まれる共通の外周（５６）に接するよう、前記アクチュエータ（２５）が配置されることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の装置において、滑動手段（３０）が前記モーションプラットフォーム（１２）と連結しており、後者が前記支持面（２０）上を滑動可能にされることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、前記滑動手段（３０）が空気圧ブロック（３１）を備えることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７に記載の装置において、前記滑動手段（３０）が、機械式の軸受および磁気式の軸受を含むグループから選択されることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の装置において、運転席をモーションプラットフォーム（１２）に対して動かすために、前記モーションプラットフォーム（１２）および前記運転席（１３）と連結する運動機構（１４）を備えることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記運動機構（１４）がヘキサポッド構造を有することを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、前記運動機構（１４）が、前記運転席（１３）をそのすべての自由度で動かすため、少なくとも６つのリニアアクチュエータ（４５）を備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
下方に固定されたベースプラットフォーム（１１）に対して動かされるモーションプラットフォーム（１２）と連結する運転席（１３）に運転者が着席する陸上車の運転のシミュレーション方法において、前記ベースプラットフォーム（１１）の支持面（２０）上に前記モーションプラットフォーム（１２）の滑動を画定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、自動車、スポーツカー、バス、トラック等の陸上車の運転のシミュレーション用装置に関する。
【０００２】
特に、この装置は、所定のルートに沿って上述の車両の１つの運転条件および運転者により決定された運転方法を再現することが可能である。
【０００３】
本発明は従業員の運転の訓練用にも使用可能である。
【背景技術】
【０００４】
運転者用のシート部材を有するメインフレームと、ハンドル、ブレーキ、クラッチ、アクセルペダル等の使用者により作動される操作手段と、運転者がシミュレーション時にさらされる運転環境が投影される映写スクリーンとを備えた、陸上車の運転のシミュレーション用装置は公知である。
【０００５】
フレームは機械的機構により選択的に可動であり、これは固定された支持基盤に設置された複数の伸縮式のアクチュエータを備える。アクチュエータは、フレームを空間内で移動させ、３つの座標軸に沿っての並進移動およびこれらの軸を中心として回転させ得る。つまり、フレームは６自由度すべてで可動である。
【０００６】
この種の公知のシミュレーション装置のほとんどは航空分野に由来するものであり、陸上車でのシミュレーションにはあまり適していない。というのも、その性能や陸上車の運転者により感じられる感覚を忠実に再現するには限界があるためである。これらの短所は、陸上車の動作には、ヨーイングや前後方向および左右方向の並進移動をシミュレーションするために高い加速度を発生させる空間運動機構、たとえばヘキサポッド型機構が必要であるためである。
【０００７】
高い加速度を発生させるためには広い操作空間が必要であり、そのためアクチュエータ用に相当の運動距離が必要となるが、陸上車両の運転シミュレーションに関してこれは製造の点からまず相容れない。
【０００８】
実際、陸上車において高い加速度の発生を必要とする動作は、前後方向の並進移動、左右方向の並進移動およびヨーイングである。
【０００９】
反対に、陸上車が通常は地面に接していることを考えれば、ピッチング、ローリングまたは垂直方向の大きな動作はない。
【００１０】
したがって、この公知のシミュレーション装置の構造配置は実行しなくてはならない動作にとって最適ではない。また、これらの公知のシミュレーション装置は上述の制限を補償するには非常に大きくかさばるものであると言い添えねばならない。
【００１１】
これらの短所を克服するため、相互に垂直に配置されたガイドに沿って並進移動可能であり、それにより平面上での移動が可能なモーションベースを備えたシミュレーション装置も公知である。フレームはモーションベース上に設置されており、上述のようなヘキサポッド型の機構により可動である。
【００１２】
これらの公知のシミュレーション装置もまた、陸上車の運転シミュレーション用に開発されたにもかかわらず、とても大きく、製造および管理が複雑であり、また特に費用がかかるものである。
【００１３】
たとえば特許文献１に記述されている陸上車の運転シミュレーション用の装置が公知であり、これも互いに垂直な座標軸方向に配置された２組のガイドに沿って滑動するモーションベースを備える。モーションベースが取り付けられる５つ目の車輪が、２組のガイドのうちの１つと連結している。
【００１４】
モーションベースはガイドに沿って移動して、前後方向および左右方向の並進移動をシミュレーションし、５つ目の車輪を軸に、またはガイドがある平面に対して直角な回転軸を中心に回転して車両のヨーイングをシミュレーションすることが可能である。
【００１５】
フレームは、運動機構によりモーションベースに連結しているが、これは前記回転軸に沿ったモーションベースの並進移動を決定するとともに、ガイドの組により画定される並進移動方向を軸に回転することを可能にする。したがって、この運動機構により、垂直運動、ピッチングおよびローリングの効果のシミュレーションが可能になるが、これは実際には通常サスペンションの運動機構に左右される。
【００１６】
しかし、この公知のシミュレーション装置の特定の構成は、構造上の強度が十分ではなく、当構造で拡大または縮小することは困難であり、自由度に関してなんら冗長性がないという短所を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第５９１９０４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
自由度の冗長性によって、特に操作スペースに限りがあるシミュレーション装置に関しては、たとえば一方向への急激な加速の後に運転者に誤った移動の感覚を与えることなく、フレームを中立位置へ戻すことが可能になる。
【００１９】
本発明の目的の１つは、比較的小型であり、かさばらない陸上車の運転シミュレーション装置を得ることである。
【００２０】
本発明の他の目的は、製造が簡単かつ経済的な装置を得ることである。
【００２１】
本発明の他の目的は、構造的に適切な強度を有し、様々な運転条件に適応できる装置を得ることである。
【００２２】
出願人は、従来技術の欠点を克服し、これらのまたその他の目的および長所を得るために本発明を考案、試験および実施した。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は独立請求項において説明され、特徴が述べられており、従属請求項では発明のその他の特徴または主要の発明の概念に関する変形例が示されている。
【００２４】
上述の目的に従って、本発明に係る装置は陸上車の運転のシミュレーション用に使用される。
【００２５】
本発明に係る装置は、固定式のベースプラットフォームと、ベースプラットフォームの上方に配置されるモーションプラットフォームと、モーションプラットフォーム上に取り付けられるとともに通常使用時には運転者が着席する移動式の運転席とを備える。
【００２６】
運転席には、たとえばハンドル、ペダル類およびダッシュボードのような運転に関連する操作系も連結しており、これはたとえば車両のタイプ、シミュレーションの際に入るルート、運転者の運転スタイルに応じて運転者により選択的に作動されることが可能である。
【００２７】
この装置はまた、ベースプラットフォームに対してモーションプラットフォームを動かし、またこれに取り付けられた運転席も動かすために、ベースプラットフォームおよびモーションプラットフォームに連結された移動手段も備える。
【００２８】
本発明の一つの特徴によれば、ベースプラットフォームには平坦な支持面が設けられており、ベースプラットフォームの支持面上をモーションプラットフォームが滑動することを可能にするように移動手段が構成されている。
【００２９】
このようにして、移動手段により、モーションプラットフォームを、そしてこれに取り付けられる運転席を、支持面に対してほぼ平行に保ちつつ、ベースプラットフォームに対して動かすことが可能である。さらに、この場合、その機械的構造のため強度が低く、そのため望ましくない振動を生じさせるような前後方向のガイドや５つ目の車輪のような複雑な動作機構は不要である。本発明に係る解決策は、製造が簡単なだけでなく、陸上車のシミュレーションに関して最適化されている。
【００３０】
本発明の別の特徴によれば、移動手段は、モーションプラットフォームが第１方向へ、また第１方向と座標系を構成する第２方向へ並進移動し、第１および第２方向と座標系を構成し支持面に対して垂直な第３方向を軸に回転することが可能であるように構成されている。モーションプラットフォームの第１方向への並進移動は、たとえば車両の左右方向の動作をシミュレーションするために設けられることが可能である。反対に、モーションプラットフォームの第２方向への並進移動は、前後方向の加速／減速をシミュレーションすることが可能である。
【００３１】
それに対して、第３方向を軸にする回転は、たとえば車両のヨーイング効果をシミュレーションすることが可能である。
【００３２】
したがって、移動手段は支持面に対して平行な面での３つの移動を制御するのに適しており、これらの移動は通常、陸上車のシミュレーション時に、シミュレーション装置に高い加速度を発生させることが必要とされているものである。
【００３３】
一実施形態によれば、移動手段は少なくとも３つのリニアアクチュエータを備え、これらは各端部でそれぞれベースプラットフォームおよびモーションプラットフォームに連結されている。
【００３４】
これらの３つのアクチュエータは、その配置法により、少なくとも上述の３つの移動を実施するのに適している。
【００３５】
他の実施形態では、移動手段が３つより多いアクチュエータを備えることも考えられる。
【００３６】
一実施形態によれば、アクチュエータは、支持面に対して平行な実質的に同一平面上にあり、相互に１２０°の角度を隔てて配置されている。この特別な配置により、考慮されるアクチュエータ全ての使用を最適化することが可能である。
【００３７】
本発明の他の特徴によれば、モーションプラットフォームがベースプラットフォームの支持面上を滑動することを可能にするため、モーションプラットフォームに滑動手段が連結されている。
【００３８】
一実施形態によれば、滑動手段は空気圧ブロックを備え、これらはベースプラットフォームとの間に空気間隙を生じさせ、モーションプラットフォームを支持面上で滑動させるためこれをわずかに上昇させることを可能にする。
【００３９】
一変形例によれば、滑動手段は、機械式の軸受および磁石式の軸受を含むグループから選択される。
【００４０】
発明の他の特徴によれば、この装置は、運転席をモーションプラットフォームに対して動かすために、モーションプラットフォームおよび運転席と連結する運動機構を備える。
【００４１】
したがって運動機構は、上述のモーションプラットフォームの移動手段では予測不可能であった他の動作のシミュレーションが可能となる。運動機構は、ピッチング、ローリングおよび車両の垂直方向の振動のようなたとえばサスペンションの運動の効果のシミュレーションに適している。
【００４２】
他の特徴によれば、運動機構はヘキサポッド構造、すなわち６つの脚部を有するクモのような構造を有する。この構成により、運転席が有効な６自由度すべてで動くことが可能になる。
【００４３】
こうして、モーションプラットフォームおよび運転席の自由度を考慮すると、シミュレーション装置はその自由度に冗長性を有し、すなわち９自由度を有し３つの冗長自由度がある。３つの冗長自由度は、本発明では、たとえば移動手段のアクチュエータのいくつかが最大変位またはこれに近い位置にある場合に、モーションプラットフォームを中立位置へ戻すために活用される。したがって、その目的は運転者がベースプラットフォームの中立位置へ戻ることを知覚することではない。むしろこの冗長性によりもっとも適切な動作システムで、低いまたは高いといった異なる頻度で動作を実施することが可能になる。
【００４４】
他の実施形態によれば、運動機構は、少なくとも６つのリニアアクチュエータを備え、これは運転席をすべての自由度で動かすために設けられている。
【００４５】
本発明は、下方に固定されるベースプラットフォームに対して動かされるモーションプラットフォームに結合された運転席に、運転者が着席する、陸上車の運転のシミュレーション方法にも関する。
【００４６】
本発明に係る方法は、モーションプラットフォームをベースプラットフォームの支持面上で滑動させる。
【００４７】
本発明のこれらおよびその他の特徴を添付の図面を参照して以下の非限定的な例としての一実施形態の説明により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る陸上車の運転シミュレーション装置の斜視図である。
【図２】部分的に断面を示している図１の平面図である。
【図３】部分的に断面を示している図２の側面図である。
【図４】図３の詳細部の詳細図である。
【図５】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図６】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図７】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図８】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図９】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図１０】図１の装置の異なる作動位置における概略的な平面図である。
【図１１】図１の装置の２つの作動位置における概略的な正面図である。
【図１２】図１の装置の２つの作動位置における概略的な正面図である。
【図１３】図１の装置の他の作動位置における概略的な側面図である。
【図１４】図１の装置の他の作動位置における概略的な側面図である。
【図１５】図１の装置の他の作動位置における概略的な側面図である。
【図１６】図１の装置の他の作動位置における概略的な側面図である。
【図１７】図２の変形例の平面図である。
【００４９】
分かりやすくするために、図面において共通の部材を示す際、可能な場合は同じ符号を使用している。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１〜３を参照すると、本発明に係る陸上車の運転シミュレーション装置の全体が符号１０により示されており、これは固定されたベースプラットフォーム１１と、モーションプラットフォーム１２と、運動機構１４によりモーションプラットフォーム１２と連結された運転席１３とを備える。
【００５１】
モーションプラットフォーム１２には映写スクリーン１５が取り付けられており、これは半球形のシェル形状を有し、運転中に運転者がさらされる環境の映像がビデオ投影機器１６を使ってこれに写し出される。
【００５２】
ベースプラットフォーム１１上でモーションプラットフォームを動かすために、移動手段１９が、ベースプラットフォーム１１およびモーションプラットフォーム１２に連結されている。
【００５３】
特にベースプラットフォーム１１は平坦な支持面２０を有し、移動手段１９はモーションプラットフォーム１２がベースプラットフォーム１１の支持面２０上を滑動可能であるように構成されている。
【００５４】
移動手段１９は、モーションプラットフォーム１２が支持面２０により画定される面上を、すなわち第１方向Ｘおよび第１方向Ｘと座標系を構成する第２方向Ｙへ並進移動し、第１方向Ｘおよび第２方向Ｙと座標系を構成する、すなわち支持面２０に対して垂直な第３方向Ｚと平行の軸を中心に回転可能であるよう設けられている。
第３方向Ｚを軸にするモーションプラットフォーム１２の回転により車両のヨーイングのシミュレーションが可能である。
【００５５】
第１方向Ｘおよび第２方向Ｙの動作を組み合わせると、支持面２０上のその他の方向に沿ってベースプラットフォーム１１を動かすことが可能であることも極めて明らかである。
【００５６】
したがって、移動手段１９によりモーションプラットフォーム１２の全部で６自由度の内の３つを制御することが可能である。
【００５７】
ここでは移動手段１９は、その移動の極めて正確な位置を画定するため、たとえば循環ボールのようなタイプの３つの第１リニアアクチュエータ２５を備える。アクチュエータ２５は、各電気モータ２６により選択的に作動される。
【００５８】
第１アクチュエータ２５は、相互に１２０°で配置され、これによって第１方向Ｘおよび第２方向Ｙへの並進移動性能の最適化が行われる。
【００５９】
さらに、第１アクチュエータ２５は、それぞれの軸上に配置されており、それらの軸に沿って、モーションプラットフォーム１２を移動させ、それらの軸は、モーションプラットフォーム１２本体内に含まれる共通の交点に向かって常に集束する。
【００６０】
ここで図示される実施形態と組み合わされることが可能である他の実施形態（図１７）では、第１アクチュエータ２５は、図１〜１６に示される配置とは異なる配置でモーションプラットフォーム１２と連結している。
【００６１】
この場合、第１アクチュエータ２５は、その軸線が共通の一つの交点で交わらないよう配置されている。図１７の実施形態では、第１アクチュエータ２５は、その軸線がモーションプラットフォーム１２の動作中、常に、モーションプラットフォーム１２本体の外周５６に接するよう配置される。この構成により、移動手段１９の死点が生じることが回避され、より効果的な装置１０を得ることが可能になる。
【００６２】
各第１アクチュエータ２５の対向する端部には、それぞれベースプラットフォーム１１およびモーションプラットフォーム１２に固定される球面継手２７が連結される。
【００６３】
ベースプラットフォーム１１は実質的に長方形の形状を有し、ここでは４メートルの辺を有する正方形である。その他の実施形態（図１７）では、ベースプラットフォーム１１は多角形、または八角形であるが、その他の形状もあり得る。
【００６４】
支持面２０は、たとえば研削および研磨のように適切な表面仕上げが施され、極めて滑らかにされ、その上をモーションプラットフォーム１２が滑動可能になる。
【００６５】
ここではモーションプラットフォーム１２は実質的に半円形であるが、その他の形状、たとえば三角形（図１７）も考えられ、モーションプラットフォーム１２のベースプラットフォーム１１上での滑動を容易にする滑動手段３０が連結されている。
【００６６】
モーションプラットフォーム１２にはここでは４つの滑動手段３０（図２）が設けられており、これらはモーションプラットフォーム１２を支持するためその外周上に等距離で配置されている。
【００６７】
滑動手段３０はモーションプラットフォーム１２をベースプラットフォーム１１上に浮遊状態で保持し、たとえば滑りガイドや滑りガイド上の滑りブロックのような機械的滑動手段の使用を回避している。
【００６８】
ここでは滑動手段３０は、空気圧ブロック３１（図３および４）を備え、これらはモーションプラットフォーム１２の板厚内に備えつけられて配置されている。
【００６９】
空気圧ブロック３１は球状ピン３２と連結しており、これらはモーションプラットフォーム１２をベースプラットフォーム１１と平行に保つためにブロックが支持しなくてはならない荷重条件に適合できるようにするものである。
【００７０】
空気圧ブロック３１は、ブラケット３３によりモーションプラットフォーム１２に取り付けられる。
【００７１】
フレキシブル管３４が、圧縮空気発生装置３５より発生する圧縮空気を空気圧ブロック３１に供給する。
【００７２】
圧縮空気発生装置３５により供給される圧縮空気は、空気圧ブロック３１を通り連続的に排出され、モーションプラットフォーム１２をベースプラットフォーム１１から上昇させ、モーションプラットフォーム１２の滑動を容易にする。
【００７３】
つまり、空気圧ブロック３１と支持面２０との間には空気の膜が画定され、これがモーションプラットフォーム１２を支持する。これによりモーションプラットフォーム１２の動作中、モーションプラットフォーム１２は発生した空気の膜上を滑動する。
【００７４】
一例を挙げると、空気の膜は、約５μｍから約５０μｍの間、好適には約２５μｍの隙間を空けてモーションプラットフォーム１２を上昇させることが可能である。
【００７５】
支持面２０の特殊な表面加工により、モーションプラットフォーム１２の好ましくない振動の発生が回避される。
【００７６】
他の実施形態では、滑動手段３０が、たとえば玉軸受のような機械式部材または磁気支持軸受のような磁気式の部材を備えることが考えられる。
【００７７】
運転席１３（図１〜３）は、フレーム４０と、フレーム４０と固定されたシート４１と、たとえば図面には示されていないがハンドル、ペダルおよびダッシュボードのような運転者用の操作手段４２と、を備える。
【００７８】
運動機構１４は、フレーム４０をモーションプラットフォーム１２に対して動かすよう設けられている。
【００７９】
この場合、運動機構１４はヘキサポッド構造、すなわち６つの第２のリニアアクチュエータ４５を備え、これは循環ボールが設けられているタイプであるとともに各電気モータ４６により起動される。
【００８０】
各第２のアクチュエータ４５の対向する端部には、球面継手４７（図２および３）が連結され、モーションプラットフォーム１２およびフレーム４０にそれぞれ取り付けられている。
【００８１】
フレーム４０（図３）は、シート４１が取り付けられる支持プレート４９を備える。
【００８２】
支持ブラケット５０は、支持プレート４９に取り付けられており、シート４１の後方と、その各側部の中間位置に配置されている。
【００８３】
第２アクチュエータ４５の関節接合用の球面継手４７は、支持ブラケット５０に取り付けられている。
【００８４】
特に、各支持ブラケット５０に対して２つの第２アクチュエータ４５がその各端部で合流し、完全に縮めた位置では、モーションプラットフォーム１２に対して３０°から７０°、好適には４０°から５０°の間の角度α（図１）にて傾斜する。
【００８５】
したがって、第２アクチュエータ４５はフレーム４０を６自由度すべてで動かすよう設けられている。実際、フレーム４０（図１〜３）は、第４方向Ｊ、これと座標系を構成する第５方向Ｗへ並進移動可能であり、さらに第４方向Ｊおよび第５方向Ｗと座標系を構成する第６方向Ｋへ並進移動が可能である。ヘキサポッド機構により、フレーム４０の第４方向Ｊ、第５方向Ｗ、第６方向Ｋを軸とする回転の制御も可能である。
【００８６】
したがって、移動手段１９によっては実施し得ない移動、すなわち第３方向Ｚと平行である第６方向Ｋへのフレーム４０の並進移動、および第４方向Ｊおよび第５方向Ｗと平行な同じ軸を中心とする回転を、補償することが可能である。車両のサスペンション運動に相当するこれらの３つの動作は、ピッチング、ローリングおよび垂直運動の効果のシミュレーションを可能にする。
【００８７】
第２アクチュエータ４５により、第１アクチュエータ２５を作動することによりシミュレーションされる動きを、操作範囲は小さくなるものの、シミュレーション可能であることは極めて明らかである。
【００８８】
したがって、運動機構１４は、移動手段１９によっては実施し得ない残り３つの自由度に沿った動作を補償することが可能であり、装置１０の動作を最適化できる他の３つの冗長自由度を追加することが可能である。
【００８９】
前記自由度の冗長性、つまりヘキサポッド型の運動機構１４の構成により、モーションプラットフォーム１２が中立位置へ戻る際の第１方向Ｘと第２方向Ｙの並進移動および第３方向Ｚを軸とする回転による現実的でない加速を補償すること、ならびに動作を振動数成分に分解することが可能になる。
【００９０】
実際、第１アクチュエータ２５を適切に作動させることによりシミュレーションされるものではあるが、上述のこれら３つの自由度のうち少なくとも１つが急に動作した後には、アクチュエータは、そのサイズに明らかに限界があるため、最大または最少の変位位置にあり、そのためその方向に同様の移動を続けてシミュレーションすることができなくなる。したがって、運転者に正しい慣性感覚を与えようとして、ある軸に沿った移動を強調するほど、運転者に正反対な感覚を生じさせたり、モーションプラットフォーム１２が正しくない位置に配置されるリスクが大きくなるため、必要に応じて中立位置へ戻すことが必要である。
【００９１】
処理および制御装置５２は、それぞれ第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ４５と連結する電気モータ２６、４６の独立した、また同期化された動作を制御する。
【００９２】
処理および制御装置５２は、モーション・キューイング・アルゴリズムとして知られる数学アルゴリズムを内部で実行し、これは運転者の運転時に装置１０の機能を可能な限り現実的なものとし得る。
【００９３】
特に、運転者に運転条件を忠実に再現するだけでなく、モーションプラットフォーム１２を上述の通り中立位置へ再配置するための動作を適切に行うための数学アルゴリズムが考慮されている。さらに、操作者により与えられた指令およびアルゴリズム内のデータベースに応じて、運転のスタイルを認識し、また各瞬時の性能を最大化するためにモーションプラットフォームの動作制御パラメータをアップデートすることが可能である。
【００９４】
図面には示されていないが、位置検出用の検出手段が第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ４５のそれぞれと連結しており、これにより動作を最適化することが可能である。
【００９５】
モーションプラットフォーム１２および場合によってはフレーム４０には、ベースプラットフォーム１１またはモーションプラットフォーム１２に対してそれぞれ、近接および相対位置センサが設けられ得る。
【００９６】
運転中の車両の音を高い忠実度で再現する音響再生装置５５が映写スクリーン１５および場合によっては投影機器１６と連結している。ビデオ投影機器１６も音響再生装置５５もまた、処理および制御装置５２によって制御されており、運転者によってセットされた運転モードに合わせて画像および音の両方を再生する。
【００９７】
図５〜１６を参照して、以下に本発明に係るシミュレーション装置１０の機能を説明する。
【００９８】
図２に示される条件では、モーションプラットフォーム１２は中立位置、すなわちベースプラットフォーム１１に対して実質的に中心の位置にある。
【００９９】
車両のヨーイングのシミュレーション時（図５および６）には、モーションプラットフォーム１２は第３方向Ｚと平行な軸を中心に回転する。
【０１００】
一例としては、ベースプラットフォームは、第２方向Ｙに対して、±２０°の振幅でヨーイング角度θをなすことが可能である。
【０１０１】
車両の左右方向の並進移動のシミュレーション時（図７および８）には、モーションプラットフォーム１２は第１方向Ｘと平行に既定の第１距離Ｌで並進移動する。一例としては、第１距離Ｌの並進移動の実体は、中立位置から約±６００ｍｍである。
【０１０２】
前後方向の並進移動のシミュレーション時（図９および１０）には、モーションプラットフォーム１２は第２方向Ｙに対して平行に既定の第２距離Ｅで並進移動する。一例としては、第２距離Ｅの実体は第１距離Ｌと同様である。第２アクチュエータ４５により、第１アクチュエータ２５でシミュレーション可能な動作と同様の動作も、またそれ以外の記載されていない動作も、そして上述のように車両のサスペンション運動による動作もシミュレーション可能である。
【０１０３】
特に（図１１および１２）、第５方向Ｗを軸にフレーム４０を回転することにより車両のローリング効果のシミュレーションが可能である。一例としては、フレーム４０は±２０°の振幅を有するローリング角γで回転可能である。
【０１０４】
車両のピッチングのシミュレーションのため（図１３および１４）、第４方向Ｊを軸にフレーム４０を回転させる。一例としては、フレーム４０はローリング角γに示される振幅と同等の振幅を有するピッチング角δで回転可能である。
【０１０５】
モーションプラットフォーム１２に対するフレーム４０の垂直方向の並進移動（図１５および１６）は、第６方向Ｋへの動作である。フレームが実施可能な最大の並進移動は、一例としては約４００ｍｍである。
【０１０６】
第２アクチュエータ４５のこの特殊なヘキサポッド構造により、フレーム４０の第４方向Ｊおよび第５方向Ｗに最大距離約±１００ｍｍの並進移動も可能になる。また、第６方向Ｋを軸にフレーム４０を回転することによりヨーイング効果のシミュレーションも可能であり、この場合のヨーイング角は約±５である。
【０１０７】
ここで説明した車両の運転シミュレーション装置において、本発明の分野および範囲から逸脱することなく変更および／または部品の追加を行うことが可能であるのは自明のことである。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  シミュレーション装置
１１  ベースプラットフォーム
１２  モーションプラットフォーム
１３  運転席
１４  運動機構
１５  映写スクリーン
１６  ビデオ投影機器
１９  移動手段
２０  支持面
２５  第１アクチュエータ
２６  電気モータ
３０  滑動手段
３１  空気圧ブロック
３２  球状ピン
３３  ブラケット
３４  フレキシブル管
３５  圧縮空気発生装置
４０  フレーム
４１  シート
４２  操作手段
４５  第２アクチュエータ
４６  電気モータ
４７  球面継手
４９  支持プレート
５０  支持ブラケット
５２  処理および制御装置
５６  外周
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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