(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおけるカプセルの損傷・劣化を検出する方法であって、
前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性について、未稼働時に予め測定しておいた初期特性と所定時間稼働した後の検査時に測定して得られる検査時特性とを比較し、その結果に基づいて前記カプセルにおける損傷・劣化を検出するようにしてなる方法。
【請求項２】
人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおいて、
前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性を測定するための測定手段と、前記測定手段により未稼働時に予め測定しておいた前記特性に関する初期特性と所定時間稼働した後の検査時に前記測定手段により測定して得られる前記特性に関する検査時特性とを比較する比較手段とを備えてなるカプセルの損傷・劣化システムが設けられていることを特徴とするシミュレーションライド。
【請求項３】
人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおけるカプセルの損傷・劣化検出システムであって、
前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性を測定するための測定手段と、前記測定手段により未稼働時に予め測定しておいた前記特性に関する初期特性と所定時間稼働した後の検査時に前記測定手段により測定して得られる前記特性に関する検査時特性とを比較する比較手段とを備えてなるカプセルの損傷・劣化検出システム。
【請求項４】
特性として、カプセルの固有振動数、カプセルの所定部位に生じるひずみ、カプセルの所定部位における温度の何れかまたはこれらの組み合わせが用いられる請求項１に記載の方法または請求項２に記載のシミュレーションライドまたは請求項３に記載のカプセルの損傷・劣化検出システム。
【請求項５】
駆動手段により与える所定の動きとして、１〜２０Ｈｚまでのスイープ加振を用いるようにした請求項１に記載の方法または請求項２に記載のシミュレーションライドまたは請求項３に記載のカプセルの損傷・劣化検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が乗り込めるようにしたカプセルに、その内部で供給される映像や音響に合わせた動きを与えることにより、映像や音響などとともにこれら映像や音響に相関する動きも併せて体験させることのできるシミュレーションライド（搭乗型疑似体験装置）に関し、特に一定の稼働時間が経過した後にカプセルに損傷や劣化などが生じているかを検出したり評価するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シミュレーションライドは、映像機器や音響機器などが内部に設けられたカプセルと、このカプセルを外部から動かすための駆動手段を備えており、映像機器や音響機器による映像や音響に連動した動きでカプセルを動かすことができるようになっており、カプセルに乗り込んだ人に映像や音響に動きを伴う疑似体験をさせることのできるシステムである。このようなシミュレーションライドは、例えば遊園地などの娯楽設備の一つとして用いられるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
シミュレーションライドは、上記のように人が乗り込むカプセルを映像などに合わせて例えば振動のような形態で激しく動かすものである。そのためそのカプセルの安全性について最大限の配慮をなす必要がある。特に稼働による経時的な劣化や駆動手段による駆動に伴う損傷の発生などによりカプセルの安全性が損なわれるようなことのないようすることが大切である。しかるに従来のシミュレーションライドにはこれら劣化や損傷を検出したり評価するための適切なシステムが設けられていない。すなわちシミュレーションライドについては、そのカプセルに生じる可能性のある劣化や損傷を例えば定期的な検査として常に監視できるようにすることが重要な課題として残されている。ここで、振動を加えられた構造物に損傷が生じたかどうかを検出する技術としては、例えば特願平９−２００１０９号に開示される地震時の建物損傷モニタリングシステムが知られている。これは地震記録計から得られた伝達関数を地震前に得られている伝達関数と比較することにより、建物が損傷を受けたかどうかを判断するものである。しかしこの技術はシミュレーションライドにおけるカプセルの劣化や損傷の検出などに用いることはできない。
【０００４】
したがって本発明の目的は、シミュレーションライドについて、そのカプセルの劣化や損傷を効果的に検出することができるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記目的を達成するために、人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおけるカプセルの損傷・劣化を検出する方法として、前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性について、未稼働時に予め測定しておいた初期特性と所定時間稼働した後の検査時に測定して得られる検査時特性とを比較し、その結果に基づいて前記カプセルにおける損傷・劣化を検出するようにしてなる方法を提供する。
【０００６】
また本発明では上記目的を達成するために、人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおいて、前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性を測定するための測定手段と、前記測定手段により未稼働時に予め測定しておいた前記特性に関する初期特性と所定時間稼働した後の検査時に前記測定手段により測定して得られる前記特性に関する検査時特性とを比較する比較手段とを備えてなるカプセルの損傷・劣化システムが設けられていることを特徴としている。
【０００７】
さらに本発明では上記目的を達成するために、人が乗り込めるようにしたカプセルと、このカプセルを動かすための駆動手段とを備え、前記カプセル内で供給される映像や音響に合わせた動きを前記駆動手段により前記カプセルに与えることにより、映像や音響に動きを伴う疑似体験を人にさせることができるようになっているシミュレーションライドにおけるカプセルの損傷・劣化検出システムとして、前記駆動手段により所定の動きを与えた際における前記カプセルの特性を測定するための測定手段と、前記測定手段により未稼働時に予め測定しておいた前記特性に関する初期特性と所定時間稼働した後の検査時に前記測定手段により測定して得られる前記特性に関する検査時特性とを比較する比較手段とを備えてなるカプセルの損傷・劣化検出システムを提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態について説明する。図１に第１の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成を示す。図に見られるようにシュミレーションライドは、通常は軽量化のためにカーボン繊維やガラス繊維などを用いたＦＲＰで作製されるカプセル１を備えている。カプセル１は、モーションベース２に固定された駆動手段であるアクチュエータ３に支持されている。またカプセル１は、複数の人が乗り込むことのできる内部空間を有しており、そこに例えばスクリーン５とプロジェクタ６からなる映像機器やスピーカ７などの音響機器が設けられるとともに、人が座るための椅子８が設けられている。本例ではアクチュエータ３を２台設けてあり、通常これらはコントローラ４による制御を別々に受けて駆動され、例えば振動や揺動などの形態で複雑な動きをカプセル１に与える。具体的には、スクリーン５に映し出された映像やスピーカ７から流される音響に合わせた動きがコントローラ４による制御の下でアクチュエータ３によりカプセル１に与えられる。そしてこれによりカプセル１内の人は、映像や音響とともに、これらに連動した動きを体感することができ、よりリアルな疑似体験を得ることができる。
【０００９】
以上のようなシミュレーションライドにおいては稼働中に様々な負荷を受けるそのカプセル１に損傷や劣化を生じることが予想される。そこで本発明ではこの稼働に伴う損傷や劣化を検出できるようにしている。そのための基本的な原理は、アクチュエータ３により所定の動きを与えた際におけるカプセル１の特性について、未稼働時に予め測定しておいた初期特性と所定時間稼働した後の検査時に測定して得られる検査時特性とを比較し、その結果に基づいて損傷や劣化を検出したり評価したりするというものである。
【００１０】
そのための具体的なシステム構成として本実施形態では、カプセル１の表面に固有振動数の測定手段である加速度センサー９を取り付け、この加速度センサー９でカプセル１の固有振動数を上記の特性として測定できるようにしている。加速度センサー９は２個以上用いるが好ましく、通常はカプセル１が例えば６個程度の複数のパーツをボルト止めなどで接続して形成されていることから、各パーツごとにＸ、Ｙ、Ｚの３方向に関して加速度を測定できるように３つ以上の加速度センサー９を取り付けるようにするのが好ましい。カプセル１の固有振動数の測定は、通常の稼働時にカプセル１を映像などに合わせて駆動するためのソフト１０とは別に検査用として設定したソフト１１によりカプセル１を駆動する条件下で行う。検査用駆動のためのソフト１１は、例えば正弦波などにより周波数が１〜２０Ｈｚ程度までスイープ加振をカプセル１に与えるようなものとするのが好ましい。また本例のようにアクチュエータ３を２台設けてある場合には、この２台が同期して加振駆動をなすようにするのが好ましい。
【００１１】
加速度センサー９で計測した固有振動数からカプセル１の損傷や劣化を検出したり評価したりするには、未稼働時における固有振動数と所定時間稼働後の検査時における固有振動数を比較し、その相違が一定以上であるか否かを判断する。具体的には、図２にその手順をフローチャート形式で示すように、例えばシミュレーションライドを製造工場で完成した時点やシミュレーションライドを稼働場所に設置した時点のように稼働が開始される前にソフト１１に基づいて加振した状態におけるカプセル１の固有振動数を測定し、そのデータを初期固有振動数ｆＬとして保存しておく。そして通常は定期的になされる検査時に、同じくソフト１１に基づいてカプセル１を加振してその際の固有振動数つまり検査時固有振動数ｆＮを測定する。それからこの検査時固有振動数ｆＮと初期固有振動数ｆＬを例えばコンピュータなどを用いることのできる比較手段（図示を省略）により比較し、両者が等しくなく、検査時固有振動数ｆＮが初期固有振動数ｆＬより低い場合には何らかの損傷や劣化を生じている可能性があると判断する。特に、カプセル１の正常状態での固有振動数（これは初期固有振動数ｆＬでもある）を例えば１０Ｈｚ以上になるようにしてある場合であれば、検査時固有振動数ｆＮが１０Ｈｚ以下に低下した場合には重大な損傷や劣化が生じているものと判断する。これらの判断は同じくコンピュータなどを用いることのできる判断手段を用いてなすこともできるし、また検査者が数値結果を見てなすこともできる。重大な損傷や劣化が生じていると判断された場合には、例えば各パーツを接続するボルトに緩みが生じていることなどが原因であればボルトの締め直しなどの補修を行ない、補修では対応できない損傷や劣化であれば、その部分のパーツを交換したり、あるいはカプセル１の全体を交換したりする。その他の場合には損傷や劣化の程度に応じて適宜な処置をとる。
【００１２】
ここで、アクチュエータ３がその駆動に伴って磁場を発生するような物である場合には、それによるノイズを防止するために加速度センサー９には外部磁場による影響を受けないものを用いるのが好ましい。また検査用の加振としては１〜２０Ｈｚという低い周波数を用いるのが通常であるので、加速度センサー９には低周波数用のタイプを用いるのが好ましい。
【００１３】
図３に第２の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成を示す。本実施形態は損傷・劣化検出システムの構成においてのみ第１の実施形態と異なる。具体的にはカプセル１の表面やカプセル１の内部構造物にひずみ測定手段であるひずみゲージ１２を取り付け、このひずみゲージ１２でカプセル１に生じるひずみを計測できるようにしている。ひずみゲージ１２は加速度センサー９と同様に複数個用いることになる。各ひずみゲージ１２の取り付け場所は、解析あるいは実験によりひずみの相対的に高い場所を求めておき、その場所とするのが好ましい。なおひずみゲージ１２には、加速度センサー９の場合と同様な理由から、磁場の影響をあまり受けない無誘導ゲージを用いることが望ましい。
【００１４】
本実施形態における損傷・劣化の検出ないし評価は、図４にその手順をフローチャート形式で示すように、第１の実施形態におけるのと同様に、稼働が開始される前にソフト１１に基づいて加振した状態でカプセル１に生じるひずみを各ひずみゲージ１２で測定し、そのデータを初期ひずみεＬとして保存しておく。それとともに、発生するひずみが加振力で異なることから、加振時のアクチュエータ３における加速度と荷重も併せて記録しておく。そして検査時に、同じくソフト１１に基づいてカプセル１を加振してその際に発生する検査時ひずみεＮを測定する。またそれとともに、当該加振時のアクチュエータ３における加速度と荷重についてもデータを得る。それからこの検査時ひずみεＮと初期ひずみεＬを、それらに相関する上記加速度と荷重を考慮しつつ、コンピュータなどを用いることのできる比較手段（図示を省略）により比較し、検査時ひずみεＮが初期ひずみεＬよりも例えば１０％以上大きい場合には何らかの損傷や劣化を生じている可能性があると判断する。特に、検査時ひずみεＮが初期ひずみεＬよりも５０％以上超えている場合には重大な損傷や劣化が生じているものと判断し、第１の実施形態に関して説明したのと同様な処置をとる。
【００１５】
図５に第３の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成を示す。本実施形態も損傷・劣化検出システムの構成においてのみ第１の実施形態と異なる。具体的にはカプセル１の表面やカプセル１の内部構造物に温度測定手段である熱電対１３を取り付け、この熱電対１３でカプセル１の所定部位における温度を計測できるようにしている。この損傷・劣化検出システムは、カプセル１を構成する各パーツの締結部位の損傷や劣化を検出するのに特に有効であり、そのために熱電対１３は各パーツの締結部位の近傍に取り付けるようにする。本実施形態における損傷・劣化の検出ないし評価は、上記各実施形態におけるのと同様に、稼働が開始される前にソフト１１に基づいて加振した状態でのカプセル１の温度を各熱電対１３の取り付け部位について測定し、そのデータを初期温度ないし正常状態温度として保存しておく。そして検査時に、同じくソフト１１に基づいてカプセル１を加振し、その際における各熱電対１３の取り付け部位での温度つまり検査時温度を測定する。それからこの検査時温度と初期温度を比較し、検査時温度が初期温度よりも高くなっていれば、締結部位に損傷や劣化を発生していると判断する。すなわち例えば締結部位のボルトに緩みがあれば、そのためにパーツ同士の締結面に摺動を生じ、これによる摩擦熱で締結部位の温度が上昇することから、検査時温度が初期温度よりも高くなっていることに基づいて締結部位の緩みを検出することができる。
【００１６】
以上の各実施形態では稼働前と稼働後について比較する特性として、固有振動数、ひずみそれに温度の何れか一つを用いる例であったが、必要ならばこれらを組み合わせて用いることもでき、そのようにすることで、より一層効果的な検査が可能となる。また以上の各実施形態で用いていた特性の他にも、カプセル１に損傷や劣化が発生することで一定の変化を生じ得る特性であれば、上記の特性に代えて、あるいはそれらと適宜に組み合わせて用いることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればシミュレーションライドにおけるカプセルの稼働による損傷や劣化を的確に評価することがで、シミュレーションライドの安全性をさらに一層高めることに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成図である。
【図２】第１の実施形態における損傷・劣化の検出における手順についての説明図である。
【図３】第２の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成図である。
【図４】第２の実施形態における損傷・劣化の検出における手順についての説明図である。
【図５】第３の実施形態によるシミュレーションライドの概略構成図である。
【符号の説明】
１  カプセル
３  アクチュエータ（駆動手段）
５  スクリーン（映像機器）
６  プロジェクタ（映像機器）
７  スピーカ（音響機器）
９  加速度センサー（固有振動数測定手段）
１２  ひずみゲージ（ひずみ測定手段）
１３  熱電対（温度測定手段）
【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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