移動体の位置設定装置とその位置設定方法
【課題】 目視に加えて機械的な検知によって移動体を母体に非常に近接させることができる位置設定装置を提供すること。
【解決手段】 母体模型１０に近接させる移動体模型２０に移動体模型近似部２０１〜２０５を設定し、この移動体模型近似部２０１〜２０５に近接領域２１１〜２１５を設定し、前記移動体模型２０を移動させる携帯式操作盤３０を操作して移動体模型２０を前記母体模型１０に向けて移動させ、母体模型１０の母体模型近似部１０１，１０２が前記移動体模型２０に設定した移動体模型近似部２０１〜２０５に侵入すると、前記携帯式操作盤３０に母体模型近似部１０１，１０２が近接領域２１１〜２１５に侵入したことを表示する。
【解決手段】 母体模型１０に近接させる移動体模型２０に移動体模型近似部２０１〜２０５を設定し、この移動体模型近似部２０１〜２０５に近接領域２１１〜２１５を設定し、前記移動体模型２０を移動させる携帯式操作盤３０を操作して移動体模型２０を前記母体模型１０に向けて移動させ、母体模型１０の母体模型近似部１０１，１０２が前記移動体模型２０に設定した移動体模型近似部２０１〜２０５に侵入すると、前記携帯式操作盤３０に母体模型近似部１０１，１０２が近接領域２１１〜２１５に侵入したことを表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を母体に近接させるための位置設定装置に関し、特に、移動体模型を母体模型に近接させて移動体模型の初期位置を教示する位置設定方法と、その機能を有する位置設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車産業や航空機産業の分野等、種々の分野において、携帯式操作盤を用いて移動体を母体に近接させる場合がある。例えば、航空機産業の分野を例にすると、母体となる航空機の搭載物である投棄物や投下物（以下、総称して「移動体」という）の投下後の軌跡を風洞模型によって模擬する試験装置では、携帯式操作盤を用いて移動体を母体に近接させた後に試験を開始している。この試験装置は、ＣＴＳ（Ｃａｐｔｉｖｅ Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、母機となる母体模型（母体）の位置決め及び支持する母体模型支持装置と、搭載物となる移動体模型（移動体）の位置決め及び支持する移動体模型支持装置と、移動体模型を母体模型に近接させる携帯式操作盤とを備えている。
【０００３】
そして、このＣＴＳで搭載物の投下後の挙動軌跡を精度よく解析するために、初期状態で移動体模型を母体模型にできるだけ近接させ、その状態から模擬試験を開始するようにしている。このように移動体模型を母体模型に近接させる場合、操作者が携帯式操作盤を操作して、目視によって移動体模型を母体模型に近接させる境界付近の位置まで移動させ、その位置を初期位置として教示している。この初期位置における移動体模型と母体模型との隙間は、移動体模型の初期位置における隙間の閾値であると共に、投下後の移動体模型が母体模型に近接した場合には移動体模型を停止させる閾値にもなる。
【０００４】
しかし、操作者が目視のみでその境界付近の位置を判断するのは難しく、近接させようとして移動体模型を母体模型や母体模型支持装置に衝突させて装置や模型を破損する恐れがある。この場合、非常に高価な模型の修理費用や試験期間延長等が必要となり、非常に大きな損害を生じることとなる。
【０００５】
ところで、移動体模型支持装置の動作範囲を十分有しているようにした風洞試験装置において、小型カメラの画像のある領域に異物の侵入が検知されると移動体模型と母体模型との衝突と判断して、移動体模型と母体模型を停止させるか、少なくとも一方を回避させるようにした風洞模型試験装置が本出願人によって提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、他の従来技術として、移動模型が固定模型に接触した場合に、その反力が荷重演算手段で算出され、その反力が所定の設定値以上になったときに停止信号を送って移動模型を停止させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０２６５号公報
【特許文献２】特開平９−２５７６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１は、小型カメラの画像のある領域に移動体模型か母体模型が侵入したことで移動体模型と母体模型との衝突と判断するものであり、カメラの画像に基く判断では認識できる精度は低く、移動体模型が母体模型と非常に近接した位置まで近づいたことを認識できるようなものではない。また、カメラの画像に隠れた位置は認識できない。
【０００８】
そのため、移動体模型を母体模型と非常に近接させた初期位置を教示するには、操作者が目視のみによって行う必要があり、例えば、約１ｍｍ以下の隙間となるように非常に近接させるのは困難である。
【０００９】
また、上記特許文献２では、移動模型が接触した反力の値によって移動停止信号を送るので、接触時に模型が損傷する場合があり、上記した航空機模型のように非常に高価な模型を用いる場合には多くの損害を生じるおそれがある。
【００１０】
上記したような課題は航空機分野のＣＴＳのみならず、他の分野においても移動体を母体に非常に近接させた位置に設定する必要のある装置においても同様である。
【００１１】
そこで、本発明は、目視に加えて機械的な検知によって移動体を母体に非常に近接させることができる位置設定装置とその位置設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の移動体の位置設定方法は、前記移動体を移動させる携帯式操作盤を操作して移動体を前記母体に向けて移動させ、該移動体の前記監視対象部分が前記母体又は移動体に設定した前記近接領域に侵入すると、前記携帯式操作盤に該監視対象部分が前記近接領域に侵入したことを表示するようにしている。これにより、移動体を母体に近接させることが可能な近接領域を設定した後、携帯式操作盤で移動体を母体に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視による移動体の近接状態と携帯式操作盤の表示による移動体の近接状態とを見ながら移動体を母体に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１３】
また、前記携帯式操作盤に前記監視対象部分の侵入位置を表示させ、該携帯式操作盤で前記近接領域の近接領域を更に近接可能な近接領域に再設定し、前記携帯式操作盤の操作による前記移動体の母体に向けての移動を繰り返して行うことにより移動体を母体に近接させてもよい。これにより、最初は大きい近接領域に設定して移動体を迅速に母体へ近づけ、その近接領域で侵入が検知されたら更に小さい近接領域に再設定して移動体を徐々に母体へ近づけるようにできる。
【００１４】
さらに、前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると前記移動体の移動速度を制限させるようにしてもよい。これにより、移動体の近接領域に母体が侵入すると移動体の移動速度を自動的に減速させたり停止させることができるので、移動体が母体に接触することをより確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると警告音を発するようにしてもよい。これにより、移動体が近接領域に侵入して母体と近接したことを音で認識することができ、より確実な接触防止を図ることができる。
【００１６】
さらに、前記母体が母体模型であり、前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型であってもよい。これにより、携帯式操作盤で移動体模型を母体模型に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視と携帯式操作盤の表示とによって移動体模型を母体模型に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１７】
一方、本発明の移動体の位置設定装置は、母体と、該母体に近接させる移動体と、該移動体を位置決め及び支持する移動体支持装置と、前記母体と移動体との相対位置を検知する検知装置と、前記移動体の位置決めを行う携帯式操作盤とを備え、前記携帯式操作盤は、前記移動体の監視対象部分を母体に近接させることが可能な近接領域を設定する閾値設定部と、該移動体を母体に向けて移動させる移動操作部と、該移動体の近接領域に母体が侵入したことを前記検知装置で検知するとその侵入を表示する表示部とを有している。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「閾値設定部」は、携帯式操作盤で移動させる移動体を母体に近接させることができる近接領域の値（閾値）を設定する部分をいう。これによれば、移動体を母体に近接させることが可能な近接領域を閾値設定部で設定した後、携帯式操作盤の移動操作部を操作して移動体を母体に向けて移動させ、移動体の監視対象部分が母体と近接領域に侵入したことを検知すると携帯式操作盤にその侵入を表示するので、目視による移動体の近接状態と携帯式操作盤の表示による移動体の近接状態とを見ながら移動体を母体に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１８】
また、前記携帯式操作盤は、前記移動体の近接領域に侵入した母体の位置を前記表示部に表示する機能と、前記閾値設定部で更に近接可能な近接領域を再設定可能とする機能とを具備していてもよい。これによれば、最初は大きい近接領域に設定して移動体を迅速に母体へ近づけ、その近接領域で侵入が検知されたら更に小さい近接領域に再設定して移動体を更に母体へ近づけるようにできる。
【００１９】
さらに、前記検知装置は、前記移動体の近接領域に母体が侵入したことを検知すると、前記移動体支持装置による移動体の移動を制限する機能を具備していてもよい。これによれば、移動体を母体に向けて移動させて近接領域に侵入すると移動体の移動速度を減速させたり停止させることができるので、移動体が母体に接触することを機械的に抑止することができる。
【００２０】
また、前記母体が母体模型であり、前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型であってもよい。これにより、携帯式操作盤で移動体模型を母体模型に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視と携帯式操作盤の表示とによって移動体模型を母体模型に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。特に、高価な模型を用いる風洞試験装置においても、移動体模型を母体模型と接触させることなく極めて近接させた初期位置に配置して教示することが迅速に行える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上説明したような手段により、操作者による携帯式操作盤の操作によって移動体を母体に非常に近接させて位置を教示する操作を、目視と携帯式操作盤の表示を見ながら容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施の形態では、風洞模型試験装置における位置設定装置を例に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る風洞模型試験装置を模式的に示す概略構成説明図であり、図２は、図１に示す風洞模型試験装置における主な機能を示すブロック図である。図１に示す風洞模型試験装置１の風洞２は、図示する左方向（上流側）から右方向（下流側）に向けて送風される。また、この風洞模型試験装置１の例では、天地が逆向きに配置された状態で試験する装置となっており、下側に配置された母体模型１０（母体；例えば、航空機）から上側に配置された移動体模型２０（移動体；例えば、投下物）が上向きに投下されるような装置となっており、この移動体模型２０と母体模型１０との相対位置変化（投下軌跡）を模擬するようになっている。
【００２３】
図１に示すように、風洞模型試験装置１の風洞２内には、この風洞２内を軸方向に移動できるように設けられた母体模型１０と、この母体模型１０から投下する投下物である移動体模型２０と、上記母体模型１０を位置決め及び支持する母体模型支持装置１１と、上記移動体模型２０を位置決め及び支持する移動体模型支持装置２１とが備えられている。この母体模型支持装置１１は、母体模型１０を風洞２の軸方向に移動させる機能を有している。また、移動体模型支持装置２１は、移動体模型２０を風洞２内で３次元的に移動させる機能を有している。移動体模型の移動は、移動体模型２０に備えられた力センサ等（力検出手段）によって検出された力から演算され、この移動体模型支持装置２１によって行われる。
【００２４】
そして、この風洞模型試験装置１には、上記移動体模型２０を移動させてその位置を教示するための携帯式操作盤３０が設けられている。この携帯式操作盤３０は、操作者５０の操作によって移動体模型２０を移動させる機能を有している。
【００２５】
図２に示すように、上記風洞模型試験装置１の母体模型支持装置１１と移動体模型支持装置２１とは検知装置の機能を備える制御装置３によって制御されており、母体模型支持装置１１によって位置決めされる母体模型１０と、移動体模型支持装置２１によって位置決めされる移動体模型２０との相対位置はこの制御装置３によって常に検知されている。制御装置３の内部には、これら母体模型１０の監視対象部分（図４に示す、母体模型近似部１０１，１０２）と移動体模型２０の監視対象部分（図４に示す、移動体模型近似部２０１〜２０５）との相対位置を監視し、移動体模型２０の監視対象部分に設定した近接領域（図４に示す、２１１〜２１５）が母体模型１０の監視対象部分に侵入したことを検知する検知部４が備えられている。
【００２６】
一方、上記携帯式操作盤３０は、移動体模型２０を母体模型１０に近接させるための近接領域（図４に示す、２１１〜２１５；閾値）を設定するための閾値設定部３１と、移動体模型２０を移動させる移動操作部３２と、移動体模型２０の近接領域（２１１〜２１５）が母体模型１０の監視対象部分（図４に示す、母体模型近似部１０１，１０２）に侵入したことを表示する表示部３３とを備えている。
【００２７】
図３は、図１に示す風洞模型試験装置の移動体模型と母体模型とを近似した基本図形にして示す側面視の説明図であり、図４は、図３に示す移動体模型に設定した母体模型と近接させることが可能な近接領域を示す側面視の説明図である。
【００２８】
図３に示すように、この実施の形態では、母体模型１０における移動体模型２０を近接させる監視対象部分を基本的な形状である直方体に近似させた母体模型近似部１０１，１０２とし、移動体模型２０の母体模型１０と近接させる監視対象部分を基本的な形状である球体に近似させた移動体模型近似部２０１〜２０５としている。この実施の形態では、母体模型近似部１０１，１０２と、移動体模型近似部２０１〜２０５とを複数に分割して、各々に番号を付している。この例では、母体模型１０の母体模型近似部１０１，１０２を直方体とし、移動体模型２０の移動体模型近似部２０１〜２０５を球体としているが、この母体模型１０と移動体模型２０との近接させる部分の基本的な形状への近似は、リアルタイム（例えば、１／１００秒毎））で母体模型１０と移動体模型２０との移動軌跡を演算処理するために行われるものであり、これら母体模型１０と移動体模型２０の近似形状はこの実施の形態に限定されるものではなく、制御装置３の演算性能等に応じて決定すればよい。
【００２９】
そして、図４に示すように、球体で近似させた各移動体模型近似部２０１〜２０５に、所定の近接領域２１１〜２１５（閾値）が設定させている。この例では、移動体模型２０を５個の球体の移動体模型近似部２０１〜２０５が連続するような形状に近似しているので、各球体の移動体模型近似部２０１〜２０５に対して設定した近接領域２１１〜２１５も球体が連続するようになっている。
【００３０】
図５は、図４に示す移動体模型を移動させるときの第１フローチャートであり、図６は、図５に示すように移動体模型を移動させて移動体模型の近接領域に母体模型が侵入した状態を示す説明図である。
【００３１】
図５に示すように、「スタート（ａ）」の時には、「母体模型の初期位置を設定する（ｂ）」と共に、「移動体模型の初期位置を設定する（ｃ）」とが行われる。また、制御装置３内においては、母体模型１０と移動体模型２０との近接させる部分が、直方体や球体等の基本的な形状の組合わせに近似されて記憶される。
【００３２】
そして、このように簡単な形状に近似させた移動体模型２０に対し、「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」が行われる。この近接領域２１１〜２１５としては、母体模型１０に移動体模型２０を近づけても移動体模型２０のいずれの部分も母体模型１０と接触しないような値に設定される。
【００３３】
このように移動体模型２０に近接領域２１１〜２１５が設定された後、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」が行われる。この操作は、操作者５０が携帯式操作盤３０を操作しながら目視で移動体模型を母体模型１０に近づけることによって行われる。
【００３４】
そして、「移動体模型の近接領域に母体模型は侵入したか？（ｆ）」の判断がリアルタイムでなされる。この判断で移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入したことを検知すると、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」と共に、「所定時間 警告音を発する（ｈ）」とが行われる。
【００３５】
この時、図６に示すように、この実施の形態では監視対象部分を複数に分割しているので、携帯式操作盤３０の表示部３３に、移動体模型近似部２０１〜２０５の近接領域２１１〜２１５のどの位置に母体模型近似部１０１，１０２のどの部分が侵入したかが表示される。この例では、移動体模型近似部２０１，２０５の近接領域２１１，２１５に母体模型近似部１０１，１０２が侵入したことが携帯式操作盤３０の表示部３３に表示され、それを操作者が目視で確認することができる。このように移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させる時の隙間としては、例えば、約１ｍｍ以下の微小隙間まで近づけるので、操作者が目視で確認するのみではなく、上記したように機械的に監視対象部分（１０１，１０２）が近接領域２１１〜２１５に侵入したことを検知して携帯式操作盤３０の表示部３３に表示させることにより、移動体模型２０を母体模型１０に接触させることなく確実に近づけることが可能となる。
【００３６】
その後、図５に示すように、「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＹＥＳ」と判断すると、上記「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」に戻って新たな近接領域２１１〜２１５が設定される。この新たな近接領域２１１〜２１５（閾値）としては、最初に設定された値よりも小さい値で設定される。そして、上記した操作と判断が繰り返されて、近接領域２１１〜２１５の小さい値まで移動体模型２０が母体模型１０に近接させられる。上記「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＮＯ」と判断すると、「終了（ｊ）」となる。
【００３７】
図７は、図５に示すフローチャートの一部の変更した変形例を示す第２フローチャートである。この第２フローチャートは、上記第１フローチャートにおいて、移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入したことを検知すると携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動機能を停止（制限）させるものである。この第２フローチャートでは、上記第１フローチャートと同一の構成は、その説明を省略する。
【００３８】
図示するように、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」ことにより、「移動体模型の近接領域に母体模型は侵入したか？（ｆ）」の判断で「ＹＥＳ」と判断された場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動する機能を停止させる（ｋ）」ことが行われる。この携帯式操作盤３０での移動体模型２０の移動機能停止は、制御装置３で行っても、携帯式操作盤３０によって行ってもよい。
【００３９】
また、このように携帯式操作盤３０で移動体模型２０を移動させる機能停止と同時に、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」ことが行われる。このようにすれば、移動体模型２０が近接領域２１１〜２１５の範囲で母体模型１０に近づくと移動体模型２０を母体模型１０に近づけることができなくなるので、移動体模型２０が母体模型１０と当接するのを確実に防止することができる。
【００４０】
そして、上記したように「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＹＥＳ」と判断した場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる機能を回復させる（ｌ）」ことが行われた後、上記した「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」に戻って新たな近接領域２１１〜２１５を設定し、上記した操作と判断が繰り返される。これらの操作は、携帯式操作盤３０で行われる。
【００４１】
なお、上記例では、携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動機能を停止させる例を説明したが、移動速度を減速させるようにしてもよい。
【００４２】
図８は、図５に示すフローチャートの一部を変更した他の変形例を示す第３フローチャートである。この第３フローチャートは、上記第１フローチャートにおいて設定する移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５を二段階（上記図４に示す例では、大径円と小径円の二重円となる）にし、その近接領域２１１〜２１５への侵入状態によって移動体模型２０の移動速度を異ならせるものである。この第３フローチャートでも、上記第１フローチャートと同一の構成は、その説明を省略する。
【００４３】
図示するように、「母体模型の初期位置を設定する（ｂ）」と共に、「移動体模型の初期位置を設定する（ｃ）」とが行われた後、「移動体模型に第１近接領域と第２近接領域とを設定する（ｍ）」ことが行われる。第１近接領域は大きな値に、第２近接領域は小さな値に設定される。
【００４４】
そして、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」ことにより、「移動体模型の第１近接領域の範囲に母体模型は侵入したか？（ｎ）」の判断で「ＹＥＳ」と判断された場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる速度を減少させる（ｏ）」ことが行われる。この第１近接領域は大きい閾値となっているので、この判断までは迅速に行うことができる。これにより、移動体模型２０が母体模型１０に近づいたら携帯式操作盤３０で移動体模型２０を移動させる速度が減少し、移動体模型２０のより繊細な移動操作が可能となる。この携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動速度減少は、制御装置３又は携帯式操作盤３０のいずれで行ってもよい。
【００４５】
その後、移動体模型２０を母体模型１０に更に近づけて第２近接領域に母体模型１０が侵入すると、「移動体模型の第２近接領域の範囲に母体模型は侵入したか？（ｐ）」の判断で「ＹＥＳ」となり、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」がなされる。この時も、上記第１フローチャートと同様に、携帯式操作盤３０の表示部３３に侵入した位置が表示され、移動体模型２０のどの部分が母体模型１０に最も近接しているかを容易に知ることができる。また、この判断で、上記したように携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動操作を停止させてもよい。
【００４６】
そして、「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で、「ＹＥＳ」と判断した場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる速度を回復させる（ｑ）」ことが行われた後、上記したように「移動体模型に第１近接領域と第２近接領域とを設定する（ｍ）」によって新たな第１，第２近接領域を設定し、上記した操作と判断が繰り返される。なお、この新たな近接領域は、二段階でなくてもよい。また、この第３フローチャートでは、移動体模型の近接領域２１１〜２１５を二段階にしているが、三段階以上にしてもよく、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４７】
以上のように、上記風洞模型試験装置１によれば、操作者が移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させる初期位置設定を、目視と携帯式操作盤３０の表示部３３とを見ながら切り返して設定する近接領域２１１〜２１５（閾値）の範囲まで繰り返し行うことができるので、移動体模型２０を母体模型１０に非常に近い位置まで近接させる操作を目視と機械的検知とによって容易に行うことが可能となる。しかも、常に、移動体模型２０の位置を現物（移動体模型２０）と携帯式操作盤３０の表示とで監視しながら携帯式操作盤３０を操作して移動体模型２０を母体模型１０に近接させるので、確実に衝突を防止して非常に近い位置まで近接させることができる。
【００４８】
また、母体模型１０の配置角度等を変更した場合でも、移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５（閾値）の設定を携帯式操作盤３０で変更すれば、容易に移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させた初期位置を教示することができ、種々の模型試験において精度を向上させた試験を行うことが可能となる。
【００４９】
このようにして母体模型１０に移動体模型２０を非常に近接させて移動体模型２０の初期位置を教示した後は、風洞模型試験装置１は自動運転され、母体模型１０から投下された移動体模型２０の軌跡が解析される。この時、移動体模型２０の軌跡が母体模型１０に近接するような軌跡となった場合、上記近接領域２１１〜２１５を閾値として、この近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入すると、風洞模型試験装置１の自動運転が停止されて、移動体模型２０が母体模型１０に当接するのが防がれる。
【００５０】
また、この風洞模型試験装置１において、上記自動運転開始時には上記近接領域２１１〜２１５の小さな閾値として自動運転を開始し、所定時間経過後に閾値を大きくして移動体模型２０が母体模型１０に接触するのを防止するようにしてもよい。この閾値の変更は、所定時間経過以外の手段で行ってもよい。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、母体模型１０における２つの監視対象部分と、移動体模型２０における５つの監視対象部分を監視するようにしているが、監視対象部分の数は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、上記説明では航空機からの投下物を例にした風洞模型試験装置１を説明したが、他のロボット等においても、移動体を母体に近づける場合には同様に適用でき、本発明は上述した航空機分野の風洞模型試験装置１に限定されるものではない。
【００５３】
さらに、上述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る移動体の位置設定方法は、移動体を母体に非常に近接させた位置に配置したい風洞模型試験装置等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る風洞模型試験装置を模式的に示す概略構成説明図である。
【図２】図１に示す風洞模型試験装置における主な機能を示すブロック図である。
【図３】図１に示す風洞模型試験装置の移動体模型と母体模型とを近似した基本図形にして示す側面視の説明図である。
【図４】図３に示す移動体模型に設定した母体模型と近接させることが可能な近接領域を示す側面視の説明図である。
【図５】図４に示す移動体模型を移動させるときの第１フローチャートである。
【図６】図５に示すように移動体模型を移動させて移動体模型の近接領域に母体模型が侵入した状態を示す説明図である。
【図７】図５に示すフローチャートの一部を変更した変形例を示す第２フローチャートである。
【図８】図５に示すフローチャートの一部を変更した他の変形例を示す第３フローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 風洞模型試験装置
２ 風洞
３ 制御装置（検知装置）
１０ 母体模型（母体）
１１ 母体模型支持装置
１０１，１０２ 母体模型近似部（監視対象部分）
２０ 移動体模型（移動体）
２１ 移動体模型支持装置
２０１〜２０５ 移動体模型近似部（監視対象部分）
３０ 携帯式操作盤
２１１〜２１５ 近接領域（閾値）
５０ 操作者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体を母体に近接させるための位置設定装置に関し、特に、移動体模型を母体模型に近接させて移動体模型の初期位置を教示する位置設定方法と、その機能を有する位置設定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車産業や航空機産業の分野等、種々の分野において、携帯式操作盤を用いて移動体を母体に近接させる場合がある。例えば、航空機産業の分野を例にすると、母体となる航空機の搭載物である投棄物や投下物（以下、総称して「移動体」という）の投下後の軌跡を風洞模型によって模擬する試験装置では、携帯式操作盤を用いて移動体を母体に近接させた後に試験を開始している。この試験装置は、ＣＴＳ（Ｃａｐｔｉｖｅ Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、母機となる母体模型（母体）の位置決め及び支持する母体模型支持装置と、搭載物となる移動体模型（移動体）の位置決め及び支持する移動体模型支持装置と、移動体模型を母体模型に近接させる携帯式操作盤とを備えている。
【０００３】
そして、このＣＴＳで搭載物の投下後の挙動軌跡を精度よく解析するために、初期状態で移動体模型を母体模型にできるだけ近接させ、その状態から模擬試験を開始するようにしている。このように移動体模型を母体模型に近接させる場合、操作者が携帯式操作盤を操作して、目視によって移動体模型を母体模型に近接させる境界付近の位置まで移動させ、その位置を初期位置として教示している。この初期位置における移動体模型と母体模型との隙間は、移動体模型の初期位置における隙間の閾値であると共に、投下後の移動体模型が母体模型に近接した場合には移動体模型を停止させる閾値にもなる。
【０００４】
しかし、操作者が目視のみでその境界付近の位置を判断するのは難しく、近接させようとして移動体模型を母体模型や母体模型支持装置に衝突させて装置や模型を破損する恐れがある。この場合、非常に高価な模型の修理費用や試験期間延長等が必要となり、非常に大きな損害を生じることとなる。
【０００５】
ところで、移動体模型支持装置の動作範囲を十分有しているようにした風洞試験装置において、小型カメラの画像のある領域に異物の侵入が検知されると移動体模型と母体模型との衝突と判断して、移動体模型と母体模型を停止させるか、少なくとも一方を回避させるようにした風洞模型試験装置が本出願人によって提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、他の従来技術として、移動模型が固定模型に接触した場合に、その反力が荷重演算手段で算出され、その反力が所定の設定値以上になったときに停止信号を送って移動模型を停止させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２０２６５号公報
【特許文献２】特開平９−２５７６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１は、小型カメラの画像のある領域に移動体模型か母体模型が侵入したことで移動体模型と母体模型との衝突と判断するものであり、カメラの画像に基く判断では認識できる精度は低く、移動体模型が母体模型と非常に近接した位置まで近づいたことを認識できるようなものではない。また、カメラの画像に隠れた位置は認識できない。
【０００８】
そのため、移動体模型を母体模型と非常に近接させた初期位置を教示するには、操作者が目視のみによって行う必要があり、例えば、約１ｍｍ以下の隙間となるように非常に近接させるのは困難である。
【０００９】
また、上記特許文献２では、移動模型が接触した反力の値によって移動停止信号を送るので、接触時に模型が損傷する場合があり、上記した航空機模型のように非常に高価な模型を用いる場合には多くの損害を生じるおそれがある。
【００１０】
上記したような課題は航空機分野のＣＴＳのみならず、他の分野においても移動体を母体に非常に近接させた位置に設定する必要のある装置においても同様である。
【００１１】
そこで、本発明は、目視に加えて機械的な検知によって移動体を母体に非常に近接させることができる位置設定装置とその位置設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の移動体の位置設定方法は、前記移動体を移動させる携帯式操作盤を操作して移動体を前記母体に向けて移動させ、該移動体の前記監視対象部分が前記母体又は移動体に設定した前記近接領域に侵入すると、前記携帯式操作盤に該監視対象部分が前記近接領域に侵入したことを表示するようにしている。これにより、移動体を母体に近接させることが可能な近接領域を設定した後、携帯式操作盤で移動体を母体に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視による移動体の近接状態と携帯式操作盤の表示による移動体の近接状態とを見ながら移動体を母体に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１３】
また、前記携帯式操作盤に前記監視対象部分の侵入位置を表示させ、該携帯式操作盤で前記近接領域の近接領域を更に近接可能な近接領域に再設定し、前記携帯式操作盤の操作による前記移動体の母体に向けての移動を繰り返して行うことにより移動体を母体に近接させてもよい。これにより、最初は大きい近接領域に設定して移動体を迅速に母体へ近づけ、その近接領域で侵入が検知されたら更に小さい近接領域に再設定して移動体を徐々に母体へ近づけるようにできる。
【００１４】
さらに、前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると前記移動体の移動速度を制限させるようにしてもよい。これにより、移動体の近接領域に母体が侵入すると移動体の移動速度を自動的に減速させたり停止させることができるので、移動体が母体に接触することをより確実に防ぐことができる。
【００１５】
また、前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると警告音を発するようにしてもよい。これにより、移動体が近接領域に侵入して母体と近接したことを音で認識することができ、より確実な接触防止を図ることができる。
【００１６】
さらに、前記母体が母体模型であり、前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型であってもよい。これにより、携帯式操作盤で移動体模型を母体模型に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視と携帯式操作盤の表示とによって移動体模型を母体模型に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１７】
一方、本発明の移動体の位置設定装置は、母体と、該母体に近接させる移動体と、該移動体を位置決め及び支持する移動体支持装置と、前記母体と移動体との相対位置を検知する検知装置と、前記移動体の位置決めを行う携帯式操作盤とを備え、前記携帯式操作盤は、前記移動体の監視対象部分を母体に近接させることが可能な近接領域を設定する閾値設定部と、該移動体を母体に向けて移動させる移動操作部と、該移動体の近接領域に母体が侵入したことを前記検知装置で検知するとその侵入を表示する表示部とを有している。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「閾値設定部」は、携帯式操作盤で移動させる移動体を母体に近接させることができる近接領域の値（閾値）を設定する部分をいう。これによれば、移動体を母体に近接させることが可能な近接領域を閾値設定部で設定した後、携帯式操作盤の移動操作部を操作して移動体を母体に向けて移動させ、移動体の監視対象部分が母体と近接領域に侵入したことを検知すると携帯式操作盤にその侵入を表示するので、目視による移動体の近接状態と携帯式操作盤の表示による移動体の近接状態とを見ながら移動体を母体に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。
【００１８】
また、前記携帯式操作盤は、前記移動体の近接領域に侵入した母体の位置を前記表示部に表示する機能と、前記閾値設定部で更に近接可能な近接領域を再設定可能とする機能とを具備していてもよい。これによれば、最初は大きい近接領域に設定して移動体を迅速に母体へ近づけ、その近接領域で侵入が検知されたら更に小さい近接領域に再設定して移動体を更に母体へ近づけるようにできる。
【００１９】
さらに、前記検知装置は、前記移動体の近接領域に母体が侵入したことを検知すると、前記移動体支持装置による移動体の移動を制限する機能を具備していてもよい。これによれば、移動体を母体に向けて移動させて近接領域に侵入すると移動体の移動速度を減速させたり停止させることができるので、移動体が母体に接触することを機械的に抑止することができる。
【００２０】
また、前記母体が母体模型であり、前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型であってもよい。これにより、携帯式操作盤で移動体模型を母体模型に向けて移動させて監視対象部分が近接領域に侵入すると、その侵入が検知されて携帯式操作盤に侵入したことが表示されるので、目視と携帯式操作盤の表示とによって移動体模型を母体模型に非常に近接させて、その位置を教示することが容易にできる。特に、高価な模型を用いる風洞試験装置においても、移動体模型を母体模型と接触させることなく極めて近接させた初期位置に配置して教示することが迅速に行える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、以上説明したような手段により、操作者による携帯式操作盤の操作によって移動体を母体に非常に近接させて位置を教示する操作を、目視と携帯式操作盤の表示を見ながら容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。以下の実施の形態では、風洞模型試験装置における位置設定装置を例に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る風洞模型試験装置を模式的に示す概略構成説明図であり、図２は、図１に示す風洞模型試験装置における主な機能を示すブロック図である。図１に示す風洞模型試験装置１の風洞２は、図示する左方向（上流側）から右方向（下流側）に向けて送風される。また、この風洞模型試験装置１の例では、天地が逆向きに配置された状態で試験する装置となっており、下側に配置された母体模型１０（母体；例えば、航空機）から上側に配置された移動体模型２０（移動体；例えば、投下物）が上向きに投下されるような装置となっており、この移動体模型２０と母体模型１０との相対位置変化（投下軌跡）を模擬するようになっている。
【００２３】
図１に示すように、風洞模型試験装置１の風洞２内には、この風洞２内を軸方向に移動できるように設けられた母体模型１０と、この母体模型１０から投下する投下物である移動体模型２０と、上記母体模型１０を位置決め及び支持する母体模型支持装置１１と、上記移動体模型２０を位置決め及び支持する移動体模型支持装置２１とが備えられている。この母体模型支持装置１１は、母体模型１０を風洞２の軸方向に移動させる機能を有している。また、移動体模型支持装置２１は、移動体模型２０を風洞２内で３次元的に移動させる機能を有している。移動体模型の移動は、移動体模型２０に備えられた力センサ等（力検出手段）によって検出された力から演算され、この移動体模型支持装置２１によって行われる。
【００２４】
そして、この風洞模型試験装置１には、上記移動体模型２０を移動させてその位置を教示するための携帯式操作盤３０が設けられている。この携帯式操作盤３０は、操作者５０の操作によって移動体模型２０を移動させる機能を有している。
【００２５】
図２に示すように、上記風洞模型試験装置１の母体模型支持装置１１と移動体模型支持装置２１とは検知装置の機能を備える制御装置３によって制御されており、母体模型支持装置１１によって位置決めされる母体模型１０と、移動体模型支持装置２１によって位置決めされる移動体模型２０との相対位置はこの制御装置３によって常に検知されている。制御装置３の内部には、これら母体模型１０の監視対象部分（図４に示す、母体模型近似部１０１，１０２）と移動体模型２０の監視対象部分（図４に示す、移動体模型近似部２０１〜２０５）との相対位置を監視し、移動体模型２０の監視対象部分に設定した近接領域（図４に示す、２１１〜２１５）が母体模型１０の監視対象部分に侵入したことを検知する検知部４が備えられている。
【００２６】
一方、上記携帯式操作盤３０は、移動体模型２０を母体模型１０に近接させるための近接領域（図４に示す、２１１〜２１５；閾値）を設定するための閾値設定部３１と、移動体模型２０を移動させる移動操作部３２と、移動体模型２０の近接領域（２１１〜２１５）が母体模型１０の監視対象部分（図４に示す、母体模型近似部１０１，１０２）に侵入したことを表示する表示部３３とを備えている。
【００２７】
図３は、図１に示す風洞模型試験装置の移動体模型と母体模型とを近似した基本図形にして示す側面視の説明図であり、図４は、図３に示す移動体模型に設定した母体模型と近接させることが可能な近接領域を示す側面視の説明図である。
【００２８】
図３に示すように、この実施の形態では、母体模型１０における移動体模型２０を近接させる監視対象部分を基本的な形状である直方体に近似させた母体模型近似部１０１，１０２とし、移動体模型２０の母体模型１０と近接させる監視対象部分を基本的な形状である球体に近似させた移動体模型近似部２０１〜２０５としている。この実施の形態では、母体模型近似部１０１，１０２と、移動体模型近似部２０１〜２０５とを複数に分割して、各々に番号を付している。この例では、母体模型１０の母体模型近似部１０１，１０２を直方体とし、移動体模型２０の移動体模型近似部２０１〜２０５を球体としているが、この母体模型１０と移動体模型２０との近接させる部分の基本的な形状への近似は、リアルタイム（例えば、１／１００秒毎））で母体模型１０と移動体模型２０との移動軌跡を演算処理するために行われるものであり、これら母体模型１０と移動体模型２０の近似形状はこの実施の形態に限定されるものではなく、制御装置３の演算性能等に応じて決定すればよい。
【００２９】
そして、図４に示すように、球体で近似させた各移動体模型近似部２０１〜２０５に、所定の近接領域２１１〜２１５（閾値）が設定させている。この例では、移動体模型２０を５個の球体の移動体模型近似部２０１〜２０５が連続するような形状に近似しているので、各球体の移動体模型近似部２０１〜２０５に対して設定した近接領域２１１〜２１５も球体が連続するようになっている。
【００３０】
図５は、図４に示す移動体模型を移動させるときの第１フローチャートであり、図６は、図５に示すように移動体模型を移動させて移動体模型の近接領域に母体模型が侵入した状態を示す説明図である。
【００３１】
図５に示すように、「スタート（ａ）」の時には、「母体模型の初期位置を設定する（ｂ）」と共に、「移動体模型の初期位置を設定する（ｃ）」とが行われる。また、制御装置３内においては、母体模型１０と移動体模型２０との近接させる部分が、直方体や球体等の基本的な形状の組合わせに近似されて記憶される。
【００３２】
そして、このように簡単な形状に近似させた移動体模型２０に対し、「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」が行われる。この近接領域２１１〜２１５としては、母体模型１０に移動体模型２０を近づけても移動体模型２０のいずれの部分も母体模型１０と接触しないような値に設定される。
【００３３】
このように移動体模型２０に近接領域２１１〜２１５が設定された後、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」が行われる。この操作は、操作者５０が携帯式操作盤３０を操作しながら目視で移動体模型を母体模型１０に近づけることによって行われる。
【００３４】
そして、「移動体模型の近接領域に母体模型は侵入したか？（ｆ）」の判断がリアルタイムでなされる。この判断で移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入したことを検知すると、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」と共に、「所定時間 警告音を発する（ｈ）」とが行われる。
【００３５】
この時、図６に示すように、この実施の形態では監視対象部分を複数に分割しているので、携帯式操作盤３０の表示部３３に、移動体模型近似部２０１〜２０５の近接領域２１１〜２１５のどの位置に母体模型近似部１０１，１０２のどの部分が侵入したかが表示される。この例では、移動体模型近似部２０１，２０５の近接領域２１１，２１５に母体模型近似部１０１，１０２が侵入したことが携帯式操作盤３０の表示部３３に表示され、それを操作者が目視で確認することができる。このように移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させる時の隙間としては、例えば、約１ｍｍ以下の微小隙間まで近づけるので、操作者が目視で確認するのみではなく、上記したように機械的に監視対象部分（１０１，１０２）が近接領域２１１〜２１５に侵入したことを検知して携帯式操作盤３０の表示部３３に表示させることにより、移動体模型２０を母体模型１０に接触させることなく確実に近づけることが可能となる。
【００３６】
その後、図５に示すように、「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＹＥＳ」と判断すると、上記「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」に戻って新たな近接領域２１１〜２１５が設定される。この新たな近接領域２１１〜２１５（閾値）としては、最初に設定された値よりも小さい値で設定される。そして、上記した操作と判断が繰り返されて、近接領域２１１〜２１５の小さい値まで移動体模型２０が母体模型１０に近接させられる。上記「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＮＯ」と判断すると、「終了（ｊ）」となる。
【００３７】
図７は、図５に示すフローチャートの一部の変更した変形例を示す第２フローチャートである。この第２フローチャートは、上記第１フローチャートにおいて、移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入したことを検知すると携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動機能を停止（制限）させるものである。この第２フローチャートでは、上記第１フローチャートと同一の構成は、その説明を省略する。
【００３８】
図示するように、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」ことにより、「移動体模型の近接領域に母体模型は侵入したか？（ｆ）」の判断で「ＹＥＳ」と判断された場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動する機能を停止させる（ｋ）」ことが行われる。この携帯式操作盤３０での移動体模型２０の移動機能停止は、制御装置３で行っても、携帯式操作盤３０によって行ってもよい。
【００３９】
また、このように携帯式操作盤３０で移動体模型２０を移動させる機能停止と同時に、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」ことが行われる。このようにすれば、移動体模型２０が近接領域２１１〜２１５の範囲で母体模型１０に近づくと移動体模型２０を母体模型１０に近づけることができなくなるので、移動体模型２０が母体模型１０と当接するのを確実に防止することができる。
【００４０】
そして、上記したように「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で操作者が移動体模型１０母体模型１０との隙間を観察して「ＹＥＳ」と判断した場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる機能を回復させる（ｌ）」ことが行われた後、上記した「移動体模型に近接領域を設定する（ｄ）」に戻って新たな近接領域２１１〜２１５を設定し、上記した操作と判断が繰り返される。これらの操作は、携帯式操作盤３０で行われる。
【００４１】
なお、上記例では、携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動機能を停止させる例を説明したが、移動速度を減速させるようにしてもよい。
【００４２】
図８は、図５に示すフローチャートの一部を変更した他の変形例を示す第３フローチャートである。この第３フローチャートは、上記第１フローチャートにおいて設定する移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５を二段階（上記図４に示す例では、大径円と小径円の二重円となる）にし、その近接領域２１１〜２１５への侵入状態によって移動体模型２０の移動速度を異ならせるものである。この第３フローチャートでも、上記第１フローチャートと同一の構成は、その説明を省略する。
【００４３】
図示するように、「母体模型の初期位置を設定する（ｂ）」と共に、「移動体模型の初期位置を設定する（ｃ）」とが行われた後、「移動体模型に第１近接領域と第２近接領域とを設定する（ｍ）」ことが行われる。第１近接領域は大きな値に、第２近接領域は小さな値に設定される。
【００４４】
そして、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる（ｅ）」ことにより、「移動体模型の第１近接領域の範囲に母体模型は侵入したか？（ｎ）」の判断で「ＹＥＳ」と判断された場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる速度を減少させる（ｏ）」ことが行われる。この第１近接領域は大きい閾値となっているので、この判断までは迅速に行うことができる。これにより、移動体模型２０が母体模型１０に近づいたら携帯式操作盤３０で移動体模型２０を移動させる速度が減少し、移動体模型２０のより繊細な移動操作が可能となる。この携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動速度減少は、制御装置３又は携帯式操作盤３０のいずれで行ってもよい。
【００４５】
その後、移動体模型２０を母体模型１０に更に近づけて第２近接領域に母体模型１０が侵入すると、「移動体模型の第２近接領域の範囲に母体模型は侵入したか？（ｐ）」の判断で「ＹＥＳ」となり、「携帯式操作盤にメッセージを表示する（ｇ）」がなされる。この時も、上記第１フローチャートと同様に、携帯式操作盤３０の表示部３３に侵入した位置が表示され、移動体模型２０のどの部分が母体模型１０に最も近接しているかを容易に知ることができる。また、この判断で、上記したように携帯式操作盤３０による移動体模型２０の移動操作を停止させてもよい。
【００４６】
そして、「移動体模型に新たな近接領域を再設定可能か？（ｉ）」の判断で、「ＹＥＳ」と判断した場合、「携帯式操作盤で移動体模型を移動させる速度を回復させる（ｑ）」ことが行われた後、上記したように「移動体模型に第１近接領域と第２近接領域とを設定する（ｍ）」によって新たな第１，第２近接領域を設定し、上記した操作と判断が繰り返される。なお、この新たな近接領域は、二段階でなくてもよい。また、この第３フローチャートでは、移動体模型の近接領域２１１〜２１５を二段階にしているが、三段階以上にしてもよく、この実施の形態に限定されるものではない。
【００４７】
以上のように、上記風洞模型試験装置１によれば、操作者が移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させる初期位置設定を、目視と携帯式操作盤３０の表示部３３とを見ながら切り返して設定する近接領域２１１〜２１５（閾値）の範囲まで繰り返し行うことができるので、移動体模型２０を母体模型１０に非常に近い位置まで近接させる操作を目視と機械的検知とによって容易に行うことが可能となる。しかも、常に、移動体模型２０の位置を現物（移動体模型２０）と携帯式操作盤３０の表示とで監視しながら携帯式操作盤３０を操作して移動体模型２０を母体模型１０に近接させるので、確実に衝突を防止して非常に近い位置まで近接させることができる。
【００４８】
また、母体模型１０の配置角度等を変更した場合でも、移動体模型２０の近接領域２１１〜２１５（閾値）の設定を携帯式操作盤３０で変更すれば、容易に移動体模型２０を母体模型１０に非常に近接させた初期位置を教示することができ、種々の模型試験において精度を向上させた試験を行うことが可能となる。
【００４９】
このようにして母体模型１０に移動体模型２０を非常に近接させて移動体模型２０の初期位置を教示した後は、風洞模型試験装置１は自動運転され、母体模型１０から投下された移動体模型２０の軌跡が解析される。この時、移動体模型２０の軌跡が母体模型１０に近接するような軌跡となった場合、上記近接領域２１１〜２１５を閾値として、この近接領域２１１〜２１５に母体模型１０が侵入すると、風洞模型試験装置１の自動運転が停止されて、移動体模型２０が母体模型１０に当接するのが防がれる。
【００５０】
また、この風洞模型試験装置１において、上記自動運転開始時には上記近接領域２１１〜２１５の小さな閾値として自動運転を開始し、所定時間経過後に閾値を大きくして移動体模型２０が母体模型１０に接触するのを防止するようにしてもよい。この閾値の変更は、所定時間経過以外の手段で行ってもよい。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、母体模型１０における２つの監視対象部分と、移動体模型２０における５つの監視対象部分を監視するようにしているが、監視対象部分の数は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、上記説明では航空機からの投下物を例にした風洞模型試験装置１を説明したが、他のロボット等においても、移動体を母体に近づける場合には同様に適用でき、本発明は上述した航空機分野の風洞模型試験装置１に限定されるものではない。
【００５３】
さらに、上述した実施の形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る移動体の位置設定方法は、移動体を母体に非常に近接させた位置に配置したい風洞模型試験装置等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る風洞模型試験装置を模式的に示す概略構成説明図である。
【図２】図１に示す風洞模型試験装置における主な機能を示すブロック図である。
【図３】図１に示す風洞模型試験装置の移動体模型と母体模型とを近似した基本図形にして示す側面視の説明図である。
【図４】図３に示す移動体模型に設定した母体模型と近接させることが可能な近接領域を示す側面視の説明図である。
【図５】図４に示す移動体模型を移動させるときの第１フローチャートである。
【図６】図５に示すように移動体模型を移動させて移動体模型の近接領域に母体模型が侵入した状態を示す説明図である。
【図７】図５に示すフローチャートの一部を変更した変形例を示す第２フローチャートである。
【図８】図５に示すフローチャートの一部を変更した他の変形例を示す第３フローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１ 風洞模型試験装置
２ 風洞
３ 制御装置（検知装置）
１０ 母体模型（母体）
１１ 母体模型支持装置
１０１，１０２ 母体模型近似部（監視対象部分）
２０ 移動体模型（移動体）
２１ 移動体模型支持装置
２０１〜２０５ 移動体模型近似部（監視対象部分）
３０ 携帯式操作盤
２１１〜２１５ 近接領域（閾値）
５０ 操作者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母体に近接させる移動体に監視対象部分を設定し、前記母体又は移動体に該監視対象部分の近接領域を設定し、
前記移動体を移動させる携帯式操作盤を操作して移動体を前記母体に向けて移動させ、
該移動体の前記監視対象部分が前記母体又は移動体に設定した前記近接領域に侵入すると、前記携帯式操作盤に該監視対象部分が前記近接領域に侵入したことを表示するようにしたことを特徴とする移動体の位置設定方法。
【請求項２】
前記携帯式操作盤に前記監視対象部分の侵入位置を表示させ、
該携帯式操作盤で前記近接領域を更に近接可能な近接領域に再設定し、
前記携帯式操作盤の操作による前記移動体の母体に向けての移動を繰り返して行うことにより移動体を母体に近接させる請求項１に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項３】
前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると前記移動体の移動速度を制限させるようにした請求項１又は請求項２に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項４】
前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると警告音を発するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項５】
前記母体が母体模型であり、
前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型である請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項６】
母体と、該母体に近接させる移動体と、該移動体を位置決め及び支持する移動体支持装置と、前記母体と移動体との相対位置を検知する検知装置と、前記移動体の位置決めを行う携帯式操作盤とを備え、
前記携帯式操作盤は、前記移動体の監視対象部分を母体に近接させることが可能な近接領域を設定する閾値設定部と、該移動体を母体に向けて移動させる移動操作部と、該移動体の近接領域に母体が侵入したことを前記検知装置で検知するとその侵入を表示する表示部とを有していることを特徴とする移動体の位置設定装置。
【請求項７】
前記携帯式操作盤は、前記移動体の近接領域に侵入した母体の位置を前記表示部に表示する機能と、前記閾値設定部で更に近接可能な近接領域を再設定可能とする機能とを具備している請求項６に記載の移動体の位置設定装置。
【請求項８】
前記検知装置は、前記移動体の近接領域に母体が侵入したことを検知すると、前記移動体支持装置による移動体の移動を制限する機能を具備している請求項６又は請求項７に記載の移動体の位置設定装置。
【請求項９】
前記母体が母体模型であり、
前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型である請求項６〜８のいずれか１項に記載の移動体の位置設定装置。
【請求項１】
母体に近接させる移動体に監視対象部分を設定し、前記母体又は移動体に該監視対象部分の近接領域を設定し、
前記移動体を移動させる携帯式操作盤を操作して移動体を前記母体に向けて移動させ、
該移動体の前記監視対象部分が前記母体又は移動体に設定した前記近接領域に侵入すると、前記携帯式操作盤に該監視対象部分が前記近接領域に侵入したことを表示するようにしたことを特徴とする移動体の位置設定方法。
【請求項２】
前記携帯式操作盤に前記監視対象部分の侵入位置を表示させ、
該携帯式操作盤で前記近接領域を更に近接可能な近接領域に再設定し、
前記携帯式操作盤の操作による前記移動体の母体に向けての移動を繰り返して行うことにより移動体を母体に近接させる請求項１に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項３】
前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると前記移動体の移動速度を制限させるようにした請求項１又は請求項２に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項４】
前記監視対象部分が前記近接領域に侵入すると警告音を発するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項５】
前記母体が母体模型であり、
前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型である請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動体の位置設定方法。
【請求項６】
母体と、該母体に近接させる移動体と、該移動体を位置決め及び支持する移動体支持装置と、前記母体と移動体との相対位置を検知する検知装置と、前記移動体の位置決めを行う携帯式操作盤とを備え、
前記携帯式操作盤は、前記移動体の監視対象部分を母体に近接させることが可能な近接領域を設定する閾値設定部と、該移動体を母体に向けて移動させる移動操作部と、該移動体の近接領域に母体が侵入したことを前記検知装置で検知するとその侵入を表示する表示部とを有していることを特徴とする移動体の位置設定装置。
【請求項７】
前記携帯式操作盤は、前記移動体の近接領域に侵入した母体の位置を前記表示部に表示する機能と、前記閾値設定部で更に近接可能な近接領域を再設定可能とする機能とを具備している請求項６に記載の移動体の位置設定装置。
【請求項８】
前記検知装置は、前記移動体の近接領域に母体が侵入したことを検知すると、前記移動体支持装置による移動体の移動を制限する機能を具備している請求項６又は請求項７に記載の移動体の位置設定装置。
【請求項９】
前記母体が母体模型であり、
前記移動体が該母体模型との相対的な移動軌跡を計測する移動体模型である請求項６〜８のいずれか１項に記載の移動体の位置設定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１８７３３３（Ｐ２００９−１８７３３３Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７１７６（Ｐ２００８−２７１７６）
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（００００００９７４）川崎重工業株式会社 (1,710)
【Ｆターム（参考）】
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