JPH0525470U - ライデイングシミユレーシヨン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロール制御に関し、より実走行時に近いシミ
ュレーションが行える二輪車のライディングシミュレー
ション装置を提供する。 【構成】 模擬二輪車を、可動手段によって制御されか
つ搭乗者の足が載せられるステップが固定される主フレ
ーム部と、該主フレーム部に対しロール方向に揺動自在
に取り付けられるとともに搭乗者が着座するシートを支
持するシート部とを備える構成とし、前記シート部の揺
動軸線上とは異なる箇所に設けられた被固定部を荷重セ
ンサを介して前記主フレーム部に固定支持するととも
に、該シート部の前部を前記搭乗者のニーグリップ部よ
り前方まで延出させた。

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

【０００１】 この考案は、人が搭乗可能な模擬二輪車を用い、搭乗者の操縦操作に従って走 行状態をシミュレートするライディングシミュレーション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、模擬二輪車とＣＲＴディスプレイとを組み合わせ、ハンドルやアクセル 操作に合わせてこのディスプレイ画面を変化させ、ライディング感覚でゲームを 楽しめるようにした遊戯用のシミュレーション装置が知られている。そして、こ の種のライディングシミュレーション装置において、車体フレームに固定したス テップに荷重センサを取り付け、該ステップに加わる搭乗者による荷重を検出し 、この検出信号を下に模擬二輪車をロール制御（左右方向の傾動制御）する構成 のものが開発されている（米国特許第４８８７９６７号参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、実走行時のロール制御は、通常、主にハンドルにかかる荷重を搭乗 者の体重移動によって行われる。しかしながら、上記のようにステップに加わる 荷重をもとに行うロール制御方式では、ステップ加わる荷重と搭乗者の体重移動 との間に直接関連がない場合があるため、実走行時のフィーリング（体感）を再 現することが難しい欠点があった。

【０００４】 この考案は上述した事情に鑑みてなされたもので、ロール制御に関し、より実 走行時に近いシミュレーションが行える二輪車のライディングシミュレーション 装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のライディングシミュレーション装置では、模擬二輪車を、可動手段に よって制御されかつ搭乗者の足が載せられるステップが固定される主フレーム部 と、該主フレーム部に対しロール方向に揺動自在に取り付けられるとともに搭乗 者が着座するシートを支持するシート部とを備え、前記シート部の揺動軸線上と は異なる箇所に設けられた被固定部を荷重センサを介して前記主フレーム部に固 定支持するとともに、該シート部の前部を前記搭乗者のニーグリップ部より前方 まで延出させたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】

上記構成のライディングシミュレーション装置によれば、搭乗者がシート部上 で体重移動をするときに、シート部にトルクが加わり、該トルクはシート部と主 フレーム部との間に介装された荷重センサを介して検出される。また、ニーグリ ップによるトルクもシート部がニーグリップ部より前方に延出していることから 検出することができる。そして、この検出値をともに模擬二輪車がロール制御さ れることとなる。

【０００７】 すなわち、模擬二輪車のロール制御は、搭乗者の体重移動を基準に行われるこ ととなり、したがってより実走行時に近いシミュレーションが行われる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の実施例について説明する。

【０００９】 Ａ．実施例の機械的構成 図１〜図３は、この考案の一実施例によるライディングシミュレーション装置 の機械的構成を示す側面図、背面図および平面図である。まず、図１を参照し、 この実施例の概略構造を説明する。この図において、１は基台、２はこの基台１ に配設される可動機構部である。３は実際の二輪車を模倣した模擬二輪車である 。この模擬二輪車３は、車体フレーム２０、ハンドル機構２１、これら覆うカウ リング／シート、および車体該フレーム２０に配備されて搭乗者の運転操作を検 出する各種センサ等から構成されている。なお、この各種センサの詳細について は後述する。

【００１０】 ４は基台１に対向配置され、二輪車の運転状況を音響および映像により再現す るディスプレイ装置である。このディスプレイ装置４は、走行シーン等の映像を 投影するビデオプロジェクタ１７と、該プロジェクタ１７から投影された画像を 反射する一次反射鏡１５および二次反射鏡１３と、湾曲スクリーン１４とから構 成され、運転状況に対応した映像を再現する。また、このディスプレイ装置４に は、搭乗者に対して左右Ｒ／Ｌチャンネルのステレオ音場を形成するスピーカＳ Ｐと、搭乗時のライティングを施すスポットライトＬと、搭乗者に対して走行感 を与えるための送風用ファン８９とが所定箇所に据え付けられている。

【００１１】 次に、図１〜図３を参照し、上述した可動機構部２の概略構成について説明す る。この可動機構部２は、模擬二輪車３に配設され、搭乗者の運転操作を検出す る各種センサの出力に基づき該模擬二輪車３にロール動、ピッチ動およびヨー動 を与えるものである。このような可動機構部２は、ピッチ可動機構２２と、ロー ル可動機構２３と、ヨー可動機構２４とからなる。ピッチ可動機構２２は、模擬 二輪車３を構成する車体フレーム２０と係合し、該フレーム２０を上下動させて ピッチ動を与える。ロール可動機構２３は、このピッチ可動機構２２と共に、模 擬二輪車３をロール軸２３ａ回りに傾動させてロール動を与える。

【００１２】 ヨー可動機構２４は、基台１の長手方向前部および後部の所定位置にそれぞれ 敷設されたスライドレール２４ｂの間に固設されたスライドモータと、このモー タに接続されるギアボックスおよびシャフト２４ａとから構成されており、基台 １上に配設されるスライドテーブル８を左右逆方向に移動させることで、上記ピ ッチ可動機構２２およびロール可動機構２３と共に、模擬二輪車３を左右にスイ ングさせてヨー動を与えるようにしている。こうしたロール可動機構２３とヨー 可動機構２４とは、図４に示すように、回転支持部２４ｃを介して連設しており 、上記ヨー動を与えた時に、ロール軸２３ａをもスイングさせるように構成され ている。なお、これら可動機構２２，２３，２４は、それぞれ図示されていない コンピュータシステムによって制御されるものであり、このコンピュータシステ ムの構成については後述する。

【００１３】 次に、図４〜図１７を参照し、このライディングシミュレータ装置各部の構成 について説明する。 （ａ）基台１の構成 図５は、上述した基台１の要部を示す分解斜視図である。この図において、５ はこの基台１の主体をなす基台フレームである。この基台フレーム１の上面には 、メインボード７が固設されると共に、このメインボード７上にスライドプレー ト８ａを介して上述したスライドテーブル８が摺動自在に配設される。ここで、 スライドテーブル８は、上述したヨー可動機構２４によって可動する。６は基台 １の長手方向両側面に固定されるステップ架台である。このステップ架台６には 、昇降用ステップ板６ａと側板６ｂとがそれぞれ固設される。９はメインボード ７上に敷設される各種ケーブルのコネクタ端を固定するコネクタカバーである。

【００１４】 （ｂ）ディスプレイ装置４の構成 図６〜図８は、上述したディスプレイ装置４の構造を示す分解斜視図である。 まず、図６は該装置４のフレーム構造を示す図である。この図に示すように、デ ィスプレイ装置４は、プロジェクタ部フレーム１０と、スクリーン部フレーム１ １と、これらフレームを接続するフレームクロス１２とから構成される。プロジ ェクタ部フレーム１０には、前述したビデオプロジェクタ１７と、二次反射鏡１ ３とが配備され、この二次反射鏡１３は図中Ｂで示される位置に取付けられる。 また、スクリーン部フレーム１１には、図中Ａで示す位置に湾曲スクリーン１４ が固定される。

【００１５】 一方、一次反射鏡１５は、図７に示すフレーム構造の一次反射鏡固定フレーム １６によって固定される。そして、該フレーム１６は、図６に示す位置Ｃに配設 される。これにより、ビデオプロジェクタ１７の映像は、図１に示す光路を経て 湾曲スクリーン１４上へ投影される。この湾曲スクリーン１４は、スクリーン面 に所定の曲率を持たせて湾曲させたものである。このようにすることで、投影画 像が良好になるばかりか、模擬二輪車３の搭乗者に対して臨場感のある走行シー ンを与えることができる。

【００１６】 次に、図８は上記フレームに装着されるパネルの組み立てを示すアセンブリ図 である。この図に示すように、まず、プロジェクタ部フレーム１０の両側面にプ ロジェクタ部側板１８ｊが取付けられる。なお、このプロジェクタ部側板１８ｊ には、ドア部材１８ｋが設置される。次いで、フレーム１０とフレーム１１との 間にサイドボード１８ｉが取付けられ、さらに、スクリーン部フレーム１１の両 側面には、このサイドボード１８ｉと嵌合するスクリーン部側板１８ｃが取付け られる。また、この側板１８ｃには、湾曲スクリーン１４を囲むためのスライド ボード１８ａが嵌合するようになっている。

【００１７】 スライドボード１８ａの内側には、前述したスピーカＳＰを装着するためのス ピーカ取付板が取付けられる。次に、これらフレーム１０，１１の上面およびフ レーム１１の背面にかけて、天板１８ｄ〜１８ｇが取付けられ、ディスプレイ装 置４の屋根を形成する。なお、天板１８ｄには、前述したスポットライトＬ（図 １参照）と、送信器とが配設される。ここで、この送信器は、搭乗者が装着する ヘルメットに内蔵されたヘッドホンへ音声を送信するためのものである。このヘ ッドホンは、受信器とスピーカとが一体化されたものである。なお、この送信手 段としては、ＦＭ等の電波や赤外線などが考えられる。

【００１８】 （ｃ）模擬二輪車３の構成 次に、図９を参照し、模擬二輪車３およびこれに係合するピッチ可動機構２２ の要部の構成について説明する。この図において、２１ａは搭乗者のハンドル操 作に対応した反力を与えるハンドル可動モータであり、これにより実際に近いハ ンドル操作感を産み出している。２１ｂはこのハンドル操作時のトルクを検出す るハンドルトルクセンサである。２１ｃは上記ハンドル可動モータ２１ａを支持 するモータステーである。

【００１９】 車体フレーム２０には、クラッチ操作を検出するクラッチセンサ２５、スロッ トル操作を検出するスロットルセンサ２６、ギアチェンジ操作を検出するギアチ ェンジスイッチ２７ａおよびコーナリング時における搭乗者の体重移動を検出す るリーントルクセンサ２８等が取付けられている。また、この車体フレーム２０ の前部および後部には、走行音あるいはエンジン音等の運転状況を再現するフロ ントスピーカＦＳＰ、リアスピーカＲＳＰが配備されている。さらに、この車体 フレーム２０の底部には、ギアチェンジ機構２７およびステップを取付けるステ ーが形成されている。

【００２０】 ２９ａ，２９ｂは、それぞれ車体フレーム２０の底部に固設される前部フレー ム取付けブラケットおよび後部フレーム取付けブラケットである。これらブラケ ット２９ａ，２９ｂには、各々取付け機構３０ａ，３０ｂが装着されており、こ れら機構３０ａ，３０ｂを介して前述したピッチ可動機構２２が車体フレーム２ ０に係合されている。なお、このピッチ可動機構２２と車体フレーム２０との係 合関係については後述する。

【００２１】 次に、図１０〜図１７を参照し、上記構成による模擬二輪車３の各部構造につ いて順次説明する。 車体フレーム２０の構造 図１０および図１１は、それぞれ車体フレーム２０の要部を示す側面図、分解 斜視図である。これらの図に示すように車体フレーム２０は、可動機構部２によ ってロール動、ピッチ動およびヨー動を与えられるボディフレーム５０と、該ボ ディフレーム５０に対し後述するようにロール方向に揺動自在に取り付けられる とともに搭乗者が着座するシート（図示略）を支持するシートレール（シート部 ）とから構成されている。４１はフロントスピーカＦＳＰが取付けられるフロン トスピーカステーである。４２はリアスピーカＲＳＰが取付けられるリアスピー カステーである。４３は前述したハンドル可動モータ２１ａを取付けるハンドル モータ取付け部、４４はスロットルセンサ２６を取付けるスロットルセンサ取付 け部である。４５はギアチェンジ機構取付け部であり、前述したギアチェンジス イッチ２７ａおよびチェンジペダル２７ｂが取付けられる。４６はステップを装 着するためのステップホルダステー、５１はカウルステーである。これらの部材 ４１，４２，４３，…５１はボディフレーム５０に固定的に取り付けられている 。

【００２２】 このシートレール４０は、図９および図１１に示すように、その前端部４０ａ がシートレール取付け機構５２を介してホディフレーム５０のクロスメンバ５０ ａに装着される。このシートレール取付け機構５２は、ホルダ、ベアリング等か らなり、シートレール４０を揺動自在とするように構成されている。また、シー トレール４０の後端４０ｂ−２は、前端部４０ａと同様にシートレール取付け機 構５２を介してクロスメンバ５０ｂに装着される。一方、揺動軸線上とは異なる 箇所であるシートレール４０の後部下端（被固定部）４０ｂ−１は、リーントル クセンサ２８を介在させて後部フレーム取付けブラケット２９ｂに固定される。 上記リーントルクセンサ２８には、周知のロードセルが用いられており、こうし た構造によれば、搭乗者の体重移動、例えば、コーナリング時の体重移動に応じ てシートレール４０が傾動しようとし、これに伴いリーントルクセンサ２８に圧 力が加わる。この結果、このリーントルクセンサ２８が搭乗者の体重移動に対応 した信号を発生する。また、上記シートレール４０の前部は、搭乗者のニーグリ ップ部Ｎよりも前方に延出されている。

【００２３】 ピッチ可動機構２２の構造 次に、図１２および図１３を参照し、ピッチ可動機構２２の要部について説明 する。まず、図１２に示すように、前部フレーム取付けブラケット２９ａは、ボ ディフレーム５０底部に固定される。ここで、該ブラケット２９ａの底面にはス ライドレールが形成されており、このスライドレールと嵌合して移動自在に取付 け機構３０ａが装着されている。一方、取付け機構３０ｂは、後部フレーム取付 けブラケット２９ｂに固定されている。そして、これら取付け機構３０ａ，３０ ｂは、それぞれこのピッチ可動機構２２を構成する駆動モータ部６０，６１に係 合している。

【００２４】 図１３において、駆動モータ部６０は、モータ回転を伝達する伝達機構６０ａ と、この伝達機構６０ａを介して正逆回転する回転軸６０ｂと、この回転軸６０ ｂの回転に従って上方または下方に変位する変位機構６０ｃとから構成されてお り、前記取付け機構３０ａがこの変位機構６０ｃと連接している。また、駆動モ ータ部６１もこれと同一の構成であり、前記取付け機構３０ｂが変位機構６１ｃ と連接している。こうした構成による駆動モータ部６０，６１は、各々ボディフ レーム５０の前部および後部を上下動させる。例えば、ボディフレーム５０の前 部だけを下げる場合、駆動モータ部６０の回転に応じて変位機構６０ｃを下方に 変位させると、これに伴って取付け機構３０ａも下方に押し下げられる。この際 、取付け機構３０ａは、ブラケット２９ａに形成されたスライドレールの前端方 向へ移動する。これにより、ボディフレーム５０の前部のみを下方に変位させ、 模擬二輪車３を沈み込むように傾斜させることができる。なお、こうした挙動は 、実際の二輪車における減速時、すなわち、ブレーキ操作に応じてフロントフォ ークが沈む動作をシミュレートしている。

【００２５】 このように、このピッチ可動機構２２にあっては、ボディフレーム５０の前部 および後部を独立して上下動させることが可能であり、しかも該フレーム５０前 部との支持点が移動するため、単に上下動させるだけでなく、上述したように、 実際の二輪車の挙動に近いピッチ動を与えることができる。例えば、実際の二輪 車で加減速時に起こる「持上がり」または「沈み込み」などの前後屈挙動をシミ ュレートすることができる。

【００２６】 チェンジペダルおよびギアチェンジ機構の構造 次に、図１４は模擬二輪車３の左側面に配設されるチェンジペダルおよびギア チェンジ機構の構造を示す図である。図において、７０はステップホルダステー ４６（図９参照）に固定的に取付けられるステップホルダ、７１はチェンジアー ム、タイロッドおよびチェンジペダル２７ｂから構成されるチェンジペダル機構 である。７２はこのチェンジペダル機構７１と連動するギアチェンジ機構である 。このギアチェンジ機構７２は、ギアチェンジスイッチプレート７２ａと、該プ レート７２ａに取付けられ、前記チェンジペダル機構７１と連動するペダルシャ フト７２ｂと、このシャフト７２によって操作されるチェンジスイッチ７２ｃと から構成されている。このような構成によれば、実際の二輪車のギアチェンジ操 作感が得られると共に、該操作に応じたギアチェンジ信号が形成される。

【００２７】 スロットルセンサ２６の構造 図１５は、前述したスロットルセンサ２６（図９参照）の構造を示す図である 。この図において、２６ａはポテンショメータ、２６ｂはポテンショメータ取付 け板である。２６ｃはポテンショメータ２６ａの回転軸に装着されるヘリカルカ ップリング、２６ｄは上記構成要素２６ａ〜２６ｃが組込まれる取付けプレート である。２６ｅはスロットルシャフト、２６ｆはスロットルドラムである。上記 構成によるスロットルセンサ２６は、スロットルケーブル（図示略）とスロット ルドラム２６ｆとが接続されており、スロットル開閉操作に応じてドラム２６ｆ が回転する。そして、この回転によりポテンショメータ２６ａの抵抗値が変化し てスロットル開度に対応した信号が形成される。

【００２８】 クラッチセンサ２５の構造 次に、図１６は前述したクラッチセンサ２５（図９参照）の構造を示す図であ る。この図に示すクラッチセンサ２５は、クラッチセンサプレート２５ａと、こ のプレート２５ａを車体フレーム２０に固定させるセンサステー２５ｂと、ポテ ンショメータ２５ｃと、このポテンショメータ２５ｃを軸支するギア２５ｄと、 このギア２５ｄと歯合するギア２５ｅと、このギア２５ｅを軸支するアーム２５ ｆとから構成されている。

【００２９】 このような構成によれば、アーム２５ｆに接続されるクラッチケーブル（図示 略）がクラッチ操作に応じて引かれると、ギア２５ｅ，２５ｄを介してポテンシ ョメータ２５ｃが回動する。これにより、クラッチ操作に対応した信号が形成さ れる。

【００３０】 ハンドル部７５の構造 図１４は、ハンドル部７５の構造を示す図である。この図において、７５ａは キースイッチ、７５ｂはハンドルパイプ、７５ｃはこのパイプ縁端に取付けられ るハンドルエンドである。そして、このハンドルエンド７５ｃには、エンジン模 擬振動用のモータ７５ｅが介挿され、エンドキャップ７５ｄにより固定される。 こうしたハンドルパイプ７５ｂは、ハンドルスペーサ７５ｆを介してフォークト ップ７５ｈに固定される。ここで、上記エンジン模擬振動用のモータ７５ｅは、 その回転軸に重りを偏心させて取り付けられた構造とされており、後述する環境 制御用ＣＰＵ８３から発せられる信号に基づき回転軸が回転速度制御されて、ハ ンドルパイプ７５ｂに伝わるエンジン模擬振動を搭乗者に与えるようになってい る。なお、７５ｊはスタータスイッチ７５ｋとキルスイッチ７５ｌを備えるスイ ッチケース、７５ｍはスロットルグリップである。

【００３１】 Ｂ．実施例の電気的構成 次に、図１８を参照し、実施例の電気的構成について説明する。この図におい て、８０は模擬二輪車３に搭載され、搭乗者の操縦操作を検出する前述の各種セ ンサと、実際の運転状況をシミュレートするための各種スイッチである。この各 種スイッチには、例えば、キルスイッチ、ウインカースイッチ、イグニッション スイッチあるいはホーンスイッチ等からなる。８１はホストコンピュータである 。このホストコンピュータ８１は、各種センサおよびスイッチ８０から供給され る検出信号／スイッチ操作信号に応じてロール動、ピッチ動およびヨー動をそれ ぞれ制御するための駆動信号を発生すると共に、前記検出信号に基づき模擬二輪 車３の走行情報を発生する。この走行情報とは、模擬二輪車３（以下、自車と略 す）の走行位置座標、走行速度および進行方向等のデータから構成されるもので ある。なお、各種センサから供給される検出信号はアンプＡＭＰにて一旦増幅さ れてホストコンピュータ８１へ送られる（第９図参照）。

【００３２】 ８２は映像制御用ＣＰＵであり、ホストコンピュータ８１から供給される走行 情報に応じてディスプレイ装置４に映写すべき走行シーンを作成する。ここで、 ディスプレイ装置４に映し出される走行シーンは、予め定められた走行路に対し てホストコンピュータ８１からシミュレータの位置および速度情報を入力して、 コンピュータにより作成されるコンピュータグラフィクイメージ（Ｃ．Ｇ．Ｉ． ）映像である。

【００３３】 また、この映像制御用ＣＰＵ８２は、走行領域に対応した走行地図を記憶手段 に登録しており、自車の走行位置座標をこの走行地図上のポイントに変換すると 共に、前記走行地図上をランダムに走行させる他車の座標データを発生し、これ らをホストコンピュータ８１に出力する。ビデオプロジェクタ１７は、映像制御 用ＣＰＵ８２から供給される映像を湾曲スクリーン１４へ３原色投影する。なお 、このようにして得られる走行シーンは、上述した走行情報に従って変化する。 すなわち、このビデオプロジェクタ１７は、実際には走行しない模擬二輪車３が あたかも走行しているように錯覚を起こさせるため、自車の走行速度に応じて走 行シーンの映像速度を変えるようになっている。

【００３４】 ８４ａ，８４ｂはそれぞれ上述したホストコンピュータ８１から供給される情 報に従って所定画像を再生出力するレーザディスクプレーヤである。このプレー ヤ８４ａは、レーザディスクに予め録画しておいた他車の画像（静止画像）の内 、自車と他車との車間距離に対応した大きさの他車の画像を、前述した走行情報 と他車の座標とに基づき選択し、これを再生出力する。

【００３５】 一方、プレーヤ８４ｂは、走行領域内における各分岐点から走行区間を前進移 動しつつ後方撮影したコース画像（Ｃ．Ｇ．Ｉ．）を録画しレーザディスクに記 憶しておき、分岐点情報に基づいて自車から見えるべきコース画像を選択して再 生する。

【００３６】 このように、プレーヤ８４ａからは自車から見える他車の画像が再生出力され 、プレーヤ８４ｂからは自車後方に見えるコース画像が再生出力される。そして 、これら両画像は、画像処理装置８６によって画像合成が施される。この画像合 成では、周知のクロマキー合成がなされ、これにより自車後方に見えるコース画 像中に車間距離に応じた大きさの他車の画像が形成される。すなわち、このよう にして合成された画像は、自車から望む後方の背景に相当するものになる。

【００３７】 次に、８７はビデオエフェクタである。このビデオエフェクタ８７は、画像処 理装置８６から供給される合成画像信号によって形成される１フレーム画面中の 所定領域を抽出拡大して出力する。すなわち、このビデオエフェクタ８７は、上 述した合成画像を４分割し、これらの中から自車の左右に配設されるバックミラ ーの視野範囲内に映る後方の背景を抽出し、これをバックミラー画像信号として 出力する。つまり、４倍に拡大するわけである。

【００３８】 そして、このようにして形成されたバックミラー画像信号は、模擬二輪車３の バックミラーに埋設された液晶ディスプレイ８８ａ（Ｌ側），８８ｂ（Ｒ側）に 供給される。この液晶ディスプレイ８８ａ，８８ｂは、それぞれ液晶パネルと、 このパネルに積層され、該液晶パネルに映し出されるバックミラー像を拡大する フレネルレンズとから構成されている。このような構成によれば、模擬二輪車３ の走行状態に応じた後方背景がバックミラーの液晶ディスプレイ８８ａ，８８ｂ に映し出されることになる。これにより、より実際に近い二輪車の操縦感をシミ ュレートすることが可能になる。

【００３９】 次に、８５は曲進系の駆動制御用ＣＰＵである。この曲進系駆動制御用ＣＰＵ ８５は、ホストコンピュータ８１および各種センサ８０から供給される駆動信号 に従って前述したピッチ可動機構２２、ロール可動機構２３およびヨー可動機構 ２４の各モータ、すなわち合計６軸の駆動サーボモータ９０を制御する。例えば 、アクセル操作やブレーキ操作で加減速がなされた場合には、前述したように、 モータ６０，６１により車体フレーム２０を前後屈させ、これにより搭乗者に加 減速感等を与えるようになっている。

【００４０】 また、ディスプレイ装置４の映像がコーナ部に差掛かり、これに応じて搭乗者 がコーナリングによる体重移動を行ったときは、ボディフレーム５０に対してシ ートレール４０が傾動しようとし、このときリーントルクセンサ２８には体重移 動により生じるトルクに応じた荷重が加わる。このときリーントルクセンサ２８ からの出力信号に基づきモータ２３によりロール軸２３ａを回転させて模擬二輪 車３を横方向に傾動させると共に、ヨー可動機構２４における２つのモータによ りスライドテーブル８をスイングさせ、搭乗者にコーナリング時の旋回感を与え る。

【００４１】 具体的には、図１９に示すように、リーントルクセンサ２８およびステアリン グトルクセンサの各検出信号に対しスムージングを行い、それら検出信号に含ま れるノイズを除去する。その後、予め記憶されたロールゲインテーブルを基に各 ロールゲインを決定する。図からも明らかなように、ロールゲインｋι，ｋｓは 、 車重移動変化と車速をパラメータとした３次元マップによって決定される。

【００４２】 次いで、次式に基づいてロール角ｒ１Ｎを算出する。 ｒ₁ ^N＝∫（ーｔｓ^N．ｋｓ^N＋ｔι^N．ｋι^Nーｈ．ｒ₁ ^N-1） ｔｓ^N：ステアリングトルク（ハンドルトルク） ｔι^N：リーントルク ｋｓ^N：ゲイン ｋι^N：ゲイン ０＜ｈ≦１ （ｈ：ロール安定性） 次いで、自車ロール角対応テーブルを用い、計算されたロール角ｒ₁ ^Nを補正し て、実際のロール角ｒ^Nを求め、これに基づいてモータ２３によりロール軸２３ ａを回転させて製御する。

【００４３】 なお、８５は直進系の制御用ＣＰＵはホストコンピュータ８１であり、各種セ ンサおよびスイッチ信号に従って、車速および座標を演算する。このように、駆 動制御用ＣＰＵを曲進系と直進系とを分けて、曲進系ＣＰＵに各種センサから直 接情報を入力する構成にすることで、ロール可動機構２３およびヨー可動機構２ ４を制御するための演算速度および演算精度を高めることができる。

【００４４】 次に、８３は環境制御用ＣＰＵである。この環境制御用ＣＰＵ８３は、前述し たホストコンピュータ８１から供給される走行情報や、スイッチ操作信号に基づ きスピーカＳＰ、スポットライトＬ、振動用モータ７５ｅおよび送風用ファン８ ９を制御する。すなわち、このスピーカＳＰは、走行情報に従って生成される排 気音やブレーキ音などの走行音を発し、送風用ファン７５ｅは走行時の風圧を搭 乗者に与える。

【００４５】 また、スポットライトＬは、模擬二輪車３に具備されるイグニションキースイ ッチ操作に応じて点灯制御されるものであって、該キースイッチがオフ状態にあ る場合には点灯し、オン状態になると、消灯する。これは、環境制御用ＣＰＵ８ ３にてディジタル制御しても良いが、イグニッションキースイッチにＣＲ回路を 入れてアナログ制御しても良い。

【００４６】 Ｃ．実施例の動作 次に、上述した構成における実施例の動作について説明する。まず、この実施 例であるライディングシミュレーション装置に主電源が投入されると、ホストコ ンピュータ８１は、装置各部を初期化し、待機状態となる。そして、図示されて いないスタートスイッチが操作されると、ホストコンピュータ８１がこれを検出 して映像制御用ＣＰＵ８２、駆動制御用ＣＰＵ８５および環境制御用ＣＰＵ８３ に動作開始の旨を表すスタート信号を供給する。

【００４７】 この結果、まず、映像制御用ＣＰＵ８２は、ビデオプロジェクタ８３を起動さ せ初期画像を湾曲スクリーン１４上に投影する。また、駆動制御用ＣＰＵ８５は 可動機構部２を構成する６軸のモータについてサーボ制御を開始する。一方、環 境制御用ＣＰＵ８３は、スポットライトＬを点灯し、模擬二輪車３にライティン グを施す。次いで、この状態で搭乗者がこの模擬二輪車３に乗り、イグニッショ ンキーを操作してエンジン起動状態に設定すると、ＣＰＵ８３がこれに応じてス ポットライトＬを消灯し、スクリーン画面を認識し易い環境に設定すると共に、 スピーカＳＰよりセルモータ音や、エンジン起動時のエキゾーストノートを発生 する。

【００４８】 次に、搭乗者がギアチェンジ、クラッチおよびスロットルを操作して発進する と、これら操作を検出した各種センサの検出信号に従い、ホストコンピュータ８ １が走行情報を発生する。そして、この走行情報に応じて映像制御用ＣＰＵ８２ が所定の走行シーンを湾曲スクリーン１４に形成させ、駆動制御用ＣＰＵ８５が 模擬二輪車３に所定の走行挙動を与える。さらに、環境制御用ＣＰＵ８３が振動 用モータ７５ｅと送風用ファンとを駆動し、これにより、搭乗者に対して走行臨 場感を与える。

【００４９】 こうしたライディングシミュレーション動作が例えば、二輪車の運転教習に用 いられる場合、教官は送信器により搭乗者へ走行指示を与える。この走行指示は 、搭乗者が装着するヘルメットに内蔵されたヘッドホンを介して伝えられる。そ して、例えば、いま、教官の指示に応じて進路変更操作する場合、搭乗者はバッ クミラーに設けられた液晶ディスプレイ８８ａ，８８ｂに映し出される映像から 自車後方に他車が進行して来ないことを確認し、進路変更を行う。そして、この 進路変更操作に応じて可動機構部２が模擬二輪車３に所定の挙動を与え、かつ、 ディスプレイ装置４の映像が該操作に対応して変化する。

【００５０】 なお、上記実施例では、ステアリングトルクセンサとリーントルクセンサの検 出信号をもとにロール角を決定しているが、これに限られることなく、リーント ルクセンサ２８の検出信号のみに基づいて、ロール角を決定してもよい。

【００５１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、模擬二輪車を、可動手段によって制 御されかつ搭乗者の足が載せられるステップが固定される主フレーム部と、該主 フレーム部に対しロール方向に揺動自在に取り付けられるとともに搭乗者が着座 するシートを支持するシート部とを備える構成とし、前記シート部の揺動軸線上 とは異なる箇所に設けられた被固定部を荷重センサを介して前記主フレーム部に 固定支持するとともに、該シート部の前部を前記搭乗者のニーグリップ部より前 方まで延出させた構成にしたから、搭乗者がシート部上で体重移動をするときに 、シート部に加わるトルクをシート部と主フレーム部との間に介装された荷重セ ンサによって検出し、この検出値を下に模擬二輪車をロール制御することができ る。 すなわち、搭乗者の体重移動を基準にした模擬二輪車のロール制御が行え ることとなり、ステップ等に加わる荷重をもとにしたロール制御に比べて、より 実走行時に近いシミュレーションが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による一実施例の機械的な全体構成を
示す側面図。

【図２】同実施例における機械的な全体構成を示す背面
図。

【図３】同実施例における機械的な全体構成を示す平面
図。

【図４】同実施例における可動機構部２の要部構造を示
す側面図。

【図５】同実施例における基台１の構造を示す分解斜視
図。

【図６】同実施例におけるディスプレイ装置４のフレー
ム構造を示す斜視図。

【図７】同実施例におけるディスプレイ装置４のフレー
ム構造を示す斜視図。

【図８】同実施例におけるディスプレイ装置４の構成を
示す図。

【図９】同実施例における模擬二輪車３の概略構造を示
す側面図。

【図１０】同実施例における車体フレーム２０の構造を
示す側面図。

【図１１】同実施例における車体フレーム２０の構造を
説明するための斜視図。

【図１２】同実施例における模擬二輪車３の概略構造を
示す正面図。

【図１３】同実施例におけるピッチ可動機構２２の構造
を示す側面図。

【図１４】同実施例におけるハンドル部の構成を示す分
解図。

【図１５】同実施例における電気的構成を示すブロック
図。

【図１６】同実施例におけるクラッチセンサ２５を説明
するための分解図。

【図１７】同実施例におけるハンドル部の構成を示す分
解図。

【図１８】同実施例における電気的構成を示すブロック
図。

【図１９】ロール角決定の処理手順を示したフローチャ
ート図。

【符号の説明】

１…基台、 ２…可動機構部、 ３…模擬二輪車、 ４…ディスプレイ装置、 ２２…ピッチ可動機構、 ２３…ロール可動機構、 ２４…ヨー可動機構、 ２８…リーントルクセンサ（荷重センサ） ４０…シートレール（シート部） ５０…ボディフレーム（主フレーム部） ８１…ホストコンピュータ、 Ｎ…ニーグリップ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭乗者によって操縦操作される模擬二輪
   車と、該模擬二輪車に模擬走行挙動を与える可動手段
   と、前記操縦操作に対応して前記可動手段を制御して走
   行状態をシミュレートする制御手段とから構成されるラ
   イディングシミュレーション装置において、 前記模擬二輪車は、前記可動手段によって制御されかつ
   前記搭乗者の足が載せられるステップが固定される主フ
   レーム部と、該主フレーム部に対しロール方向に揺動自
   在に取り付けられるとともに搭乗者が着座するシートを
   支持するシート部とを備え、 前記シート部は、揺動軸線上と異なる箇所に設けられた
   被固定部が荷重センサを介して前記主フレーム部に固定
   支持され、かつ前部が前記搭乗者のニーグリップ部より
   前方まで延出されていることを特徴とするライディング
   シミュレーション装置。