(57)【要約】  遠心力ベースシミュレータにおいて被訓練者にかかる、コリオリ力による複数のタンブリング感覚を最小化または除去するためのシステムおよび方法が記載される。１つの例示的な方法論において、シミュレータは、複数のＧ力が第１のＧ力値から名目Ｇ力値へと被訓練者に対して低減される複数の飛行状態を再現すべく、自身の回転速度を移行させる。名目Ｇ力値に到達する前に、名目Ｇ力値より大きいが第１のＧ力値よりも小さい中間Ｇ力値が、適切な持続時間の間、被訓練者に与えられ、維持される。この中間Ｇ力値は、（ｉ）第１のＧ力値の間のゴンドラの回転角度、および／または（ｉｉ）第１のＧ力値、を含むいくつかの要因に基づいて決定されうる。中間Ｇ力値が適切な持続時間の間与えられ、維持された後、被訓練者に与えられる複数のＧ力は、名目Ｇ力値に到達するまでさらに低減されうる。
2016505904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心力ベース飛行シミュレータにおいて複数の不快なコリオリ効果を最小化するための方法であって、
第１の持続時間中、第１のＧ力レベルが被訓練者に与えられる第１の状態においてシミュレータを動作させる段階であり、前記第１のＧ力レベルは前記シミュレータにおける水平飛行中に被訓練者によって経験される名目Ｇ力状態より実質的に大きい段階と、
前記第１の状態から、前記被訓練者に与えられる複数のＧ力が前記第１のＧ力レベルから前記名目Ｇ力状態へ向かって概して低減される第２の状態へと前記シミュレータの動作を移行させ、かつ、前記名目Ｇ力状態に到達する前に、第２の持続時間の間、前記名目Ｇ力状態の代わりに中間Ｇ力レベルを前記被訓練者に与え維持する段階であり、前記中間Ｇ力レベルは前記第１のＧ力より小さく、かつ前記名目Ｇ力より大きく、それにより、前記被訓練者は、前記中間Ｇ力レベルは前記名目Ｇ力より大きいにもかかわらず、前記中間Ｇ力レベルが名目Ｇ力レベルに相当すると感じる段階と、
前記第２の持続時間の完了の後、前記第２の状態から第３の状態へと前記シミュレータを移行させる段階であり、前記第３の状態中に前記被訓練者に与えられる複数のＧ力は前記中間Ｇ力レベルから前記名目Ｇ力へ低減される段階と、を含む
方法。
【請求項２】
前記第２の状態から前記第３の状態へ移行させる段階は、前記被訓練者による人検知の一般に知覚可能な閾値よりも低い速度で前記シミュレータの回転を減速させる段階を含む
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の状態から前記第２の状態へ移行させる段階は、前記シミュレータのアームの回転を減速させる段階を含む
請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の持続時間の長さと、前記第１の持続時間中に前記被訓練者に与えられる前記第１のＧ力レベルの強度とのうちの少なくとも１つに基づいて、前記中間Ｇ力レベルを決定する段階をさらに含む
請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のＧ力レベルは、前記第１の持続時間中に前記被訓練者によって経験される複数のＧ力値を含む
請求項１から４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の状態、前記第２の状態、および前記第３の状態の間を移行するときに、前記シミュレータのゴンドラのロール角を調整する段階をさらに含む
請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
第１の状態において前記シミュレータを動作させる段階は、前記飛行シミュレータの回転を加速させる段階を含む
請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
第１の状態において前記シミュレータを動作させる段階は、複数の第１の飛行状態のうちの少なくとも１つに対応する１または複数のＧ力を前記被訓練者に与える前記第１の持続時間中、１または複数の回転速度で前記シミュレータを回転させることによって前記複数の第１の飛行状態のうちの１つにおいてシミュレートする段階を含む
請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記シミュレータによって再現される実際の予め定められた航空機を表わす仮想の航空機のゴンドラにおいて仮想場面を生成する段階をさらに含み、前記ゴンドラは前記シミュレータのアームの遠位端に配置される
請求項１から８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の状態の前記第２の持続時間中に前記中間Ｇ力レベルに到達するとき、前記中間Ｇ力レベルは、シミュレートされる複数の飛行状態と同一の複数の飛行状態中に、予め定められた航空機において生じる複数の実際のＧ力より大きい
請求項１から９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の持続時間は予め定められるタイムウィンドウである
請求項１から１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
集合的にコントローラを形成する、１または複数のプロセッサと、前記１または複数のプロセッサに通信可能に連結されるコンピュータ可読媒体と、を含む、遠心力ベース飛行シミュレータを動作させるためのシステムであって、前記コントローラは、
実際の航空機における増大したＧ力の飛行イベントを表す、前記シミュレータにおけるシミュレートされる飛行状態を被訓練者が実行するとき、第１の持続時間中に前記被訓練者に対して複数のＧ力を第１のＧ力値まで増大させるように前記コントローラが前記シミュレータに命令する第１の状態であり、前記第１のＧ力値は、前記シミュレータにおいて非Ｇ力飛行イベントを実行するとき被訓練者によって経験される名目Ｇ力状態より実質的に大きい第１の状態と、
（ｉ）実際の航空機における増大したＧ力の飛行イベントから名目Ｇ力の飛行イベントへ向かう移行を表わす、前記シミュレータにおけるシミュレートされる飛行状態を前記被訓練者が実行するとき、前記第１の状態から、名目Ｇ力値に近づきながら複数のＧ力が前記被訓練者に対して低減される第２の状態への移行するように、かつ（ｉｉ）前記名目Ｇ力値への移行の前に第２の持続時間の間、前記被訓練者に前記名目Ｇ力値の代わりに中間Ｇ力値を与え維持するように、前記コントローラが前記シミュレータに命令する第２の状態であり、前記中間Ｇ力値は、前記第１のＧ力値よりも小さく、かつ前記名目Ｇ力値より大きい第２の状態と、のうちの１つにおいて動作可能な
システム。
【請求項１３】
前記被訓練者は、前記中間Ｇ力値は前記名目Ｇ力値より大きいにもかかわらず、前記中間Ｇ力値が前記名目Ｇ力値に相当すると感じる
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記第２の持続時間の完了の後、前記第２の状態から第３の状態へ移行するように前記コントローラが前記シミュレータに命令する第３の状態においてさらに動作可能であり、前記第３の状態中に前記被訓練者に与えられる複数のＧ力は、前記中間Ｇ力値から前記名目Ｇ力値へ低減される
請求項１２または１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記名目Ｇ力値は、おおよそ１Ｇと２Ｇとの間である
請求項１２から１４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記第２の持続時間の完了の後に、前記第２の状態から第３の状態に移行させるように前記コントローラが前記シミュレータに命令する第３の状態においてさらに動作可能であり、前記第３の状態において動作するとき、前記シミュレータは、前記シミュレータ内の前記被訓練者による人検知の一般に知覚可能な閾値よりも低い速度で自身の回転を減速させるように命令される
請求項１２または１３に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の状態および前記第２の状態中、前記コントローラは、前記シミュレータによって再現される実際の予め定められた航空機を表わす仮想の航空機のコックピットにおいて仮想場面を生成するように前記シミュレータにさらに命令する
請求項１２から１６の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
コンピューティングシステムの１または複数のプロセッサによって実行されると、前記コンピューティングシステムに、遠心力ベース飛行シミュレータに、
（ａ）第１の持続時間中、第１のＧ力値から名目Ｇ力値へ向かって、前記シミュレータにおいて被訓練者に対し複数のＧ力が低減されるように回転速度を移行させること、
（ｂ）（ｉ）前記シミュレータのゴンドラの回転角度、および（ｉｉ）前記第１の持続時間中の前記第１のＧ力値、のうちの少なくとも１つに基づいて、名目Ｇ力値より大きく、かつ前記第１のＧ力値よりも小さい中間Ｇ力値を決定すること、および
（ｃ）前記第１のＧ力値から前記名目Ｇ力値へ向かって移行させる間、前記被訓練者に対して複数のＧ力をさらに低減させる前に、第２の持続時間の間、前記被訓練者に前記中間Ｇ力値を与え維持すること、を実行するように命令させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１３年１月２８日に提出された、「Ｃｅｎｔｒｉｆｕｇｅ−Ｂａｓｅｄ−Ｆｌｉｇｈｔ  Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ」という発明の名称の米国仮特許出願第６１／７５７，４９２号の利益を主張し、その全体は参照によってここに組み込まれる。
【０００２】
飛行シミュレータは、複数のパイロットが貴重な飛行経験を積むことができる、実飛行時間に対する低コストな代替として軍および民間の航空業界によって用いられる。
【０００３】
飛行シミュレーションに用いられるデバイスは多数あるが、これらのデバイスはすべて非モーショントレーナまたはモーショントレーナの何れかとして分類されうる。
【０００４】
モーショントレーナのカテゴリ内において、最も一般的に知られるデバイスは、スチュワートプラットフォーム（Ｓｔｅｗａｒｔ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ）、６ＤｏＦのプラットフォーム（「ＤｏＦ」は業界内では「ドフ」のように発音し、「自由度」を意味する）、または六脚プラットフォーム（ｈｅｘａｐｏｄ  ｐｌａｔｆｏｒｍ）と呼ばれる。６自由度は、ピッチ、ロール、ヨー、ヒーブ、スウェイ、およびサージである。このタイプのプラットフォームは、パイロットに上昇または急降下の初期効果を与えるが、複数の制限に起因して、完全な飛行エンベロープは再現できないモーションキューイング装置である。
【０００５】
他のタイプのモーショントレーナは、ピッチ、ロール、およびヨーの自由度ならびに遊星運動を概して有するＳｕｓｔａｉｎｅｄ  Ｇ  装置（ＳＧＤ）である。ＳＧＤは基本的には遠心力ベースシミュレータである。
【０００６】
ここ数年で６ＤｏＦのプラットフォームが標準になり、米国の連邦航空局（ＦＡＡ）および欧州の欧州航空安全機関（ＥＡＳＡ）などの民間航空規制機関の、いわゆるレベルＤの飛行シミュレータ標準に必要とされる。このタイプのプラットフォームベースの固定シミュレータは、被訓練者に、複数の飛行場面の高解像度、広視野の複数の視覚表示をもって航空機のコックピット内にいるような経験を提供する。これらのシミュレータはまた、シミュレータのプラットフォームの下に配置されるピストン駆動モーションシステムの使用によって複数のモーションキューの再現も試みる。複数のピストンは、一般に動きの範囲が制限される複数の異なる角度にシミュレータのプラットフォームを配置する。例えば、そのような複数のシミュレータは、ピッチの±４５度、またはロールの±４５度を超えて、それら自身を動かすことはできない。それらはまた、被訓練者に正または負の持続的なＧ力を与える、上下を逆さにする、または被訓練者に他の複数の生理的ストレスを与える機能を有さない。
【０００７】
ゆえに、そのような複数の６ＤｏＦプラットフォームベース固定シミュレータの主な欠点は、完全な３６０度の範囲の飛行の動きを再現できず、持続的な複数の重力（Ｇ）の力をパイロットに与えることもできないことである。
【０００８】
残念ながら、民間航空における航空機の制御の喪失によるほとんどの事故―時に航空機の「アップセット」と呼ばれる―は、２５度より大きく機首を上げた複数のピッチ姿勢、１０度より大きく機首を下げたピッチ姿勢、４５度より大きい複数のバンク角、ならびに航空機搭乗員に与えられる増大する複数のＧ力などの、通常の飛行エンベロープ外の航空機の複数の状態に関連する。実世界での飛行状態中、パイロットにしばしば前庭の方向感覚を失わせ、複数の触覚型ストレスをもたらすのは、増大する複数の重力に結び付けられるこれらの航空機の動きである。
【０００９】
ゆえに、たとえパイロットが、航空機におけるアップセット状態などの制御の喪失状況からの回復のための正しい「教科書的な」複数の手順を学んでいても、６ＤｏＦプラットフォームベース固定シミュレータ上のみで訓練されるパイロットは、実世界での航空機の制御を適切に実行することができない場合もある。これらのパイロットは、実飛行、特に通常の飛行エンベロープ外の複数の飛行状態中にパイロットらによって典型的に経験される、複数の生理的ストレス、複数の外部の力、および複数の方向感覚を失わせる効果に直面するとき、正しく応答すべく適切に訓練されない。同様に、軍事航空における複数の事故および複数の制御喪失イベントは、今日の高性能で戦術的な軍用機において演習中に経験される高められた複数のＧ力によってしばしば引き起こされる。基本的なＧ訓練は世界中のほとんどの海軍および空軍のパイロットらにとって必須であるが、重力による意識喪失（ＧＬＯＣ）が多数の致命的な軍事事故の背後にある重大な問題および原因となっている。
【００１０】
一方、遠心力ベースシミュレータは、概して、被訓練者らに６ＤｏＦプラットフォームベース固定シミュレータの複数の利点のすべてを提供可能であるが、また、遊星運動の使用による実際の複数の高められたＧ力に結び付けられる完全複数軸の複数の動き（ピッチ、ロール、またはヨーに対する）を再現することも可能である。ゆえに、遠心力ベースシミュレータは、パイロットが、実飛行に関連付けられる、非制限的な、複数軸の複数の動きもまた経験することを可能にしながら、パイロットに複数の高められたＧ力および複数の生理的なストレスをかけることなどの、プラットフォームベースの固定シミュレータシミュレータが再現できない複数の不足するものに対処することが可能である。この非制限的な動きは、パイロットらに定期的な飛行中に受ける複数の生理的なストレスと、通常の飛行エンベロープ外の複数の飛行状態とに対応するための訓練を提供する。
【００１１】
遠心力ベースシミュレータは、ピストン駆動固定シミュレータよりも優れている―それらが現実的な複数のＧ力および運動の完全な自由度の再現を可能にするという点で―従来の遠心力シミュレータは、複数のＧ力を被訓練者に与える場合、遊星運動の一定状態のままである。
【００１２】
遠心力ベースシミュレータにおける遊星運動のこの一定状態は、実飛行でパイロットが経験することのない複数の生理的な負荷および複数の知覚的なアーチファクトを被訓練者らの中に生み出す。これらの負荷は、「コリオリクロスカップリング」、または「コリオリ錯覚」（集合的にＣＣＣ）と呼ばれる、転倒するような、および方向感覚を失うような不快な感覚を含み、それは吐き気、乗り物酔い、疲労感、視覚障害、および他の不快な運動錯覚を引き起こしうる。
【００１３】
遠心力ベースシミュレータにおけるＣＣＣの最小化または除去が望まれるが、本発明が出現するまで達成不可能であった。
【発明の概要】
【００１４】
本明細書において記載される様々な実施形態は、遠心力ベースシミュレータにおける複数のコリオリ力によるタンブリング（転倒するような）感覚を最小にする。例えば、一例において、シミュレータは、複数のＧ力が被訓練者に対して第１のＧ力値から名目Ｇ力値へと低減される複数の飛行状態を再現すべく、自身の回転速度を移行させる。しかし、名目Ｇ力値に到達する前に、中間Ｇ力値―それは名目Ｇ力値より大きく、かつ第１のＧ力値より小さい―が適切な持続時間の間、被訓練者に与えられ、維持される。この中間Ｇ力値は、（ｉ）第１のＧ力値の間のゴンドラの回転角度、（ｉｉ）第１のＧ力値、および／または、（ｉｉｉ）被訓練者が第１のＧ力値に曝された時間の長さ、を含むいくつかの要因に基づいて決定されうる。
【００１５】
中間Ｇ力値が適切な持続時間の間、与えられ、維持された後、被訓練者に与えられた複数のＧ力は、名目Ｇ力値に到達するまでさらに低減されうる。中間Ｇ力値から名目Ｇ力値への移行は閾値以下で実行されうる。すなわち、中間Ｇ力値から名目Ｇ力値へ移行する場合、シミュレータの回転は、被訓練者による、人検知の一般に知覚可能な閾値よりも低い速さで減速されうる。
【００１６】
要するに、名目Ｇ力値に実際に到達する前―より高い複数のＧ力と、より低いまたは名目の複数のＧ力との間の移行の場合など―ある一定のＧ力の範囲内で、適切な時間の間、被訓練者に中間Ｇ力値を与え、維持することによって、被訓練者は、自分が最も低い名目Ｇ力値に到達したかどうかを感知することは不可能である。さらに、この技術は、ＣＣＣの強度を最小化または除去する前庭系に作用するコリオリ力と、人が乗る遠心回転装置において被訓練者らによって経験される、関連する、方向感覚を失うことへの嫌悪反応とを大幅に最小化する。さらに、すべてのこれらの利点は、シミュレータにおいて被訓練者によって経験される、再現される飛行の忠実度の損失を最小にして、またはその損失なく実現される。
【００１７】
この概要は、以下でさらに記載される概念のいくつかを簡略化された形態で導入すべく提供される。この概要は、必ずしもクレームされる主題の主要な特徴または不可欠な特徴を特定するようには意図されず、必ずしもクレームされる主題の範囲を決定する際の補助として用いられるようにも意図されない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
詳細な説明は添付の複数の図を参照して記載される。複数の図中、参照番号の最も左の桁は、その参照番号が最初に現われる図を示している。複数の異なる図における同一の参照番号は、同様のまたは同一のアイテムを示す。
【図１】持続的なＧの遠心力ベースシミュレータの例を示す。
【図２】持続的なＧの遠心力ベースシミュレータの例を示す。
【図３】仮想の航空機のコックピット内のパイロットを示す。
【図４】名目のアイドル速度で中心遊星軸の周りを回転するコックピットを有するシミュレータの論理図を示す。
【図５】高められたＧ力の速さで中心遊星軸の周りを回転するコックピットを有する、図４における同一のシミュレータの論理図を示す。
【図６】遠心力ベースシミュレータを制御すべく用いられるコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図７】シミュレータにおいて飛行する被訓練者に与えられる複数のＧ力のプロファイルの例を示すグラフである。
【図８】様々な実施形態による、遠心力ベースシミュレータを制御するための例示的な処理を示す。
【図９】４０％と７０％との間でコリオリ力を複数低減させた場合の複数の数値結果の例を示す図である。
【図１０】４０％と９０％との間でコリオリ力を複数低減させた場合の複数の数値結果の例を示す図である。
【図１１】Ｇ力と向心力との間の関係、Ｇ力とゴンドラのロール角との間の関係、およびＧ力と遠心力ベースシミュレータの角速度との間の関係、を示すグラフである。
【図１２】０．２５、０．５０、１．０、１．５、および２．０°／ｓ２の、前庭閾値
【数１】
2016505904.tif 000003
（以降ａ→ｓｃｃと表す）に対するロール角速度オフセット曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
遠心力ベースシミュレータの例
図１および２は、遠心力ベースシミュレータ１００の例を示しており、それは例示においてゴンドラ１０２、モーションユニット１０４、およびアーム１０８を含む。図１および図２を参照すると、ゴンドラ１０２は遠心機アーム１０８に接続されるコンパートメントである。ゴンドラ１０２は、遊星運動を提供するシミュレータ１００の中央部１０６の周りを回転すべく、かつゴンドラ１０２の内部のパイロット／被訓練者に複数の高められた重力（Ｇ）の力を与えるべく構成される。被訓練者に与えられる実際のＧ力は、アーム１０８の長さ、ゴンドラ１０２が中央部１０６から離れる距離、およびゴンドラ１０２が中央部１０６の周りを回転する速度（すなわち、遊星速度）に依存する。ゴンドラ１０２はまた、ヨー１１１、ピッチ１１２、およびロール１１０の軸における±３６０度の動きを再現すべく、独立した軸１１０、１１１および１１２の周りを回転すべく構成される。
【００２０】
図３は、ゴンドラ１０２の内部のパイロットの図の例を示す。図３において示されるように、ゴンドラ１０２の内部は、予め定められた航空機の実際のコックピットの座席、および飛行制御／機器のレイアウトを再現する物理的なレイアウト１１２を含みうる。さらに、ゴンドラ１０２の内部に着席するとき、対話型ディスプレイ１１４は、リアルタイムで、離陸、着陸、および飛行中の飛行映像を含む飛行のすべての側面を表わす仮想の、または重畳された動画を表示するコックピットの疑似窓を満たす。ゆえに、シミュレートされる航空機の飛行環境のすべての側面は、複数のＧ力と、ヨー、ピッチ、およびロールの軸における±３６０度の動きとを含むゴンドラ１０２において「仮想の航空機」として再現されうる。
【００２１】
通常、ゴンドラ１０２の内部に入れられるとき、被訓練者は外部への視覚の手がかりを有さず、ゴンドラ１０２において表示される複数の視覚の手がかりおよび複数の機器に完全に頼らなくてはならない。ゆえに、被訓練者は仮想の航空機を操縦することができ、シミュレータ１０２によってシミュレートされる実際の予め定められた航空機に実質的に合致する複数の飛行中の状態を物理的に経験することができる。
【００２２】
例示において、図１のシミュレータはＧＬ４０００（登録商標）であり、図２のシミュレータはＡＴＦＳ−４００（登録商標）であり、両方とも米国のＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｔｅｃｔｏｎｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのものである。ＧＬ４０００（登録商標）およびＡＴＦＳ−４００（登録商標）の例が実例として本明細書において示されるが、本明細書において記載される複数のシステム、複数の方法論および複数の原理のうちの何れも、何か特定の遠心力ベースシミュレータに限定されることはなく、それらは他のシミュレータの複数のブランドおよび複数のモデルに概して適用されうる。
【００２３】
図４は、複数のＧ力を生成すべく、中心軸１０６の周りを回転するゴンドラ１０２（時にコックピットと呼ばれる）を有するシミュレータ１００の論理図を示す。被訓練者はゴンドラ１０２内に座る。この図から分かるように、ゴンドラ１０２は、水平飛行をシミュレートすべく用いられる名目の速さで中心軸１０６の周りを回転している。いくつかの例において、被訓練者は増大する負荷に迅速に順応することが可能であるが、被訓練者に約１．４Ｇ（またはそれより大きい、またはそれより小さい）を与えつつ、ゴンドラ１０２をアイドル仕様で回転させ続けることは有利である。当業者によって理解されるように、用途およびシミュレータに応じてアイドル速度は１．４Ｇより大きい、または１．４Ｇより小さいＧを与えうる。概して、１Ｇと２Ｇとの間の範囲が、ゴンドラ１０２のアイドル回転中に誘導されうる。
【００２４】
ゴンドラ１０２は中心軸１０６の周りを回転するので、ゴンドラ１０２は外側に傾いて回転し、合成Ｇ力ベクトル４０２に整合する。合成Ｇ力ベクトル４０２は、向心力ベクトル４０４と重力ベクトル４０６との和である。重力に対するこの整合角は、ロール角φと定義されうる。図４は、１．４Ｇに対応する、４５度のロール角φを示す。
【００２５】
図５は、中心軸１０６の周りを回転するゴンドラ１０２を有するシミュレータ１００の、別の論理図を示す。具体的には、図５は、被訓練者が、被訓練者の頭部に対してＺ軸の力の方向に、７Ｇを経験している状態に対応するほぼ８２度のロール角を示す。すなわち、被訓練者が７Ｇで引っ張られるとき、パイロットは座席に向けられる７Ｇｚに等しい力を感じる（図５には図示せず）。ゴンドラ１０２は毎秒１７１度で中心軸１０６の周りを回転する。
【００２６】
被訓練者がより高いＧレベル（７Ｇなど）から名目Ｇレベル（１．４Ｇなど）に移行する場合、彼は、背景技術の項において上で検討されたように、極度に方向感覚を失わせる、前方に転倒するような激しい感覚（すなわち、ＣＣＣ）を経験する。本出願において記載される例示的な、複数のシステム、複数の方法、および複数の技術はこの問題を解決することを目的としている。
コンピュータシステム（コントローラ）の例
【００２７】
図６は遠心力ベースシミュレータ６０２（図１から図５において示されるシミュレータ１００など）を制御するために用いられるコンピュータシステム６００を示すブロック図である。コンピュータシステム６００はシミュレータ６０２の構成要素でありうる。
【００２８】
コンピュータシステム６００は、１または複数のプロセッサ６０４と、コンピュータ可読媒体６０６にアクセスする能力とを有する任意の適切なコンピューティングデバイスを表しうる。プロセッサ６０４は、シミュレータ６０２の物理的な動きを制御する複数の命令を実行するコンピュータ可読媒体６０６と対話し、および、特定の実際の航空機を再現するシミュレータ６０２の複数の物理的な動きと一致する仮想飛行環境を実現し易くもする。
【００２９】
プロセッサ６０４は、１つを超えるコンピュータシステム、およびネットワーク上（図示せず）に分散されうる。複数のコンピュータシステム６００の複数の例としては、サーバ、パーソナルコンピュータ、専用コンピュータ、分散型コンピュータシステム、または、プロセッサおよびコンピュータ可読媒体にアクセスする他の複数のコンピューティングデバイスが挙げられうるが、それらに限定はされない。さらに、図示されないが、当業者によって理解されるように、任意の数の、システムバス、通信および周辺のインターフェース、入出力装置、および他の装置は、コンピュータシステム６００に含まれうる。
【００３０】
コンピュータ可読媒体６０６は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリ、およびそれらの組み合わせを含む任意の適切なコンピュータ記憶媒体を含みうる。例えば、コンピュータ記憶媒体は、複数のコンピュータ可読命令、複数のデータ構造、複数のプログラムモジュール、または他のデータなどの情報の格納のための任意の方法または技術で実装される揮発性および不揮発性の媒体、リムーバブルおよび非リムーバブルの媒体を含む。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）または他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または、コンピューティングデバイスによるアクセスについての情報を格納すべく用いられうる任意の他の非一時的または非伝送媒体をさらに含みうるが、それらに限定されない。
【００３１】
他の複数の例において、コンピュータ可読媒体６０６は、複数のコンピュータ可読命令、複数のデータ構造、複数のプログラムモジュール、または、搬送波または他の送信メカニズムなどの変調されたデータ信号の形の他のデータを具現化しうる通信媒体を含みうる。本明細書において定義されるように、コンピュータ記憶媒体は通信媒体を含まない。
【００３２】
さらに、コンピュータ可読媒体６０６は、コンピュータシステム６００に対してローカル、および／またはオフサイトでありうる。例えば、コンピュータ可読媒体６０６に格納されるデータまたはコードの、１または複数の部分またはすべては、ネットワークに接続される記憶媒体からなど、コンピュータシステム６００に対してローカルおよび／またはリモートなコンピュータ記憶媒体からアクセスされうる。
【００３３】
コンピュータ可読媒体６０６内に常駐するのは、１または複数のオペレーティングシステム（図示せず）でありえて、および、データまたは他の機能の処理を可能にすべく、プロセッサ６０４上で実行される複数のコンピュータ実行可能命令および／またはロジックの形態の、任意の数の他のプログラムアプリケーションまたはモジュールでありうる。
遊星速度制御モジュールの例
【００３４】
コンピュータシステム６００は、コンピュータ可読媒体６０６において維持される遊星速度制御モジュール６０８で構成される。一例において、遊星速度制御モジュール６０８は、１または複数のプロセッサ６０４上で実行される複数のコンピュータ可読命令の形態のコードとして実装されうる。例示の目的で、複数のプログラムおよび他の複数の実行可能プログラムモジュールは、複数の別個のブロックとして本明細書において示されるが、そのような複数のプログラムおよび複数のコンポーネントは、複数の異なる格納コンポーネントに、様々な時間に存在しうることを認識されたい。さらに、そのようなコードは、１または複数のアプリケーションまたはモジュールとして実装されうるか、またはただ１つのアプリケーション内に複数のコンポーネントとして統合されうる。コンピュータ可読媒体６０６に格納されるそのようなコードは、クラウドコンピューティング環境内、ローカルデバイス上、またはそれらの組み合わせにおいて、１または複数のサーバに渡って実装されうる。以下の説明が、コンピュータ可読媒体６０６に格納されるコードの実装を、何か特定のデバイスまたは環境に限定することはない。
【００３５】
遊星速度制御モジュール６０８は、コンピュータ可読媒体６０６に含まれる複数のコンポーネントを含みうる。一例において、遊星速度制御モジュール６０８は、高められたＧ力モジュール６１０、平衡化モジュール６１２、および移行モジュール６１４を含む。
【００３６】
高められたＧ力モジュール６１０の例は、シミュレータ６０２内の仮想の航空機を操縦しながら、ゴンドラ１０２（図１から図５において示されるような）中の被訓練者に複数の高められたＧ力を与える（すなわち、Ｇ力を増大させる）ための最小閾値を遊星速度が超える、シミュレータ６０２の動作モードを容易にする。具体的には、高められたＧ力モジュール６１０は、シミュレータ６０２が、シミュレータ６０２の動作中、ゴンドラ１０２中の被訓練者に約１から１．４Ｇの力よりおおよそ大きいＧ力が物理的に与えられる回転速度で、シミュレータ６０２の中心の周りにそれのゴンドラを回転させるように命令する。例えば、図１および図２を参照すると、ゴンドラ１０２が中心軸１０６の周りをより速く回転し始めると、これはゴンドラ１０２にロールを引き起こし、座席にパイロットを押し付けながら、ゴンドラ１０２は彼の背筋に向けられる合成Ｇ力（Ｇｚ）ベクトルに整合する。
【００３７】
荷重倍数は一般的に重力の倍数、すなわち「Ｇ」の何倍かで測定される。例えば、航空機が自身の重量の２倍の揚力を生じている場合、それは荷重倍数２を経験する、または２Ｇで引っ張られる。
【００３８】
図６に戻り参照すると、高められたＧ力の動作モードにおける場合、高められたＧ力モジュール６１０はまた、シミュレータ６０２に、パイロットがより大きい複数の荷重倍数を経験しうる複数の飛行状態を再現させうる。そのような複数の飛行状態は、離陸、着陸、横傾斜、悪天候との遭遇、後方乱気流との遭遇、飛行機能不全の経験、またはパイロットによって引き起こされうる他の状態を含みうる。それらは、実世界で起これば、およそ１Ｇ力より大きい力が実際の航空機を操縦するパイロットに与えられるようにさせる。
【００３９】
高められたＧ力の動作モードにおける場合、シミュレータ６０２は、ゴンドラ１０２の遊星運動（図１、２、４、および５）に加えて、ヨー１１１（図１および図２）、ピッチ１１２、およびロール１１０の軸における±３６０度の動きを動かし続けうる。
【００４０】
Ｇ力低減の動作モードにおける場合、例示的な平衡化モジュール６１２は、シミュレータ６０２に、それが結果的に被訓練者におおよそ１Ｇと１．４Ｇとの間の力を与えるようにシミュレータ６０２の回転を減少させながら複数の飛行状態を再現するように命令する。Ｇ力の低減（先により高いＧ力レベルにあったとして）を引き起こしうる複数の飛行状態の例としては、水平飛行に戻る、大きな旋回から戻る、または非旋回の複数の上昇または複数の下降などの他の状態を含む。
【００４１】
Ｇ力低減の動作モードにおける場合、平衡化モジュール６１２はまた、シミュレータ６０２に、中心軸１０６（図１および図２）の周りにアーム１０８（図１および図２）を回転するように命令して、ゴンドラ１０２（図１、２、４、および５）中の被訓練者に中間Ｇ力レベルまたは値を与え、適切な持続時間の間被訓練者にかかるこの力のレベルを維持する。より詳細に説明されるように、および本開示を読むことの利益を有した後の当業者にはより明らかになるように、被訓練者に与えられる実際の中間Ｇ力レベル、ならびにこの力を維持するための適切な持続時間は変化しうる。
【００４２】
例えば、中間Ｇ力値は、（ｉ）Ｇ力の増大中に被訓練者によって経験されるゴンドラ（すなわち、コックピット）の回転の角度、（ｉｉ）Ｇ力の増大の間に被訓練者によって経験されるＧ力値（最大平均値などの）、および／または（ｉｉｉ）被訓練者が、Ｇ力低減の動作モードに移行する前に複数のＧ力値の増大に曝された時間の長さ（すなわち、ウィンドウ）を含むいくつかの要因に基づいて決定されうる。中間Ｇ力値はまた、被訓練者に与えられるＣＣＣの所望の低減レベルに応じて異なりうる。
【００４３】
一例において、中間Ｇ力値、ゆえにゴンドラのロール角φ、の決定は、以下の式によって決まる。
【数２】
2016505904.tif 000004
【００４４】
そのようにして、平衡化モジュール６１２は、被訓練者が、水平飛行などの静止位置を再現するニュートラルまたは名目Ｇ力状態に近づけながら複数のＧ力を低減させる間、適切な時間の長さの間Ｇ力（中間Ｇ力値または中間Ｇ力レベル）を維持するようにシミュレータに命令する。
【００４５】
名目の１Ｇから１．４Ｇのアイドルレベルへ遅延なく進むのではなく、適切な持続時間の間中間Ｇ力値に一時的に留まることによって、平衡化モジュール６１２は、コックピットが実際に名目Ｇ力レベルに到達する前に、被訓練者がより長い時間自分の前庭系の平衡を保つことができるようにする。この技術は、被訓練者にかかるＣＣＣ効果を大幅に低減または除去する。しかし、被訓練者は、自分が名目Ｇ力レベルに完全に戻っていないように感じることは不可能であり、名目Ｇ力レベルより大きいが、シミュレータが高められたＧ力の動作モードにある間被訓練者によって経験された最大Ｇ力より小さいＧ力で実際は回転している。
【００４６】
移行の動作モードにおける場合、例示的な移行モジュール６１４は、シミュレータ６０２に、自身の回転速度を、被訓練者に与えられた中間Ｇ力値に対応する速さから名目Ｇ力値に対応する速さに減速させるように命令する。すなわち、中間Ｇ力値が適切な持続時間の間、与えられ、維持された後、移行モジュール６１４は、名目Ｇ力値（または他の適したＧレベル）に到達するまでＧ力を低減させるようにシミュレータに命令する。中間Ｇ力値から名目Ｇ力値への移行は閾値以下で実行されうる。すなわち、中間Ｇ力値から名目Ｇ力値へ移行するとき、シミュレータの回転は、被訓練者による人検知の一般に知覚可能な閾値よりも低い速さで減速しうる。
【００４７】
換言すると、飛行シミュレータの回転の減速は、人検知の知覚可能な閾値よりも概して低い速さで実行される。例えば、移行の動作モードが開始される場合、移行モジュール６１４は、被訓練者に作用するすべての力および回転が、検知に対する人の閾値よりも低いレベルであるように（すなわち、Ｇｒｏｅｎ，  Ｊ．Ｊ．，  Ｊｏｎｇｋｅｅｓ，  Ｌ．Ｂ．Ｗ．による「Ｔｈｅ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｏｆ  ａｎｇｕｌａｒ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ」、Ｊ．  Ｐｈｙｓｉｏｌ  １０７、１−７  １９４８年（参照によって本明細書に組み込まれる））、中心軸１０６（図１および図２）の周りにゴンドラ１０２（図１、２、４、および５）を回転するようシミュレータに命令する。減速は人検知の閾値よりも低い（すなわち「閾値以下」）ので、被訓練者／パイロットは、自分がもはや中間Ｇ力レベルでは回転していないことに一般的には気付かない。言い換えると、被訓練者は中間Ｇ力レベルと名目Ｇ力レベルとの間の差を感知できない。
【００４８】
本開示の利益を有した後、当業者によって理解されるように、複数の動作モードの間の検知不可能な移行を達成するための複数の最適な減速および複数の移行速度は、各シミュレータ、および複数の飛行状態などの他の複数の要因で異なる。
【００４９】
従って、シミュレータ内で仮想の航空機を操縦する被訓練者は、中間Ｇ力レベルと名目Ｇ力レベルとの間を移行するとき、シミュレータの遊星運動およびロール角φに変化があるかどうかを必ずしも検知しない。加えて、中間Ｇ力レベルと名目Ｇ力レベルとの間の移行のこのプロセスはまた、移行中に生成されるコリオリ力を人検知の閾値よりも低いレベルに保持する。
【００５０】
名目Ｇ力へ向けてのＧ力の低減の後の中間Ｇ力レベルの挿入、および中間Ｇ力レベルから名目Ｇ力への閾値以下での移行は、遠心力ベースシミュレータにおいてＣＣＣを最小化する、または除去すべく、システム６００（図６）によって体系的に使用される。
【００５１】
図７は上述されたようなシミュレータ中で操縦する被訓練者に与えられる複数のＧ力のプロファイルの例を表すグラフを示す。複数のＧ力は、飛行軌道をたどる仮想の航空機の同一の時間的および挙動の位置に従って予め定められた航空機を操縦する場合、パイロットが経験しうる複数の実際のＧ力に実質的に一致すべく意図される。
【００５２】
ｔ＝０である点７０２において、シミュレータは被訓練者に約１Ｇから１．４Ｇの間の名目Ｇ力を与える。当業者によって理解されるように、名目Ｇ力は、シミュレータ、およびシミュレータの向上に応じてこの範囲を超えうる。
【００５３】
ｔ＝３．５である点７０４において、シミュレータは、Ｇ力が次第に高められながら被訓練者に加えられる高められたＧ力状態において動作する。遠心回転装置がより速く回転し始め、ゴンドラ（コックピット）は、パイロットを座席に押し付けながら、Ｇベクトルが彼の背筋に向けられるように、Ｇベクトルに整合すべくロールし始める。例えば、被訓練者が遠心力ベースシミュレータにおいて急に横傾斜する仮想の航空機を操縦することを仮定されたい。すなわち、仮想の航空機が横傾斜するとき、シミュレータ６０２（図６）は、ゴンドラ１０２（図１、２、４、および５）内の被訓練者に高められたＧ力を与える。これらの高められたＧ力は、飛行軌道をたどる仮想の航空機の同一の時間的および挙動の位置に従って予め定められた航空機を操縦する場合、パイロットが経験しうる実際の複数のＧ力に実質的に一致すべく意図される。
【００５４】
時間約ｔ＝６秒である点７０６において、パイロットは約７Ｇの最大Ｇ力値に到達する。遠心回転装置は今度は、図７において示されるエンベロープの例に従って自身の最速の速さで回転し、ゴンドラ（コックピット）は最大ロール角に到達する。
【００５５】
時間約ｔ＝８秒である点７０８において、シミュレータはその動作を被訓練者に対するＧ力の低減へと移行し始める。すなわち、シミュレータは自身の遊星回転を減速させ、ゴンドラはより直立な位置に向かってロールを開始する。例えば、被訓練者によって操縦される仮想の航空機が旋回を終えて水平飛行に移行することを仮定されたい。飛行軌道のこの部分の間は、被訓練者へのＧ力の低減が起こる。
【００５６】
点７０８の後の時間約ｔ＝８秒とｔ＝８．５秒との間では、７１０に示されるような複数のＧ力の急速な低減が起こる。本開示において記載される例示的な複数のシステム、複数の方法論、および複数の技術が無ければ、被訓練者は激しい人工的なタンブリング感覚、および他の複数のＣＣＣ効果を経験しうる。
【００５７】
従って、シミュレータ６０２、および具体的には例示的な平衡化モジュール６１２（図６）は、１または複数の持続時間（すなわち、複数のウィンドウ）７１２中に被訓練者に与えられる複数のＧ力を記録する。記録されるこれらのＧ力は、ウィンドウの長さに渡って１または複数のＧ力を含みうる。複数のＧ力値は、最大Ｇ力、特定の持続時間に渡る複数のＧ力値から計算される平均、およびウィンドウ７１２などの持続時間に渡って被訓練者によって経験される代表的なＧ力を計算する様々な他の適した複数の手法を含みうる。加えて、被訓練者が仮想の軌道に従って仮想の航空機を操縦するとき、各ウィンドウのサイズは変化しえて、移動できる。ゆえに、一例において、平衡化モジュール６１２は、ｔ＝３．５秒とｔ＝６秒との間に被訓練者に与えられるＧレベルを描く１または複数のＧ力値を決定する。
【００５８】
このＧ力値はそれから、被訓練者に与えられる中間Ｇ力レベル７１４を決定し、適切な持続時間に渡ってこのレベルを維持すべく、平衡化モジュール６１２によって用いられる。すなわち、シミュレータは点７０６における最大Ｇ力から名目Ｇ力７０４に向かって自身の回転を減速させるとき、中間Ｇ力レベル７１４が適切な持続時間の間被訓練者に与えられる。中間Ｇ力レベル７１４は、最大Ｇ力７０６より小さく、名目Ｇ力７０４より大きい。
【００５９】
中間Ｇ力レベル７１４と名目Ｇ力７０４との間の差は、一般的に被訓練者によって感知されない。なぜならば、被訓練者はそのような高いＧレベルからＧが低減されたからである。従って、中間Ｇ力レベルは名目Ｇ力より大きいにもかかわらず、被訓練者は、中間Ｇ力レベルが名目Ｇ力レベルに相当するように感じる。
【００６０】
適切な持続時間の後、おおよそ点７１６において、シミュレータは中間Ｇ力レベル７１４から名目Ｇ力レベル７０４へと移行する。ここで、約１．４Ｇ、またはそれより低いレベルまで、被訓練者から残りの複数のＧ力が低減される。一般的に、シミュレータの回転の減速は、被訓練者による検知の一般に知覚可能な閾値よりも低い速さで起こる。さらに、複数の回転速度は、許容可能な減速の閾値をわずかに超えうる。そのような複数の回転速度はまた、―人の知覚の閾値を部分的に超える、またはわずかに超える境目であるが―、いくつかの状況においては人検知の知覚可能な閾値よりも概して低い領域内であるとも考えられうる。
【００６１】
本開示の利益を有する当業者によって理解されるように、図７を参照して上述した例は、異なる複数の動作モード、および複数の設定可能な飛行状態が、対応する複数のＧ力で実装／開始されうる多数の異なる手法のうちの１つに過ぎず、それらのうちのすべてが、予め定められた航空機において複数の同一の飛行状態の間に起きる複数の実際のＧ力に一致させるべく意図される。
例示的な処理
【００６２】
図８は、様々な実施形態による、遠心力ベースシミュレータを制御するための例示的な処理８００を示す。処理８００は図１から図７を参照して説明されうる。
【００６３】
処理８００は、論理フローグラフにおける複数のブロックの集合として示され、それらは、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装されうる一連の動作を表す。ソフトウェアの場合を考えると、複数のブロックは、１または複数のプロセッサによって実行されるとき、列挙される複数の動作を実行する複数のコンピュータ実行可能命令を表わす。概して、複数のコンピュータ実行可能命令は、複数のルーチン、複数のプログラム、複数のオブジェクト、複数のコンポーネント、複数のデータ構造、および、特定の複数の機能を実行する、または特定の複数の抽象データ型を実装する同様のものを含む。複数の動作が説明されるその順序を、限定的なものとして解釈されることは意図されず、任意の数の説明されるブロックは、処理を実装すべく任意の順序で、および／または平行して、組み合わされることが可能である。また、複数の説明されるブロックの１または複数は、本開示の範囲から逸脱することなく省略されうる。
【００６４】
８０２において、シミュレータは、高められた複数のＧ力を物理的に与える回転速度でシミュレータを回転させることによって複数の第１の飛行状態をシミュレートする。そして、複数の第１の飛行状態のうちの少なくとも１つをシミュレートした後、処理８００は８０４に進む。
【００６５】
８０４において、次にシミュレータは複数の第２の飛行状態のうちの１つをシミュレートするものと仮定して、シミュレータの遊星速度は、名目Ｇ力のレベルに近づきながら、ある時間をかけて減じられる。すなわち、複数のＧ力は、被訓練者に対して第１のＧ力値から名目Ｇ力値に向かって低減される。
【００６６】
８０６において、中間Ｇ力値は、（ｉ）ブロック８０２中のゴンドラの回転角度、（ｉｉ）ブロック８０２において被訓練者に与えられる最大Ｇ力値、および／または（ｉｉｉ）被訓練者がこのＧ力値に曝された時間の長さ、を含むいくつかの要因に基づいて決定されうる。
【００６７】
８０８において、シミュレータは、適切な持続時間の間被訓練者に中間Ｇ力値を与え、維持する。
【００６８】
８１０において、中間Ｇ力値から名目Ｇ力値に移行する間、シミュレータはさらに、被訓練者に対して複数のＧ力を低減する。一例において、移行は、速度の変化率を制御することによって実行される。速度の変化率は、シミュレータを動作させている間は、被訓練者による人検知の知覚可能な閾値よりも概して低い（シミュレータの動きは、人検知の閾値以下のレベルにおいて概して実行される）。
【００６９】
開示される複数のシステムおよび複数の方法を実装するためのより詳細な複数の例、複数の技術、および見本となる複数の式およびグラフが以下に記載される。
【００７０】
例示的遠心力ベースシミュレータの現在のＧｚ状態は、複数の以下の式および可変アイドルアルゴリズムに依存する。
ａ．現在のゴンドラのロール角：
【数３】
2016505904.tif 000005
ｂ．コリオリ力に起因する内リンパの角加速度変化：これは、ＣＣＣによるタンブリング強度の最小化を目的とする変数である。
【数４】
2016505904.tif 000006
そのタンブリング速度を新たなアイドルロール角、φアイドル−新（φｉｄｌｅ−ｎｅｗ）の両方に対して計算し、約４５度（現在の１．４Ｇｚにおける）に等しい基準アイドルロール角φアイドルとそれらを比較することが可能である。
【００７１】
可変アイドルレベル（すなわち、中間Ｇ力値）を得るべく、それはＣＣＣ強度の設定された割合減少（ΔＣＣＣ）を与える。この値を計算すべく、φアイドル−新に対する以下の式が解かれうる。
【数５】
2016505904.tif 000007
【００７２】
この式は容易には解けないので、ＣＣＣの所望の割合の低減（ΔＣＣＣ）に基づいてφアイドル−新の値を決定すべく、多項式曲線の複数の係数（以下の表１から表６）を用いることもまた可能である。これらの曲線は４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、および９０％の低減目標について計算された。
【００７３】
複数の可変アイドル値を計算するための複数の多項式曲線：コリオリ力に起因する内リンパの角加速度変化の式（以下に再現される）を解くべく、数値積分が必要とされる。
【数６】
2016505904.tif 000008
【００７４】
これを達成すべく、コリオリ力によるタンブリングの所望の割合の低減、ΔＣＣＣが設定され、可変アイドルＧレベルがこの割合の低減、φアイドル−新、を満たすように計算される。この処理は、時間がかかり、計算が複雑である。これを最小化すべく、一例において、すべての数値積分が予め定められ、複数の数値曲線を７次の多項式関数に一致させる。４０％と７０％との間のコリオリ力の低減に対する複数の数値結果が図９に示される。４０％と９０％との間のコリオリ力の低減に対する複数の数値結果が図１０に示される。
【００７５】
コリオリ力に起因する内リンパの加速：これは、新たな高められたアイドルレベルから名目Ｇ力１．４Ｇ（アイドル）へ戻る移行に用いられうる変数である。この変数が、すべての値について角加速度（以下に定義される）の人検知の閾値以下であることを確実にすべく、シミュレータは名目Ｇ力１．４Ｇレベルへ移行し戻りうる。
【数７】
2016505904.tif 000009
【００７６】
この関数は、アイドル−新からアイドルへの全移行に対してａ→ｓｃｃ以下に留まらなければならない。この式に対する解法は図１１に提供される。
【００７７】
すなわち、図１１は、遠心回転装置の遊星速度ωｃｅｎｔ、ゴンドラのロール角φ、および複数の管（ｃａｎａｌ）に作用するコリオリ力による加速の式中（式は参照用に以下に再現される）のωｃｅｎｔｃｏｓ（φ）の項の複数のプロットを示す。
【数８】
2016505904.tif 000010
【００７８】
この式から、高められた可変アイドル状態からより下側の名目アイドル状態への移行と、追加の複数の動きアーチファクトおよび複数のタンブリング感覚の回避とを確実にすべく、前庭回転閾値ａ→ｓｃｃに基づいてオフセット曲線が決定されうる。
【００７９】
動的な複数のアイドル定数およびパラメータは、以下のように設定または定義されうる。
設定または定義されるべき複数の自由パラメータおよび複数の定数：
ａ.ΔＣＣＣ−ＣＣＣによるタンブリング速度の所望の割合の低減（０％から１００％）。
ｂ.角加速度検知閾値（文献において見られる複数の典型値は、この値が０．５°／ｓ２と２．０°／ｓ２との間であることを示唆する）。
ｃ．τウィンドウ−局所的な最大値を探す、または移動平均フィルタを適用するタイムウィンドウの長さ。以下に定義される三半規管の時定数、τｓｃｃ、に基づくべきである。
ｄ．τアイドル−われわれが複数の名目アイドル状態に戻るよう移行し始めるまで、高められたアイドルにおいて待機するタイムウィンドウの長さ。
ｅ．τｓｃｃ−半規管内リンパ−クプラ動的システムの時定数（文献において見られる複数の典型値は、この値が約６秒であることを示唆する）。
【００８０】
シミュレーション中の全時間ｔに対して、
１．３つのオプションのうちの１つでＧ状態を計算する。
ａ．ウィンドウサイズτウィンドウを有する移動平均値。
ｂ．ウィンドウサイズτウィンドウを有する移動最大値。
ｃ．われわれが可変アイドルレベルに到達するまでリセットされない新たな最大値を有する局所的な最大値。
２．上で計算される複数の多項式曲線でＧ条件を可変アイドルレベルに移動させる。
ａ.段階２において計算されるＧに応じて変化する１つの曲線またはいくつかの曲線を用いるかどうかを決定する。
【００８１】
Ｇが新たなアイドルレベル待機τアイドルに下がると、上で計算される加速の式によって決定される名目１．４Ｇｚアイドルにゆっくり移行して戻る。最後に、アイドルへと移行し戻る間に中断される場合、現在のＧｚレベルをアイドルとしてみなし、途切れなく処理を続行する。
【００８２】
各曲線は７次の多項式関数に一致させられた。各一致に対する複数の係数および複数のプロットが以下に示される。
【表１】
2016505904.tif 000011
表１：ＣＣＣの４０％低減に対する多項式のパラメータ
【表２】
2016505904.tif 000012
表２：ＣＣＣの５０％低減に対する多項式のパラメータ
【表３】
2016505904.tif 000013
表３：ＣＣＣの６０％低減に対する多項式のパラメータ
【表４】
2016505904.tif 000014
表４：ＣＣＣの７０％低減に対する多項式のパラメータ
【表５】
2016505904.tif 000015
表５：ＣＣＣの８０％低減に対する多項式のパラメータ
【表６】
2016505904.tif 000016
表６：ＣＣＣの９０％低減に対する多項式のパラメータ
【００８３】
図１２は、０．２５、０．５０、１．０、１．５、および２．０°／ｓ２の前庭閾値ａ→ｓｃｃに対するロール角速度オフセット曲線を示す。これらの曲線を計算する式は以下に示される。
【数９】
2016505904.tif 000017
ロール角速度が選択される曲線よりも下にある限り、パイロットは可変アイドルから名目アイドルに移行する間、コリオリ力による複数のタンブリング感覚を追加的に経験することはない。
【００８４】
各曲線は、複数の係数が表７に示される複数の値に等しい単純な三次の多項式関数に一致させられた。これらの三次のパラメータを用いて、可変アイドルから名目アイドルへの閾値以下での移行を完了すべく、サイン関数が計算されうる。
【表７】
2016505904.tif 000018
表７：異なる複数の管閾値に対する多項式のパラメータ
われわれは、最大ロール角速度を移行中の中間Ｇレベル、Ｇｍｉｄに基づかせる。
【数１０】
2016505904.tif 000019
このＧレベルから、われわれは、表７における複数の係数を用いて最大ロール角速度φ最大（φｍａｘ）を計算しうる。
【数１１】
2016505904.tif 000020
われわれは、ロール角の変化Δφを、可変アイドルにおけるロール角と、名目アイドルにおけるロール角との間の差と定義する。
【数１２】
2016505904.tif 000021
Δφとφ最大とを用いて、われわれはロール移行の時間Ｔ、すなわち期間を計算しうる。
【数１３】
2016505904.tif 000022
最後に、完全なサイン移行曲線の式は、
【数１４】
2016505904.tif 000023
となる。
結論
【００８５】
用語１Ｇまたは１．４Ｇに対する「約（ａｂｏｕｔ）」または「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」への本明細書における言及は、地球表面に静止する人によって一般的に経験されるＧ力を意味するが、遠心力ベースシミュレータのアームの位置および／またはわずかな動きに応じて、１Ｇよりわずかに大きい、または小さいこともありうる。
【００８６】
「例」、「実施形態」または複数の同様の定式のものへの本明細書における言及は、その例に関連して説明される特定の特徴、構造、動作、または特性が、本説明における少なくとも１つの実装に含まれることを意味する。ゆえに、本明細書においてそのような複数の文言または複数の定式のものが現れる場合、必ずしもすべてが同一の例を参照しているわけではない。さらに、様々な特定の特徴、構造、動作、または特性は、１または複数の例において任意の適切な形で組み合わされうる。
【００８７】
主題が複数の構造的機能および／または方法論的作用に特有の言語で記載されてきたが、添付の複数の請求項において定義される主題は、記載される複数の特定の特徴または作用に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、複数の特定の特徴および作用は、複数の特許請求の範囲を実装する例示的な複数の形態として開示される。
【図１】
2016505904.tif 000024
【図２】
2016505904.tif 000025
【図３】
2016505904.tif 000026
【図４】
2016505904.tif 000027
【図５】
2016505904.tif 000028
【図６】
2016505904.tif 000029
【図７】
2016505904.tif 000030
【図８】
2016505904.tif 000031
【図９】
2016505904.tif 000032
【図１０】
2016505904.tif 000033
【図１１】
2016505904.tif 000034
【図１２】
2016505904.tif 000035
【国際調査報告】
2016505904.tif 000036
2016505904.tif 000037