JP6857034B2 - Training simulator device and training simulator - Google Patents

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Description

本発明は、訓練シミュレータによる操作部の操作訓練において、訓練者の操作理解を支援する技術に関する。 The present invention relates to a technique for supporting a trainer's understanding of operation in operation training of an operation unit using a training simulator.

従来、例えばドライブシミュレータやフライトシミュレータなど、所定のシステムの運転・操縦操作を訓練する訓練シミュレータが知られている。
この種の訓練シミュレータにおいては、訓練者が操作する操作部(例えばフライトシミュレータにおける操縦桿)にアクチュエータが接続されており、操作部が自律的に模範操作を実行できるように構成されていた(例えば、特許文献1参照)。そのため、訓練者は、操作部に触れているだけで模範操作を体感することが可能であった。
Conventionally, training simulators for training the driving and maneuvering operations of a predetermined system, such as a drive simulator and a flight simulator, have been known.
In this type of training simulator, an actuator is connected to an operation unit operated by the trainer (for example, a control stick in a flight simulator), and the operation unit is configured to autonomously perform a model operation (for example). , Patent Document 1). Therefore, the trainee was able to experience the model operation just by touching the operation unit.

特開2006−17992号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-17992

ところで、近年の航空機においては、感圧式の操縦桿を採用するものが増えてきている。感圧式の操縦桿は、従来のものに比べて動作範囲が狭く、位置が大きく動くことがない。
そのため、このような感圧式の操作部の操作を従来の訓練シミュレータによって訓練した場合、操作部をアクチュエータで動かしてもその動作変化が体感的にも視覚的にも分かりにくく、訓練者はその模範操作を理解することが困難であった。
By the way, in recent years, an increasing number of aircraft have adopted pressure-sensitive control sticks. The pressure-sensitive control stick has a narrower operating range than the conventional one, and its position does not move significantly.
Therefore, when the operation of such a pressure-sensitive operation unit is trained by a conventional training simulator, even if the operation unit is moved by an actuator, the change in operation is difficult to understand both physically and visually, and the trainee is a model. It was difficult to understand the operation.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、動作範囲の狭い操作部の操作訓練においても、この操作部の模範操作を訓練者が体感できるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to enable a trainee to experience a model operation of an operation unit having a narrow operating range even in operation training of the operation unit. is there.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、操作部の操作を訓練する訓練シミュレータに備えられ、前記操作部を操作する訓練者の体部位に装着されて、訓練者に前記操作部の操作方向を指示する訓練シミュレータ用デバイスであって、
前記操作部の操作方向を指示する操作指示信号をシミュレータ本体から受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記操作指示信号に基づいて、訓練者の前記体部位に接触した状態で、当該操作指示信号が指示する操作方向に対応付けられた動作方向に動作する可動部と、
を備え
訓練者の体部位のうち、前記操作部を操作する手の手首、または前記操作部を操作する足の足首に装着されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided in a training simulator for training the operation of the operation unit, and is attached to the body part of the trainee who operates the operation unit. A training simulator device that indicates the operation direction of the operation unit.
A receiving means for receiving an operation instruction signal indicating the operation direction of the operation unit from the simulator main body, and
Based on the operation instruction signal received by the receiving means, a movable portion that operates in the operation direction associated with the operation direction indicated by the operation instruction signal in a state of being in contact with the body part of the trainee.
Equipped with a,
Among the body parts of the trainee, it is characterized in that it is attached to the wrist of the hand that operates the operation unit or the ankle of the foot that operates the operation unit.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の訓練シミュレータ用デバイスにおいて、
前記訓練シミュレータは航空機の操縦訓練を行うものであり、
前記操作部は操縦桿であり、
当該訓練シミュレータ用デバイスは、リストバンド状に形成されて、操縦桿を操作する訓練者の腕の手首に装着されることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the device for a training simulator according to claim 1.
The training simulator is for training the operation of an aircraft.
The operation unit is a control stick,
The training simulator device is formed in the shape of a wristband and is characterized by being worn on the wrist of the arm of the trainee who operates the control stick.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の訓練シミュレータ用デバイスにおいて、
円環状のデバイス本体を備え、
前記可動部は、
少なくとも前記デバイス本体の中心軸を挟んで互いに対向する二箇所に設けられ、
前記操作指示信号が指示する操作方向に対し、訓練者による前記操縦桿の傾倒操作に伴って手首のうち伸長する側の一方の可動部が訓練者の前方へ移動し、収縮する側の他方の可動部が訓練者の後方へ移動することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the device for a training simulator according to claim 2.
Equipped with an annular device body,
The movable part is
It is provided at least at two locations facing each other with the central axis of the device body in between.
With respect to the operation direction indicated by the operation instruction signal, one of the movable parts on the extending side of the wrist moves to the front of the trainee as the trainee tilts the control stick, and the other on the contracting side. The movable part is characterized by moving to the rear of the trainee.

請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の訓練シミュレータ用デバイスにおいて、
前記可動部は、前記操縦桿を握った状態の訓練者の手首に対し、その上下左右に位置するように4つ設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the device for a training simulator according to claim 2 or 3.
The movable portion is characterized in that four movable portions are provided so as to be located up, down, left and right with respect to the wrist of the trainee in the state of holding the control stick.

請求項5に記載の発明は、訓練シミュレータであって、
前記シミュレータ本体と、
前記操作部と、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の訓練シミュレータ用デバイスと、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is a training simulator.
With the simulator body
With the operation unit
The training simulator device according to any one of claims 1 to 4,
It is characterized by having.

本発明によれば、訓練者の体部位に装着された訓練シミュレータ用デバイスの可動部が、シミュレータ本体から送信された操作指示信号に基づいて、訓練者の体部位に接触した状態で、当該操作指示信号が指示する操作部の操作方向に対応付けられた動作方向に動作する。これにより、訓練者は、操作部を操作させるべき方向を体感的に認識することができる。
したがって、動作範囲の狭い操作部の操作訓練においても、この操作部の模範操作を訓練者に好適に体感させることができる。
According to the present invention, the operation is performed in a state where the movable part of the training simulator device attached to the body part of the trainer is in contact with the body part of the trainer based on the operation instruction signal transmitted from the simulator main body. It operates in the operation direction associated with the operation direction of the operation unit indicated by the instruction signal. As a result, the trainee can perceive the direction in which the operation unit should be operated.
Therefore, even in the operation training of the operation unit having a narrow operating range, the trainee can preferably experience the model operation of the operation unit.

実施形態における訓練シミュレータ用デバイスの(a)正面図であり、(b)側面図である。It is (a) front view and (b) side view of the training simulator device in embodiment. 実施形態における訓練シミュレータの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the training simulator in embodiment. 実施形態における訓練シミュレータ用デバイスの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the device for a training simulator in an embodiment. 実施形態における訓練シミュレータ用デバイスの他の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another operation of the training simulator device in embodiment. 実施形態における訓練シミュレータ用デバイスの変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the device for a training simulator in embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[外観構成]
まず、本実施形態における訓練シミュレータ用デバイス(以下、「訓練用デバイス」という。)1の外観構成について説明する。
図1(a),(b)は、訓練用デバイス1の正面図及び側面図である。
[Appearance configuration]
First, the appearance configuration of the training simulator device (hereinafter, referred to as “training device”) 1 in the present embodiment will be described.
1A and 1B are a front view and a side view of the training device 1.

本実施形態における訓練用デバイス1は、航空機の操縦訓練を行う訓練シミュレータ100に備えられ、操縦桿(コントロールスティック)120の操作方向を訓練者に指示するものである(図2参照)。
この訓練用デバイス1は、図1(a),(b)に示すように、リストバンド状に形成され、訓練者の手首Wに装着可能に構成されている。具体的に、訓練用デバイス1は、デバイス本体10と、4つの可動部11と、4つの固定部12とを備えている。
The training device 1 in the present embodiment is provided in the training simulator 100 for training the operation of an aircraft, and instructs the trainee in the operation direction of the control stick 120 (see FIG. 2).
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the training device 1 is formed in a wristband shape and is configured to be wearable on the trainer's wrist W. Specifically, the training device 1 includes a device main body 10, four movable portions 11, and four fixing portions 12.

デバイス本体10は、人間の手首よりも一回り大きい円環状に形成されている。このデバイス本体10は、訓練者の手首Wに対して可動部11が所定の位置に配置されるように、所定の向きで手首Wに装着されるように構成されている。また、デバイス本体10は、図示は省略するが、訓練者の手首Wへの脱着が容易なように、開口可能または分割可能に構成されていることが好ましい。 The device body 10 is formed in an annular shape that is one size larger than a human wrist. The device body 10 is configured to be attached to the wrist W in a predetermined orientation so that the movable portion 11 is arranged at a predetermined position with respect to the wrist W of the trainee. Although not shown, the device body 10 is preferably configured to be openable or split so that the trainee can easily attach / detach it to / from the wrist W.

4つの可動部11は、訓練者の手首Wに対して操縦桿120の操作方向を指示する部分であり、デバイス本体10の内周面に周上等配で設けられている。各可動部11は、後述の駆動モータ13(図2参照)により、デバイス本体10に対し、正面視で前後方向(デバイス本体10の中心軸に沿った方向)に移動可能に設けられている。
なお、可動部11の数量は特に限定はされない。ただし、可動部11は、デバイス本体10の中心軸を挟んで互いに対向する二箇所に設けられていることが好ましい。また、各可動部11の表面は、訓練者の手首Wに触れるため、柔らかい樹脂等で覆われていることが好ましい。
The four movable portions 11 are portions that instruct the trainee's wrist W in the operating direction of the control stick 120, and are provided on the inner peripheral surface of the device main body 10 in an evenly arranged manner. Each movable portion 11 is provided so as to be movable in the front-rear direction (direction along the central axis of the device main body 10) with respect to the device main body 10 by a drive motor 13 (see FIG. 2) described later.
The number of movable portions 11 is not particularly limited. However, it is preferable that the movable portions 11 are provided at two locations facing each other with the central axis of the device main body 10 interposed therebetween. Further, the surface of each movable portion 11 is preferably covered with a soft resin or the like because it touches the wrist W of the trainee.

4つの固定部12は、訓練者の手首Wに対して訓練用デバイス1を固定する部分である。これら4つの固定部12は、隣り合う2つの可動部11の間に位置するように、デバイス本体10の内周面に周上等配で設けられている。また、各固定部12のうち、訓練者の手首Wに直接触れる先端部(内周端部)は、柔らかい樹脂等で覆われている。
なお、固定部12は、訓練用デバイス1を緩みなく訓練者の手首Wに固定可能であれば、その数量、位置及び構造等については特に限定はされない。さらに言えば、例えば複数の可動部11を同時に動作させないようにするなどして、可動部11のみによって当該可動部11自体を動作させつつ訓練用デバイス1を手首Wに固定可能であれば、固定部12は設けられていなくともよい。
The four fixing portions 12 are portions for fixing the training device 1 to the wrist W of the trainee. These four fixing portions 12 are provided on the inner peripheral surface of the device main body 10 in an evenly arranged manner so as to be located between two adjacent movable portions 11. Further, among the fixing portions 12, the tip portion (inner peripheral end portion) that directly touches the wrist W of the trainee is covered with a soft resin or the like.
The number, position, structure, and the like of the fixing portion 12 are not particularly limited as long as the training device 1 can be fixed to the trainer's wrist W without loosening. Furthermore, if the training device 1 can be fixed to the wrist W while operating the movable portion 11 itself only by the movable portion 11, for example, by preventing the plurality of movable portions 11 from operating at the same time, the movable portion 11 is fixed. The part 12 may not be provided.

[機能構成]
続いて、訓練用デバイス1の機能構成について説明する。
図2は、訓練用デバイス1を含む訓練シミュレータ100全体の機能構成を示すブロック図である。
[Functional configuration]
Subsequently, the functional configuration of the training device 1 will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the entire training simulator 100 including the training device 1.

この図に示すように、訓練用デバイス1は、上述のとおり、訓練シミュレータ100に備えられている。 As shown in this figure, the training device 1 is provided in the training simulator 100 as described above.

訓練シミュレータ100は、航空機の操縦訓練を行うフライトシミュレータ、フライトトレーナまたはプロシージャトレーナであり、本実施形態においては、特に操縦桿120の操作訓練を行うためのものである。この訓練シミュレータ100は、訓練用デバイス1のほか、シミュレータ本体110と、操縦桿120とを備えて構成されている。
シミュレータ本体110は、訓練シミュレータ100全体の動作を制御して、各種の飛行状況を模擬するものである。このシミュレータ本体110は、無線通信により訓練用デバイス1との間で互いに各種信号を送受信可能な無線通信部111と、当該シミュレータ本体110の各部を中央制御する本体制御部112とを備えている。また、シミュレータ本体110は、予め教本データ113aが記憶された記憶部113を備えている。教本データ113aは、シミュレータ本体110に各種の飛行状況を模擬させるためのデータであり、各飛行状況における操縦桿120の模範操作(操作方向及び操作量)が設定されたものである。
操縦桿120は、訓練者に操作される操作部である。この操縦桿120は、シミュレータ本体110と電気的に接続されており、当該操縦桿120の操作入力(操作方向及び操作量)を検出してシミュレータ本体110に出力する。
The training simulator 100 is a flight simulator, a flight trainer, or a procedure trainer that performs operation training of an aircraft, and in the present embodiment, is particularly intended for performing operation training of the control stick 120. The training simulator 100 includes a training device 1, a simulator main body 110, and a control stick 120.
The simulator main body 110 controls the operation of the entire training simulator 100 to simulate various flight conditions. The simulator main body 110 includes a wireless communication unit 111 capable of transmitting and receiving various signals to and from the training device 1 by wireless communication, and a main body control unit 112 that centrally controls each part of the simulator main body 110. Further, the simulator main body 110 includes a storage unit 113 in which the textbook data 113a is stored in advance. The textbook data 113a is data for causing the simulator main body 110 to simulate various flight situations, and the model operation (operation direction and operation amount) of the control stick 120 in each flight situation is set.
The control stick 120 is an operation unit operated by the trainee. The control stick 120 is electrically connected to the simulator main body 110, detects the operation input (operation direction and operation amount) of the control stick 120, and outputs the operation input to the simulator main body 110.

訓練用デバイス1は、4つの駆動モータ13と、無線通信部14と、制御部15とを、デバイス本体10の内部に備えている。
このうち、4つの駆動モータ13は、4つの可動部11に対応して設けられており、制御部15からの制御指令に基づいて、各々が、対応する可動部11を動作させる。
The training device 1 includes four drive motors 13, a wireless communication unit 14, and a control unit 15 inside the device main body 10.
Of these, the four drive motors 13 are provided corresponding to the four movable units 11, and each operates the corresponding movable unit 11 based on the control command from the control unit 15.

無線通信部14は、シミュレータ本体110の無線通信部111との間で、無線通信により互いに各種信号を送受信可能となっている。ただし、無線通信部14は、操縦桿120の操作方向を指示する操作指示信号をシミュレータ本体110から受信可能に構成されていればよい。 The wireless communication unit 14 can transmit and receive various signals to and from the wireless communication unit 111 of the simulator main body 110 by wireless communication. However, the wireless communication unit 14 may be configured to be able to receive an operation instruction signal instructing the operation direction of the control stick 120 from the simulator main body 110.

制御部15は、訓練用デバイス1の各部の動作を制御する。具体的に、制御部15は、無線通信部14が受信した操作指示信号に基づいて、4つの駆動モータ13を駆動して4つの可動部11を動作させたりする。 The control unit 15 controls the operation of each unit of the training device 1. Specifically, the control unit 15 drives the four drive motors 13 to operate the four movable units 11 based on the operation instruction signal received by the wireless communication unit 14.

[動作]
続いて、操縦桿120の操作訓練が行われる際の訓練用デバイス1の動作について説明する。
図3は、この訓練用デバイス1の動作を説明するための図である。
[motion]
Subsequently, the operation of the training device 1 when the operation training of the control stick 120 is performed will be described.
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the training device 1.

まず、訓練開始にあたり、訓練者は、操縦桿120を握る腕の手首Wに訓練用デバイス1を装着する。
このとき、訓練用デバイス1は、図3(a)に示すように、操縦桿120を握った状態の訓練者の手首Wに対し、4つの可動部11がその上下左右に位置しつつ各々が手首Wに接触するように装着される。ここで、各可動部11は、手首Wの地肌に直接触れた状態に装着されることが好ましい。
First, at the start of training, the trainee attaches the training device 1 to the wrist W of the arm holding the control stick 120.
At this time, as shown in FIG. 3A, in the training device 1, each of the four movable parts 11 is located vertically and horizontally with respect to the wrist W of the trainee in the state of holding the control stick 120. It is worn so that it contacts the wrist W. Here, it is preferable that each movable portion 11 is attached in a state of directly touching the skin of the wrist W.

訓練者が訓練用デバイス1を装着して訓練が開始されると、シミュレータ本体110の本体制御部112は、記憶部113から所定の教本データ113aを読み出す。そして、本体制御部112は、この教本データ113aの訓練内容に沿ってシミュレータ本体110を動作させ、訓練を実行する。 When the trainee wears the training device 1 and the training is started, the main body control unit 112 of the simulator main body 110 reads out the predetermined textbook data 113a from the storage unit 113. Then, the main body control unit 112 operates the simulator main body 110 according to the training content of the textbook data 113a to execute the training.

このとき、操縦桿120は、訓練者による操縦桿120の実際の操作入力(操作方向及び操作量)を検出し、シミュレータ本体110に出力する。シミュレータ本体110の本体制御部112は、操縦桿120から出力された実際の操作入力を、教本データ113aに設定された模範入力(模範操作)と比較する。そして、これらの入力に所定以上の差があった場合に、本体制御部112は、この差を解消するための操縦桿120の操作方向を指示する操作指示信号を生成し、無線通信部111により訓練用デバイス1に送信する。 At this time, the control stick 120 detects the actual operation input (operation direction and operation amount) of the control stick 120 by the trainee and outputs it to the simulator main body 110. The main body control unit 112 of the simulator main body 110 compares the actual operation input output from the control stick 120 with the model input (model operation) set in the textbook data 113a. Then, when there is a difference of a predetermined value or more between these inputs, the main body control unit 112 generates an operation instruction signal instructing the operation direction of the control stick 120 for eliminating this difference, and the wireless communication unit 111 generates an operation instruction signal. It is transmitted to the training device 1.

すると、訓練用デバイス1では、シミュレータ本体110から送信された操作指示信号が無線通信部14により受信される。そして、制御部15は、この操作指示信号に基づいて、4つの駆動モータ13を駆動し、4つの可動部11を訓練者の手首Wに接触した状態で動作させる。より詳しくは、制御部15は、操作指示信号が指示する操作方向に対応付けられた動作方向に、4つの可動部11を動作させる。 Then, in the training device 1, the operation instruction signal transmitted from the simulator main body 110 is received by the wireless communication unit 14. Then, the control unit 15 drives the four drive motors 13 based on the operation instruction signal, and operates the four movable units 11 in a state of being in contact with the trainee's wrist W. More specifically, the control unit 15 operates the four movable units 11 in the operation direction associated with the operation direction indicated by the operation instruction signal.

ここで、4つの可動部11の動作方向は、本実施形態においては、操縦桿120の操作方向(傾倒方向)に対し、その傾倒操作に伴う手首Wの曲げまたは捻りを促すような方向に対応付けられている。より詳しくは、4つの可動部11の動作方向は、操縦桿120の操作方向に対し、その傾倒操作に伴って手首Wのうち伸長する側の可動部11が前方(訓練者から見て前方;腕の先端方向)へ移動し、収縮する側の可動部11が後方へ移動するように対応付けられている。
つまり、4つの可動部11のうち、上下2つの可動部11によって操縦桿120の前後方向への傾倒操作が指示され、左右2つの可動部11によって操縦桿120の左右への傾倒操作が指示される。
Here, in the present embodiment, the operating directions of the four movable portions 11 correspond to the operating direction (tilting direction) of the control stick 120 in a direction that encourages bending or twisting of the wrist W accompanying the tilting operation. It is attached. More specifically, the operating directions of the four movable parts 11 are such that the movable part 11 on the side of the wrist W that extends with the tilting operation is forward (forward when viewed from the trainee;) with respect to the operating direction of the control stick 120. The movable portion 11 on the side that moves toward the tip of the arm and contracts is associated with moving backward.
That is, of the four movable parts 11, the upper and lower two movable parts 11 instruct the control stick 120 to tilt in the front-rear direction, and the two left and right movable parts 11 instruct the control stick 120 to tilt to the left and right. Yoke.

例えば、操縦桿120を前方へ傾倒させて機首下げの操縦操作を行うべきときに、訓練者による入力が不足していた場合、本体制御部112は、操縦桿120を前方へ傾倒させる操作指示信号を生成して訓練用デバイス1に送信する。
すると、訓練用デバイス1では、図3(b)に示すように、制御部15が、4つの可動部11を訓練者の手首Wに接触させた状態のまま、そのうち上側のものを前方へ移動させ、下側のものを後方へ移動させる。このように、上下2つの可動部11が訓練者の手首W表面を撫でるようにして前方または後方に移動することにより、訓練者は、操縦桿120の前方への傾倒操作を指示されたことを体感的に認識する。
For example, when the control stick 120 should be tilted forward to perform the nose-lowering maneuvering operation, if the input by the trainee is insufficient, the main body control unit 112 gives an operation instruction to tilt the control stick 120 forward. A signal is generated and transmitted to the training device 1.
Then, in the training device 1, as shown in FIG. 3B, the control unit 15 moves the upper one forward while keeping the four movable parts 11 in contact with the trainer's wrist W. And move the lower one to the rear. In this way, the trainee was instructed to tilt the control stick 120 forward by moving the upper and lower movable parts 11 forward or backward so as to stroke the surface of the trainer's wrist W. Recognize sensibly.

そして、訓練者は、図3(c)に示すように、認識した指示内容に従って、操縦桿120を前方へ傾倒させる。本体制御部112は、この操縦桿120の操作入力と、教本データ113aに設定された模範入力(模範操作)とを比較し、これらの差が所定未満であった場合に、動作させた上下2つの可動部11を初期位置に戻す指令信号を訓練用デバイス1に送信する。すると、訓練用デバイス1の制御部15は、この指令信号に基づいて、上下2つの可動部11を前方または後方に移動させて初期位置に戻す。 Then, as shown in FIG. 3C, the trainee tilts the control stick 120 forward according to the recognized instruction content. The main body control unit 112 compares the operation input of the control stick 120 with the model input (model operation) set in the textbook data 113a, and operates the upper and lower 2 when the difference between them is less than a predetermined value. A command signal for returning the two movable parts 11 to the initial position is transmitted to the training device 1. Then, the control unit 15 of the training device 1 moves the two upper and lower movable units 11 forward or backward to return to the initial position based on this command signal.

[効果]
以上のように、本実施形態によれば、訓練者の手首Wに装着された訓練用デバイス1の可動部11が、シミュレータ本体110から送信された操作指示信号に基づいて、訓練者の手首Wに接触した状態で、当該操作指示信号が指示する操縦桿120の操作方向に対応付けられた動作方向に動作する。これにより、訓練者は、操縦桿120を操作させるべき方向を体感的に認識することができる。
したがって、動作範囲の狭い操縦桿(例えば感圧式のもの)の操作訓練においても、この操縦桿の模範操作を訓練者に好適に体感させることができる。
[effect]
As described above, according to the present embodiment, the movable portion 11 of the training device 1 attached to the trainer's wrist W is based on the operation instruction signal transmitted from the simulator main body 110, and the trainer's wrist W is In the state of being in contact with, the operation is performed in the operation direction associated with the operation direction of the control stick 120 indicated by the operation instruction signal. As a result, the trainee can perceive the direction in which the control stick 120 should be operated.
Therefore, even in the operation training of a control stick having a narrow operating range (for example, a pressure-sensitive one), the trainee can be made to experience the model operation of the control stick.

また、操縦桿をアクチュエータで動作させることで訓練者に模範操作を体感させていた従来の訓練シミュレータと異なり、操縦桿120の操作入力は訓練者が自律的に行う。
したがって、従来と異なり、訓練者は実機により近い環境で操縦桿120の操作感覚を習得することができる。
Further, unlike the conventional training simulator in which the trainee is allowed to experience the model operation by operating the control stick with an actuator, the trainee autonomously inputs the operation input of the control stick 120.
Therefore, unlike the conventional case, the trainee can acquire the operation feeling of the control stick 120 in an environment closer to the actual machine.

[変形例]
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
[Modification example]
The embodiment to which the present invention can be applied is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態では、訓練者が操縦桿120を前後左右に傾倒させる場合について説明した。しかし、本発明を適用可能な操作部は、操縦桿に限定されず、傾倒するもの以外の操作部であってもよい。
具体的には、図4に示すように、前後の一方向に動作するスロットルレバー130が操作部であってもよい。この場合、制御部15は、訓練用デバイス1の上下2つの可動部11(または4つ全ての可動部11)を共に前方へ移動させることより、スロットルレバー130の前方への移動を訓練者に指示すればよい(図4(a))。そして、訓練者が教本データ113a通りにスロットルレバー130を前方へ移動させたら(図4(b))、制御部15は、上下2つの可動部11(または4つ全ての可動部11)を初期位置に戻せばよい(図4(c))。
For example, in the above embodiment, the case where the trainee tilts the control stick 120 back and forth and left and right has been described. However, the operating unit to which the present invention can be applied is not limited to the control stick, and may be an operating unit other than the tilting one.
Specifically, as shown in FIG. 4, the throttle lever 130 that operates in one direction in the front-rear direction may be the operation unit. In this case, the control unit 15 causes the trainee to move the throttle lever 130 forward by moving the two upper and lower movable parts 11 (or all four movable parts 11) of the training device 1 forward together. All you have to do is give an instruction (Fig. 4 (a)). Then, when the trainee moves the throttle lever 130 forward according to the textbook data 113a (FIG. 4B), the control unit 15 initially initializes the two upper and lower movable parts 11 (or all four movable parts 11). It may be returned to the position (Fig. 4 (c)).

また、可動部11の動作方向は、その動作が指示する方向を訓練者が認識できるものであれば、特に限定されない。
例えば、可動部11をデバイス本体10の内周面に沿って周方向へ移動可能に構成しておき、訓練者に手首Wを左右に捻らせて操縦桿120を左右へ傾倒させる場合に、その手首Wの捻り方向に沿ったデバイス本体10の周方向に可動部11を移動させてもよい。
あるいは、可動部11をデバイス本体10の径方向に沿った中心軸回りに回転可能に構成しておき、訓練者に手首Wを曲げさせる場合に、その手首Wの曲げ方向に可動部11を回転させてもよい。
Further, the operation direction of the movable portion 11 is not particularly limited as long as the trainee can recognize the direction instructed by the operation.
For example, when the movable portion 11 is configured to be movable in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the device main body 10 and the trainee twists the wrist W to the left and right to tilt the control stick 120 to the left and right. The movable portion 11 may be moved in the circumferential direction of the device body 10 along the twisting direction of the wrist W.
Alternatively, when the movable portion 11 is configured to be rotatable around the central axis along the radial direction of the device body 10 and the trainee bends the wrist W, the movable portion 11 is rotated in the bending direction of the wrist W. You may let me.

また、可動部11は、操縦桿120の操作方向を指示する動作方向に動作するものであればよい。例えば、可動部11は、訓練者の体部位表面に貼付される貼付部を有し、この貼付部を上記動作方向に引っ張るように構成されていてもよい。 Further, the movable portion 11 may operate in an operating direction that indicates the operating direction of the control stick 120. For example, the movable portion 11 may have a sticking portion to be attached to the surface of the body part of the trainee, and may be configured to pull the pasting portion in the above-mentioned operating direction.

また、訓練用デバイスを装着する体部位は手首に限定されない。ただし、当該体部位は、操作部を操作する操作体部位(上記実施形態では手)の近くであることが好ましく、操作部に応じた体部位とするのがよい。
例えば、図5(a)に示すように、ペダル140の操作訓練用の訓練用デバイス1Aの場合には、当該ペダル140を踏む足の足首に装着するものとするのがよい。
あるいは、図5(b)に示すように、訓練者の視認方向の訓練に用いる訓練用デバイス1Bの場合には、頭部に装着するヘッドバンド状のものとするのがよい。この場合、操作部は、訓練者が視認するディスプレイや計器類等である。
In addition, the body part on which the training device is worn is not limited to the wrist. However, the body part is preferably close to the operating body part (hand in the above embodiment) that operates the operating part, and is preferably a body part corresponding to the operating part.
For example, as shown in FIG. 5A, in the case of the training device 1A for operation training of the pedal 140, it is preferable to attach it to the ankle of the foot stepping on the pedal 140.
Alternatively, as shown in FIG. 5B, in the case of the training device 1B used for training in the visual direction of the trainee, it is preferable that the training device 1B has a headband shape worn on the head. In this case, the operation unit is a display, instruments, or the like that the trainee visually recognizes.

また、上記実施形態では、シミュレータ本体110(本体制御部112)が操作指示信号を生成し、訓練用デバイス1(制御部15)が、この操作指示信号に基づいて、4つの駆動モータ13を駆動して4つの可動部11を所定の動作方向に動作させることとした。しかし、シミュレータ本体110が、4つの駆動モータ13の駆動量までを演算することとしてもよい。 Further, in the above embodiment, the simulator main body 110 (main body control unit 112) generates an operation instruction signal, and the training device 1 (control unit 15) drives four drive motors 13 based on the operation instruction signal. Therefore, it was decided to operate the four movable parts 11 in a predetermined operation direction. However, the simulator main body 110 may calculate up to the drive amounts of the four drive motors 13.

また、上記実施形態では、訓練用デバイス1とシミュレータ本体110とが無線通信可能に構成されていることとした。しかし、これら訓練用デバイス1とシミュレータ本体110とは、有線通信によって信号を送受信可能に構成されていてもよい。ただし、これらが無線通信可能に構成されている方が、訓練用デバイス1が訓練者の体部位を拘束しないため、より実機環境に近い状態で訓練実施が可能である。 Further, in the above embodiment, it is determined that the training device 1 and the simulator main body 110 are configured to enable wireless communication. However, the training device 1 and the simulator main body 110 may be configured to be able to transmit and receive signals by wired communication. However, if these are configured to enable wireless communication, the training device 1 does not restrain the body part of the trainee, so that the training can be carried out in a state closer to the actual machine environment.

また、上記実施形態では、操縦桿120の模範操作が教本データ113aに設定されていることとした。しかし、この教本データ113aに代えて、訓練者を指導する教官が模範操作を手動で入力できる教官用操作部を設けることとしてもよい。
さらに、例えば教本データ113aを保存したデータプレイヤーを訓練用デバイス1に内蔵させるなどして、当該訓練用デバイス1をシミュレータ本体から独立して動作可能に構成してもよい。このように構成すれば、訓練用デバイス1のみを装着して実際に実機上で訓練することなども可能である。この場合、デバイス本体10に設けた各種ボタンで教本データ113aの再生や停止等を操作したり、あるいは実機に搭載されたデータレコーダー/プレイヤーから教本データ113aや電力を受信したりすることも可能である。
Further, in the above embodiment, it is determined that the model operation of the control stick 120 is set in the textbook data 113a. However, instead of this textbook data 113a, an instructor operation unit may be provided so that the instructor who guides the trainee can manually input the model operation.
Further, for example, a data player storing the textbook data 113a may be incorporated in the training device 1 so that the training device 1 can be operated independently of the simulator main body. With this configuration, it is possible to attach only the training device 1 and actually train on the actual machine. In this case, it is also possible to operate the play / stop of the textbook data 113a with various buttons provided on the device main body 10, or to receive the textbook data 113a and power from the data recorder / player mounted on the actual device. is there.

また、本発明に係る訓練シミュレータ用デバイスを適用可能な訓練シミュレータは、航空機の操縦訓練を行うものに限定されない。本発明は、例えばドライブシミュレータや鉄道シミュレータなど、所定の操作部の操作を訓練する訓練シミュレータ全般に広く適用可能である。 Further, the training simulator to which the training simulator device according to the present invention can be applied is not limited to those that perform aircraft maneuvering training. The present invention is widely applicable to all training simulators for training the operation of a predetermined operation unit, such as a drive simulator and a railway simulator.

1、1A、1B 訓練用デバイス
10 デバイス本体
11 可動部
14 無線通信部(受信手段)
100 訓練シミュレータ
110 シミュレータ本体
113 記憶部
113a 教本データ
120 操縦桿(操作部)
W 手首(体部位)
1,1A, 1B Training device 10 Device body 11 Moving part 14 Wireless communication part (receiving means)
100 Training simulator 110 Simulator body 113 Storage unit 113a Textbook data 120 Control stick (operation unit)
W wrist (body part)

Claims (5)

操作部の操作を訓練する訓練シミュレータに備えられ、前記操作部を操作する訓練者の体部位に装着されて、訓練者に前記操作部の操作方向を指示する訓練シミュレータ用デバイスであって、
前記操作部の操作方向を指示する操作指示信号をシミュレータ本体から受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記操作指示信号に基づいて、訓練者の前記体部位に接触した状態で、当該操作指示信号が指示する操作方向に対応付けられた動作方向に動作する可動部と、
を備え
訓練者の体部位のうち、前記操作部を操作する手の手首、または前記操作部を操作する足の足首に装着されることを特徴とする訓練シミュレータ用デバイス。
It is a device for a training simulator provided in a training simulator for training the operation of the operation unit, attached to the body part of the trainee who operates the operation unit, and instructing the trainer in the operation direction of the operation unit.
A receiving means for receiving an operation instruction signal indicating the operation direction of the operation unit from the simulator main body, and
Based on the operation instruction signal received by the receiving means, a movable portion that operates in the operation direction associated with the operation direction indicated by the operation instruction signal in a state of being in contact with the body part of the trainee.
Equipped with a,
A device for a training simulator, which is attached to the wrist of a hand that operates the operation unit or the ankle of the foot that operates the operation unit among the body parts of the trainee.
前記訓練シミュレータは航空機の操縦訓練を行うものであり、
前記操作部は操縦桿であり、
当該訓練シミュレータ用デバイスは、リストバンド状に形成されて、操縦桿を操作する訓練者の腕の手首に装着されることを特徴とする請求項1に記載の訓練シミュレータ用デバイス。
The training simulator is for training the operation of an aircraft.
The operation unit is a control stick,
The training simulator device according to claim 1, wherein the training simulator device is formed in a wristband shape and is worn on the wrist of a trainee who operates a control stick.
円環状のデバイス本体を備え、
前記可動部は、
少なくとも前記デバイス本体の中心軸を挟んで互いに対向する二箇所に設けられ、
前記操作指示信号が指示する操作方向に対し、訓練者による前記操縦桿の傾倒操作に伴って手首のうち伸長する側の一方の可動部が訓練者の前方へ移動し、収縮する側の他方の可動部が訓練者の後方へ移動することを特徴とする請求項2に記載の訓練シミュレータ用デバイス。
Equipped with an annular device body,
The movable part is
It is provided at least at two locations facing each other with the central axis of the device body in between.
With respect to the operation direction indicated by the operation instruction signal, one of the movable parts on the extending side of the wrist moves to the front of the trainee as the trainee tilts the control stick, and the other on the contracting side. The training simulator device according to claim 2, wherein the movable portion moves to the rear of the trainer.
前記可動部は、前記操縦桿を握った状態の訓練者の手首に対し、その上下左右に位置するように4つ設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の訓練シミュレータ用デバイス。 The training simulator according to claim 2 or 3, wherein four movable parts are provided on the wrist of the trainee in a state of holding the control stick so as to be located vertically and horizontally. device. 前記シミュレータ本体と、
前記操作部と、
請求項1〜4のいずれか一項に記載の訓練シミュレータ用デバイスと、
を備えることを特徴とする訓練シミュレータ。
With the simulator body
With the operation unit
The training simulator device according to any one of claims 1 to 4,
A training simulator characterized by being equipped with.
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