JP3940881B2 - 二輪車用ライディングシミュレーション装置 - Google Patents
二輪車用ライディングシミュレーション装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3940881B2 JP3940881B2 JP2000214269A JP2000214269A JP3940881B2 JP 3940881 B2 JP3940881 B2 JP 3940881B2 JP 2000214269 A JP2000214269 A JP 2000214269A JP 2000214269 A JP2000214269 A JP 2000214269A JP 3940881 B2 JP3940881 B2 JP 3940881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- steering angle
- angle
- servo motor
- position control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、二輪車用ライディングシミュレーション装置に関し、特に、ハンドルに実車走行時と同様の操舵反力を付与し得るようにした装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の装置として、二輪車の模擬車体に設けたハンドルに減速機を介して連結されるサーボモータを備えると共に、減速機とハンドルとの間に、ハンドルの操舵力によって弾性的に撓むばね部材を介設し、模擬車体に人が乗って模擬走行を行う際に、ハンドルの舵角が保舵角(操舵力を加えない状態でハンドルが安定する舵角)に一致するようにサーボモータの位置制御を行い、ハンドルを操舵したとき、ばね部材の撓みでハンドルが減速機に対し相対回転し、ハンドルにばね部材の撓み反力による操舵反力が付与されるようにしたものが知られている。そして、このものでは、ばね部材の撓み量を検出するセンサを設け、このセンサの信号に基づいてハンドルの舵角を算出し、舵角に応じた模擬車体の挙動制御を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、ばね部材とばね部材の撓み量を検出するセンサとが必要になり、コストが高くなる不具合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、ハンドルに実車走行時と同様の操舵反力を付与し得るようにした低コストの二輪車用ライディングシミュレーション装置を提供することを課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、二輪車の模擬車体に設けたハンドルに減速機を介して連結されるサーボモータを備え、前記ハンドルの舵角が操舵力を加えない状態でハンドル角度が安定する保舵角に一致するように前記サーボモータの位置制御を行うものにおいて、前記ハンドルをサーボモータに連結した減速機の出力軸に直結すると共に、前記保舵角が変化しているとき、前記サーボモータに付設したエンコーダからの信号に基づく前記ハンドルの舵角が前記保舵角に一致しているか否かを判断し、前記舵角と前記保舵角とが一致していなければ、前記舵角が前記保舵角になるように前記サーボモータを位置制御し、前記サーボモータの前記位置制御における前記舵角と前記保舵角との一致を判断して、一致していれば位置制御完了フラグをセットし、前記保舵角が変化していないとき、前記位置制御完了フラグがセットされているかを判断し、前記位置制御完了フラグがセットされている場合、前記ハンドルの舵角と前記保舵角との偏差に応じたトルクが出力されるよう前記サーボモータの制御方式を位置制御からトルク制御に切換え、このトルク制御により前記エンコーダで検出されるハンドルの舵角と保舵角との偏差に応じた操舵反力を前記ハンドルに付与する制御手段を備えている。
【0005】
ハンドルを減速機に直結すると、サーボモータの位置制御を継続した場合、ハンドルは保舵角の舵角位置にロックされてしまい、操舵不能となるが、サーボモータの制御方式を位置制御からトルク制御に切換えることにより、サーボモータのトルクに見合った操舵力でハンドルを操舵できるようになる。即ち、ハンドルにサーボモータのトルクに応じた操舵反力が付与される。かくて、サーボモータのトルクをハンドルの舵角と保舵角との偏差に応じて可変することにより、ハンドルに実車走行時と同様の操舵反力を付与することができる。
【0006】
そして、本発明では、ハンドルを減速機に直結するため、ばね部材やばね部材の撓み量を検出するセンサが不要となり、コストダウンを図れる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1及び図2は、二輪車用のライディングシミュレーション装置を示している。この装置は、基台1と、基台1上に後記する2軸の回転自由度を持って支持させた二輪車の模擬車体2とを備えている。
【0008】
模擬車体2は、上端にハンドル3を操向自在に設けたフロントコラム2aと、フロントコラム2aの下端から後方にのびるメインフレーム2bと、メインフレーム2bの後部上方に設けたリヤフレーム2cとを備えており、リヤフレーム2c上に載架する図示省略したシートに人が着座し得るように構成されている。
【0009】
基台1には、車体用の支持台1aが固定されており、この支持台1a上に、前後方向に長手のロール軸4を軸支すると共に、ロール軸4の上面に横方向に長手のピッチ軸5を固定し、模擬車体2をメインフレーム2bに固定した支持板2dにおいてピッチ軸5に軸支している。かくて、模擬車体2には、ロール軸4回りとピッチ軸5回りとの2軸の回転自由度が与えらえる。
【0010】
ライディングシミュレーション装置には、更に、ピッチ軸5よりも前方に位置させて、左右1対の直動アクチュエータ6,6が設けられている。各直動アクチュエータ6は、電動モータを内蔵するケーシング6aと、ケーシング6aに挿通した螺杆6bとを備えており、ケーシング6a内に螺杆6bに螺合するナットを軸支し、電動モータによりナットを回転させることで螺杆6bとケーシング6aとが軸方向に相対移動するように構成されている。そして、各直動アクチュエータ6の螺杆6bの下端を自在継手6cを介して基台1に連結すると共に、各直動アクチュエータ6のケーシング6aを自在継手6dを介して模擬車体2に連結し、両直動アクチュエータ6,6のケーシング6a,6aを共に同量上動または下動させたとき、模擬車体2にピッチ軸5を支点にした前上りまたは前下りの回動、即ち、ピッチ動作が与えられ、両直動アクチュエータ6,6のケーシング6a,6aを互に異なる移動量で移動させたとき、模擬車体2にロール軸4を支点にした横方向の回動、即ち、ロール動作が与えられるようにしている。
【0011】
両直動アクチュエータ6,6の電動モータは、アクセル操作やブレーキ操作や体重移動といった搭乗者による運転操作を検出する各種センサからの信号を入力するコントローラ7で制御されるようになっており、模擬車体2に運転操作に応じてピッチ動作やロール動作を与え、搭乗者に実車走行時と同様の車体挙動を体感させることができるようにしている。また、模擬車体2の前方には図示省略したモニタ画面が配置されており、このモニタ画面上の仮想空間映像も運転操作に応じて制御できるようにしている。
【0012】
模擬車体2のフロントコラム2aには、出力側に遊星歯車式の減速機8を組付けたサーボモータ9が搭載されており、減速機8の出力軸8aにハンドル3用の取付けブロック3aを直結し、このブロック3aにハンドル3を固定して、ハンドル3が減速機8に相対回転不能に連結されるようにしている。サーボモータ9には、該モータ9の回転角を検出するエンコーダ9aが付設されており、エンコーダ9aからの信号を制御手段たるコントローラ7に入力して、コントローラ7によりサーボモータ9を制御すると共に、エンコーダ9aからの信号で割り出されるハンドル3の舵角に応じてモニタ画面上の仮想空間映像を変化させるようにしている。
【0013】
サーボモータ9の制御の詳細は図3に示す通りであり、先ず、S1のステップにおいて、現時点での運転状態に対応する保舵角θH(操舵力を加えない状態でハンドル3が安定する舵角)を算出し、次に、S2のステップで保舵角θHが変化したか否かを判別する。そして、保舵角θHが変化したときは、S3のステップにおいて、エンコーダ9aからの信号で割り出されるハンドル3の舵角θが保舵角θHに一致しているか否かを判別し、θ≠θHであれば、S4のステップでθ=θHになるようにサーボモータ9の位置制御を行い、θ=θHになったところでS6のステップに進み、位置制御完了フラグFを「1」にセットする。尚、フラグFは位置制御中S5のステップで「0」にリセットされる。
【0014】
保舵角θHが変化していなければ、S7のステップでフラグFが「1」にセットされているか否かを判別し、F=1になるまでS3以下のステップに進んで位置制御を継続する。そして、F=1になったとき、S8のステップでハンドル3の舵角θと保舵角θHとの偏差△θを算出した後、S9のステップで△θに応じたモータトルクを検索し、次に、S10のステップで前記トルクが出力されるようにサーボモータ9のトルク制御を行う。
【0015】
ここで、モータトルクの方向は、モータトルクによってハンドル3に操舵反力が付与されるように、ハンドル3の操舵方向と逆方向に設定されており、また、モータトルクの大きさは、△θに応じて例えば図4に示す如く変化するように設定されている。尚、図4はハンドル3を保舵角θHの舵角位置から左右一方に操舵したときをプラス、他方に操舵したときをマイナスとして△θを表示しており、△θの絶対値が比較的小さな第1の所定値△θ1以下の範囲に存する場合は、モータトルクが△θに比例して比較的小さな比例定数で増加し、△θの絶対値が第1の所定値△θ1と比較的大きな第2の所定値△θ2との間の範囲に存する場合は、モータトルクが△θに比例して比較的大きな比例定数で増加し、△θの絶対値が第2の所定値△θ2以上の範囲に存する場合は、モータトルクが所定のリミット値に保持される。そして、このようなモータトルクと△θとの関係を表わすデータテーブルをコントローラ7に格納しておき、S9のステップで△θに対応するモータトルクをテーブル検索して、S10のステップでこのモータトルクを出力する。これによれば、ハンドル3に△θに応じた操舵反力が付与され、実車走行時と同様の操舵フィーリングが得られる。
【0016】
尚、△θと操舵反力との関係は二輪車の機種によって変化するが、モータトルクのデータテーブルを機種に応じて切換えることにより、各機種に応じた操舵反力を付与することができる。
【0017】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ハンドルに実車走行時と同様の操舵反力を付与できると共に、従来例のようなばね部材やばね部材の撓み量を検出するセンサが不要となり、コストダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の一例の側面図
【図2】 図1の装置の平面図
【図3】 ハンドル制御用サーボモータの制御プログラムを示すフロー図
【図4】 舵角と保舵角との偏差△θとモータトルクとの関係を示すグラフ
【符号の説明】
2 模擬車体 3 ハンドル
7 コントローラ(制御手段) 8 減速機
9 サーボモータ 9a エンコーダ
Claims (1)
- 二輪車の模擬車体に設けたハンドルに減速機を介して連結されるサーボモータを備え、前記ハンドルの舵角が操舵力を加えない状態でハンドル角度が安定する保舵角に一致するように前記サーボモータの位置制御を行うものにおいて、
前記ハンドルをサーボモータに連結した減速機の出力軸に直結すると共に、
前記保舵角が変化しているとき、前記サーボモータに付設したエンコーダからの信号に基づく前記ハンドルの舵角が前記保舵角に一致しているか否かを判断し、前記舵角と前記保舵角とが一致していなければ、前記舵角が前記保舵角になるように前記サーボモータを位置制御し、前記サーボモータの前記位置制御における前記舵角と前記保舵角との一致を判断して、一致していれば位置制御完了フラグをセットし、前記保舵角が変化していないとき、前記位置制御完了フラグがセットされているかを判断し、前記位置制御完了フラグがセットされている場合、前記ハンドルの舵角と前記保舵角との偏差に応じたトルクが出力されるよう前記サーボモータの制御方式を位置制御からトルク制御に切換え、このトルク制御により前記エンコーダで検出されるハンドルの舵角と保舵角との偏差に応じた操舵反力を前記ハンドルに付与する制御手段を備える、
ことを特徴とする二輪車用ライディングシミュレーション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000214269A JP3940881B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 二輪車用ライディングシミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000214269A JP3940881B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 二輪車用ライディングシミュレーション装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002032010A JP2002032010A (ja) | 2002-01-31 |
JP3940881B2 true JP3940881B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=18709877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000214269A Expired - Fee Related JP3940881B2 (ja) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | 二輪車用ライディングシミュレーション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3940881B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160052968A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-13 | 대한민국(농촌진흥청장) | 경운기 모의 운전 장치 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5688802B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2015-03-25 | 本田技研工業株式会社 | ライディングシミュレータ |
JP5681522B2 (ja) * | 2011-02-24 | 2015-03-11 | 本田技研工業株式会社 | ライディングシミュレータ |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3190359B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2001-07-23 | 株式会社ナムコ | ドライビングシミュレータのステアリング反力発生装置及び演算方法 |
JP3223565B2 (ja) * | 1992-03-31 | 2001-10-29 | 株式会社セガ | 往復動アクチエータ式ステアリング装置を備えたゲーム装置 |
JP2620906B2 (ja) * | 1992-07-29 | 1997-06-18 | 本田技研工業株式会社 | 二輪車のライディングシミュレーション装置 |
JPH07121094A (ja) * | 1993-10-26 | 1995-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 車種切換式シミュレータ |
JP3233797B2 (ja) * | 1994-09-08 | 2001-11-26 | 株式会社ナムコ | シミュレータの搭乗部駆動装置 |
JPH08292712A (ja) * | 1995-04-20 | 1996-11-05 | Syst Design K:Kk | ハンドル装置及びハンドル |
JP3587634B2 (ja) * | 1996-10-23 | 2004-11-10 | 本田技研工業株式会社 | 車両のライディングシミュレーション装置 |
JP3770341B2 (ja) * | 1996-11-22 | 2006-04-26 | 株式会社セガ | 仮想移動体操縦装置 |
JPH10184758A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-14 | Taiho Ind Co Ltd | 回転制御装置 |
JPH10207345A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Honda Motor Co Ltd | 車両のライディングシミュレーション装置 |
JP3866835B2 (ja) * | 1997-06-05 | 2007-01-10 | 本田技研工業株式会社 | 二輪車のライディングシミュレーション装置 |
JPH11126018A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | シミュレーション装置の操舵反力発生機構 |
-
2000
- 2000-07-14 JP JP2000214269A patent/JP3940881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160052968A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-13 | 대한민국(농촌진흥청장) | 경운기 모의 운전 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002032010A (ja) | 2002-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3493568B2 (ja) | 自動車の舵取装置 | |
US8997911B2 (en) | Vehicle | |
US6651771B2 (en) | H-infinity control and gain scheduling method for electric power assist steering system | |
JP4470565B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP4231416B2 (ja) | 車両の操舵装置 | |
JPH10230861A (ja) | 車両用操舵装置 | |
JPH09207802A (ja) | トルクステアを補償する方法及び装置 | |
JPH09202251A (ja) | 自動車用操舵装置 | |
EP3666634B1 (en) | Leaning vehicle | |
JP2020132008A (ja) | 操舵装置 | |
JP4026131B2 (ja) | 車両用電動ステアリング | |
JP4807164B2 (ja) | 車両の操舵装置 | |
JP5087920B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2004338562A (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
JP3430945B2 (ja) | 車両の走行シミュレータ装置 | |
JP3940881B2 (ja) | 二輪車用ライディングシミュレーション装置 | |
JP4639500B2 (ja) | 自動車のパワーステアリング装置 | |
JP3584348B2 (ja) | 車両用操舵装置 | |
JP3821038B2 (ja) | 車両の運転装置 | |
JP3605885B2 (ja) | 車両の自動操舵装置 | |
KR20230080553A (ko) | Sbw 시스템의 조향 제어 장치 | |
JP2002046639A (ja) | 車両用操舵装置 | |
KR102637348B1 (ko) | 스티어 바이 와이어 시스템의 노면 충격 모사 장치 | |
Morgando et al. | Steering feedback torque definition and generation in a steer by wire system | |
JP4595814B2 (ja) | 車両の操舵装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060915 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070220 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070320 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |