JPH0588605A

JPH0588605A - ライデイングシミユレーシヨン装置

Info

Publication number: JPH0588605A
Application number: JP20705691A
Authority: JP
Inventors: Yukio Miyamaru; 幸夫宮丸; Goro Yamazaki; 五郎山崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1993-04-09
Also published as: DE4221602A1

Abstract

(57)【要約】【目的】映像装置から発せられる光が運転者によって
遮られることがなく、かつ運転者にとって見やすい画像
が得られ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】ディスプレイ手段は、模擬二輪車の存する側
に中心を持つ湾曲スクリーンと、該湾曲スクリーンに背
面から画像を投影する映像装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、人が搭乗可能な模擬
二輪車を用い、運転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、模擬車両とＣＲＴディスプレイと
を組み合わせ、操縦操作に合わせてこのディスプレイ手
段を変化させ、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、ディスプレイ手段に、模擬車両の存する側
に中心を持つ湾曲スクリーンと、該湾曲スクリーンに前
面から（模擬車両側から）画像を投影する映像装置を用
いたものが開発されている（特開昭５１ー２４３４４号
公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たシミュレーション装置は飛行機の訓練用として開発さ
れたものであり、これをそのまま二輪車に適用しようと
すると、以下の不具合が生じるおそれがある。

【０００４】すなわち、二輪車の場合、操縦操作に応じ
て車両がロール動、ヨー動、およびピッチ動を行うた
め、運転者の体、特に頭部が前後左右および上下方向に
動くこととなり、この運転者の頭部によって映像装置か
ら発せられた光が遮られてしまうと言う不具合が生じる
おそれがある。

【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、映像装置から発せられる光が運転者によって遮
られることがなく、かつ運転者にとって見やすい画像が
得られ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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にあ
っては、運転者によって操縦操作される模擬二輪車と、
この模擬二輪車の前方に対向配置され、予め記録してお
いた走行シーンを画像表示するディスプレイ手段と、前
記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ディスプレイ手段と可動手段と
を制御し、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、前記ディスプレイ手段は、前記模擬二輪車の存する
側に中心を持つ湾曲スクリーンと、該湾曲スクリーンに
背面から画像を投影する映像装置とを具備することを特
徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明では、前記映像装置
は、ミラーによる反射映像を用いて前記湾曲スクリーン
に背面から投影することを特徴としている。

【０００８】

【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、映像装置から湾曲スクリーンへ映し出される
画像は、湾曲スクリーンの背面側から供されるので、そ
れが模擬二輪車あるいはその運転者の動きによって妨げ
られることはなく、また湾曲スクリーンによって映し出
される画像は運転者にとって見易くかつ臨場感のある像
となる。また、ミラーによる反射映像を用いて前記湾曲
スクリーンに背面から投影する構造とすれば、短い距離
で光路を長くとることができ、装置全体のコンパクト化
が図れる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。Ａ．実施例の機械的構成図１〜図３は、この発明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
配備されて運転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、運転者に対して左右Ｒ／Ｌチ
ャンネルのステレオ音場を形成するスピーカＳＰと、搭
乗時のライティングを施すスポットライトＬと、運転者
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。送風用ファン８９は、プ
ロジェクタ１７が配置される湾曲スクリーン１４背部の
ブース内に配置される。この送風用ファン８９はブース
内の温度上昇を押さえる働きも行うものであり、車速が
０の時でも一定時間オン状態となるように制御される。

【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、運転者の運転操作を検
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２
３ａ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
ィングシミュレーション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５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。メインボード７とスライドテーブル８とはともに、
持ち運びの便宜を考慮し分割可能な構造としている。す
なわち、図１９に示すように厚さを本体の半分に設定さ
れた互いの接合部７ａ（８ａ）を、ボルト７ｂ（８ｂ）
とナット７ｃ（８ｃ）によって固定する構造としてい
る。なお、これら床部は、リアルな感じが得られるよ
う、路面色とほぼ同じ色になるように着色されている。

【００１４】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。また、５ａは基
台１の下部周囲を覆う可撓性を有するカバーである。こ
れにより、基台１の下端に設けた傾斜調整機構５ｂを調
整するときに生じがちな、地面と基台１下端との間の隙
間をなくし、基台１内に搨塵埃等が侵入するのを未然に
防ぐ。

【００１５】（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１１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１３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１
４が固定される。

【００１６】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、模擬二輪車３が
存する側に中心を持つように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の運
転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。なお、好ましくは、模擬二輪車上の運転者からス
クリーンまでの距離が等しくなるように、言い換えれば
曲率中心が運転者の近傍に位置するように、スクリーン
１４を湾曲させる。運転者のスクリーン１４に対する焦
点距離の変化を押さえてできるだけ見易くするためであ
る。

【００１７】なお、運転者は主にスクリーンの中心部分
に重点をおいて見ることから、スクリーンの中心部分の
み鮮明な画像が得られるようにすれば足りる。勿論、湾
曲スクリーン１４の左右両端部に映し出される画像を、
一次あるいは二次反射鏡１３，１５の反射面形状を適宜
形状にすることによって、鮮明な像が得られるように調
整してもよい。

【００１８】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１８
ｉ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。

【００１９】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、運転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。

【００２０】（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は運転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２１
ａを支持するモータステーである。

【００２１】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
る運転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。

【００２２】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２０
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。

【００２３】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運転者
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。

【００２４】このシートレール４０は、図９および図１
１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
５０ａ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５０
ｂ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、運転者の体重移動、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４
０が傾動しようとし、これに伴いリーントルクセンサ２
８に圧力が加わる。この結果、このリーントルクセンサ
２８が運転者の体重移動に対応した信号を発生する。ま
た、上記シートレールの前部は、運転者のニーグリップ
部よりも前方に延出されている（図９参照）。

【００２５】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２
２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２
９ａ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，３０ｂ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。

【００２６】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６
０ａを介して正逆回転する回転軸６０ｂと、この回転軸
６０ｂ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３
０ｂ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５
０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。

【００２７】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５
０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。

【００２８】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２
７ｂ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。

【００２９】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２６
ａ〜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２６
ｆ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。

【００３０】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２５
ｄと歯合するギア２５ｅと、このギア２５ｅを軸支する
アーム２５ｆとから構成されている。

【００３１】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。

【００３２】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運転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。

【００３３】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、運転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）。

【００３４】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。

【００３５】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８
１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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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，８８
ｂ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。

【００４１】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ＣＰＵ８５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、これにより運転者に加減速感等
を与えるようになっている。

【００４２】また、ディスプレイ装置４の映像がコーナ
部に差掛かり、これに応じて運転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、運転者にコーナリング
時の旋回感を与える。

【００４３】具体的には、図２０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。

【００４４】次いで、次式に基づいてロール角ｒ₁ ⁿを算
出する。ｒ₁ ⁿ＝∫（ーｔｓⁿ．ｋｓⁿ＋ｔιⁿ．ｋιⁿーｈ．ｒ₁ ^n-1）ｔｓⁿ：ステアリングトルク（ハンドルトルク）ｔιⁿ：リーントルクｋｓⁿ：ゲインｋιⁿ：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ｒⁿを求め、
これに基づいてモータ２３によりロール軸２３ａを回転
させて製御する。

【００４５】なお、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ＣＰ
Ｕ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２４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。

【００４６】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８９を制御する。

【００４７】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
発する。このとき、風切り音とエンジン音との関係は、
図２１に示すように低車速域ではエンジン音の方が大き
く高車速域の場合には逆に風切り音の方が大きくなるよ
うに設定する。走行時の実体の環境により近づけるため
である。また、ステップが地面と接触して生じるときの
車体のバンク角、つなわちステップ音しきい値は、図２
２に示すように車速が高くなるにつれて小さくなるよう
に設定する。これは、車速が高い状態でロールすると、
遠心力が大きくなってサスペンションが大きく沈み込む
ので、バンク角が小さくてもステップが設置することと
なり、それをリアルに再現するためである。

【００４８】また、環境制御用ＣＰＵ８３から供給され
る走行情報（エンジン回転数）に基づき、エンジン模擬
振動用のモータ７５ｅは図２３に示すように制御され、
ハンドルを介して運転者にエンジン振動を体感させる。
すなわち、セルを押している、いわゆるアイドリング状
態の時にはエンジン模擬振動用のモータ７５ｅの回転数
は高回転となり、その後アイドリングが終わると一旦回
転数は下がりその後エンジン回転数が増すにつれてこの
モータ７５ｅの回転数は増加するように制御される。こ
のように運転者にエンジンをかけている状態を明確に認
識してもらうためのセッティングとなっている。

【００４９】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ＣＰＵ８３にて行うようにしても良
いが、イグニッションキースイッチにＣＲ回路を入れて
構成しても良い。

【００５０】また、前記図１８において９３はダウンコ
ンバータ合成装置であり、ここでは映像制御用ＣＰＵ８
２から供給され湾曲スクリーン１４に映し出される情報
である画像信号と、前記画像処理装置８６で合成処理さ
れたバックミラーに映し出される情報である合成画像信
号とを情報を所定位置にレイアウトした状態で合成す
る。

【００５１】次いで、このダウンコンバータ合成装置９
３から出力される画像信号は、合成処理装置９４に入力
され、ここでは、各種センサーでから検出される、ブレ
−キが作動したか否かの情報や、ホストコンピュータ８
１で演算された車速等の必要な情報が信号の形で追加さ
れて合成される。以上の処理によって、湾曲スクリーン
１４に映し出される情報である画像信号、バックミラー
に映し出される情報である画像信号、フロントおよびリ
ヤのブレーキが作動状態か否かの情報信号等が共に組み
込まれた状態で合成され、該合成信号はビデオカセット
９５に録画される。

【００５２】そして、このビデオカセット９５で録画さ
れた情報は、所定の走行時を必要に応じてビデオプリン
タ９６によって印画紙上あるいは普通紙上等に画像の形
で出力される。図２４〜図２７はビデオプリンタ９６か
ら出力された例である。上部映像Ｗ₁は湾曲スクリーン
１４上に映し出された映像を示し、下部映像Ｗ₂，Ｗ₃は
それぞれ左右のバックミラーに映し出された映像を示
し、中央の表示部Ｗ₄，Ｗ₅はフロントおよびリヤのブレ
ーキが作動したか否かを表示し、その左右外側の表示部
Ｗ₆，Ｗ₇はウインカーが点灯したか否かを表示し、その
下方にある表示部Ｗ₈は車速を表示する。本実施例で
は、所定の走行時を前方に駐車中の車がある場合（図２
７）や、横断する車があったり（図２５）といった運転
者が「ハ」とする状態を設定し、運転者の対応を後に第
３者が判定できるよう出力可能とされている。

【００５３】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。

【００５４】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ＣＰＵ
８５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、この状態で運転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。

【００５５】次に、運転者がギアチェンジ、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８１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、運転者に対して走行臨場感を与
える。

【００５６】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
は送信器により運転者へ走行指示を与える。この走行指
示は、運転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、運転者はバック
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。

【００５７】なお、上記実施例では、１枚の湾曲スクリ
ーン１４を用いているが、これに限られることなく持ち
運びを考慮し複数に分割可能な構成にしても良い。ま
た、ビデオプロジェクタ１７をディスプレイ装置４の下
部に配置しているが、上部に配置してもよい。さらに、
反射鏡１３，１５を２個設けているが、これに限られる
ことなく、個数は２個に限られることなく１個あるいは
３個以上設けてもよい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ディスプレイ手段を、前記模擬二輪車の存
する側に中心を持つ湾曲スクリーンと、該湾曲スクリー
ンに背面から画像を投影する映像装置とを具備する構成
にしているから、映像装置から湾曲スクリーンへ映し出
される画像が、模擬二輪車あるいは運転者によって妨げ
られることはなく、しかも運転者にとって見易くかつ臨
場感のある画像が得られる。

【００５９】また、請求項２記載の発明では、ミラーに
よる反射映像を用いて前記湾曲スクリーンに背面から投
影する構造としているので、短い距離で光路を長くとる
ことができ、装置の機能を損なうことなくコンパクト化
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明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線さ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】メインボード７の縱断面図。

【図２０】ロール角決定の処理手順を示すフローチャー
ト図。

【図２１】車速が変化したときの風切り音とエンジン音
との関係を示す図。

【図２２】車速に対するスッテップ音しきい値の変化を
示す図。

【図２３】エンジン回転数に対するエンジン模擬振動用
モータの回転数の変化を示す図。

【図２４】ビデオプリンタ９６でプリントアウトされた
例を示す図。

【図２５】ビデオプリンタ９６でプリントアウトされた
他の例を示す図。

【図２６】ビデオプリンタ９６でプリントアウトされた
他の例を示す図。

【図２７】ビデオプリンタ９６でプリントアウトされた
さらに他の例を示す図。

【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（手段）、１３…二次反射鏡１４…スクリーン、１５…一次反射鏡１７…ビデオプロジェクタ２２…ピッチ可動機構、２３…ロール可動機構、２４…ヨー可動機構、８１…ホストコンピュータ、

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者によって操縦操作される模擬二輪
車と、この模擬二輪車の前方に対向配置され、予め記録
しておいた走行シーンを画像表示するディスプレイ手段
と、前記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ディスプレイ手段と可
動手段とを制御し、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、前記ディスプレイ手段は、前記模擬二輪車の存する側に
中心を持つ湾曲スクリーンと、該湾曲スクリーンに背面
から画像を投影する映像装置とを具備することを特徴と
するライディングシミュレーション装置。
【請求項２】前記映像装置は、ミラーによる反射映像
を用いて前記湾曲スクリーンに背面から投影することを
特徴とするライディングシミュレーション装置。