JPH035186B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はセールボードの操縦を習得するため
のボードセーリングシミユレータ、特にセールが
傾斜したときの風圧変化に対するセール操作と体
重移動によるバランス感覚を実感的に習得できる
ようにしたものである。

〔従来技術〕

第１図は従来のボードセーリングシミユレータ
を示す斜視図であり、図において、１はボード、
２はこのボードにユニバーサルジヨイント３を介
して回転、傾動自在に取り付けられたマスト、４
はこのマストに取り付けられたブーム、５はこの
ブームとマスト２に取り付けられたセール、６は
上記ボード１の下面に設けられた回転軸、７はこ
の回転軸を支承する軸受け、８は上記回転軸６の
回転速度に比例した抵抗を発生させるダンパ、９
はこのダンパと上記軸受け７が固定された据え付
け台である。

従来のボードセーリングシミユレータは、上記
のように構成され、屋外において自然風を利用し
て使用される。操作時に、練習者はマスト２をユ
ニバーサルジヨイント３で取り付けてある位置の
背後でボード１の上面に立ち、ブーム４をにぎ
る。セール５が受ける自然風の風向きと風力はセ
ール５と一体になつているブーム４を操作して変
化できる。練習者はブーム４を経て伝わるセール
５が受けた力とバランスするよう体重を移動し、
或いはセール５が受ける力を変えるようブーム４
を操作する。これらの動作によりセール５はセー
ル面に垂直な方向への傾動、セール面内での傾動
又はマスト２を回転軸とするセール５の回転を生
じ、その動きは水上において、セールボードを実
際に操縦する場合を模擬しているため、練習者は
セールボードの操縦感覚を経験できる。

このシミユレータは上記のように構成されてい
るから、ボードセール時にしばしば要求される行
動を練習できるようにするためには、所要の条件
の風向きと風速の自然風が不可欠である。

しかるに、シミユレータの設置場所、日時によ
り自然風の状況は変わり、水上での実際の風と著
しく異なる状況の下では本装置は練習機として使
用できないという事態にしばしば遭遇するという
欠点があつた。

この発明は、所要の条件の風向きと風速の自然
風が無い状態でも仮想的な所定の風の条件下での
セール操作が練習できる装置を得ることを目的と
する。

〔発明の概要〕

この発明に係るボードセーリングシミユレータ
は、マストのセール面に垂直な方向の傾斜角度を
マスト角度検出器で検出し、この検出器の出力信
号をもとに、ブームに加わる等価な想定風力を計
算し、一方ではマストを傾ける力を力検出器で検
出し、この力と上記想定風力の差に応じた出力に
よりマスト傾斜駆動装置でマストを傾斜させるよ
うにしたものである。

〔発明の作用〕

第２図はこの発明を示す断面図、第３図はこの
発明の制御回路の構成図である。図において、
１，２，４及び５は上記従来装置と同様のもので
ある。第２図、第３図で、１１はマスト２の傾斜
の中心となる軸、１２はこの軸をボード１に固定
している軸受け、１３は上記マスト２と軸１１の
間に取り付けられたマスト２を傾ける力を検出す
る力検出器であり、この力検出器の真上に上記セ
ール５の風圧中心ａが位置されるよう構成されて
いる。１４は上記マスト２が上記軸１１に関して
回転傾斜した場合の垂直位置からの傾斜角度を検
出するマスト角度検出器で、例えば後述する歯車
の回転数から容易に傾斜角度が検出される。１５
はこのマスト角度検出器と接続し、上記ボード１
に取り付けられたマストを傾動させるマスト傾斜
駆動装置、１６はこのマスト傾斜駆動装置の駆動
軸に取り付けられた歯車、１７はこの歯車と噛み
合い上記軸１１を回転駆動する駆動歯車である。
第２図で示すマストの傾動機構は、マストのセー
ル面内での傾動機構及びマストの回転機構とは独
立に傾動できるようにされている。１８は上記マ
スト角度検出器１４の出力信号をもとにブームに
作用する想定風力を計算する演算器、１９はこの
演算器の計算結果に対応した信号を発生する風力
信号発生器、２０はこの風力信号発生器の出力信
号とマスト２を傾ける力を検出する上記力検出器
１３の出力信号を加算処理し両者の差に応じた信
号を発生する加算器で、この加算器の出力信号に
より上記マスト傾斜駆動装置１５は動作する。こ
こでいう想定風力とは自然な風を模擬したもの
で、訓練の目的に応じて適宜プログラムされ想定
風力は変化する。

上記のように構成されたボードセーリングシミ
ユレータにおいて、練習者はボード１の上に立ち
ブーム４を握り、風圧中心ａに作用するセール５
の受ける風力に抗するようブーム４を引いてセー
ル５を傾動させるセール操作と同時にマストのた
おれ力と練習者の体重をバランスさせるよう体重
の移動をする。風速10m／ｓ程度の風を想定する
と、マスト２のたおれ力はトルクに換算して100
Kgｍ前後となり、この値は練習者の体重とオーダ
的につり合う。バランス状態にあるマスト２の傾
斜角度がマスト角度検出器１４でβと検出された
時、マスト２のたおれ力、即ちマスト傾斜駆動装
置１５を動作させて軸１１に発生させるべき回転
トルクは次式で表わされる。

Ｔ＝Ｆ・ｌ・cosβ ここに、Ｔ：軸１１に発生させるトルク β：マストのセール面に直角な方向にお
ける傾斜角度で、セール面の垂直面か
らのたおれ角、すなわちヒール角に相
当する。

ｌ：風圧中心ａと軸１１の距離 Ｆ：仮想的風速、風向きによつてセール
５が受ける想定風力 演算器１８はデジタル計算機から成り、上述の
式によりマスト角度検出器１４の出力信号と、セ
ール５が受ける想定風力から軸１１に発生するト
ルク、即ちマスト傾斜駆動装置１５に入力さるべ
きトルクを計算する。風力信号発生器１９は上記
演算器１８で計算された等価な想定風力に対応し
た信号を発生させ、この信号は加算器２０に入力
される。加算器２０は風力信号発生器１９の出力
信号から力検出器１３の出力信号を減じ、これに
比例した出力信号をマスト傾斜駆動装置１５に与
える。この信号によりマスト傾斜駆動装置１５は
上記マスト２を軸１１のまわりに回転駆動するの
で、以上の構成は一般によく知られたフイードバ
ツクループを形成し、マスト２には風力信号発生
器１９の出力信号に相当するたおれ力が発生す
る。したがつて練習者は想定風力に対するブーム
４の牽引力に対して練習者自身の体重をバランス
させることでセールがヒールしたときの風圧の変
化に対し体重をバランスさせる感覚を習得するこ
とができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、セール面を垂
直面から傾動させた場合のマストのセール面に直
角な方向の傾斜角度をマスト角度検出器で検出
し、この値をもとにブームに加わる等価な想定風
力を計算し、一方マストを傾動する力を力検出器
で検出し、両者の差に応じた出力信号によりマス
ト傾斜駆動装置でマストを傾斜駆動するようにし
たので、所要の条件の風向きと風速の自然風が無
い状態でもセールに作用する想定風力の変化に対
して体重をバランスさせるセール操作の練習が出
来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボートセーリングシミユレータ
を示す斜視図、第２図はこの発明を示す断面図、
第３図はこの発明の制御回路の構成図である。 図において、１はボード、２はマスト、４はブ
ーム、５はセール、１３はマストを傾ける力を検
出する力検出器、１４はマスト角度検出器、１５
はマスト傾斜駆動装置、１８は演算器、１９は風
力信号発生器、２０は加算器である。なお、図
中、同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブームを取り付けたマスト、このマストとブ
   ームの両者に取り付けられたセール、上記マスト
   をセール面に直角な方向に傾斜させる回転中心と
   なる回動軸、、この回動軸を軸受けを介して保持
   するボード、上記回動軸に取り付けられ、上記マ
   ストの上記方向における傾斜角度を検出するマス
   ト角度検出器、このマスト角度検出器からの出力
   信号にもとづいて上記ブームに加わる等価な想定
   風力信号を計算し出力する演算器、この演算器か
   らの計算された等価な想定風力信号に対応した出
   力信号を発生する風力信号を発生する風力信号発
   生器、上記マストと上記回動軸との間に取り付け
   られ、上記マストを傾ける力を検出する力検出
   器、この力検出器からの出力信号と上記風力信号
   発生器からの出力信号を加算演算処理し両者の差
   に応じた信号を発生する加算器、この加算器から
   の出力信号に対応した回転力で上記マストを上記
   回動軸を回転中心として傾斜させるマスト傾斜駆
   動装置を備えたボードセーリングシミユレータ。