JPH11197268A - 走行シミュレーション装置 - Google Patents
走行シミュレーション装置Info
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- JPH11197268A JPH11197268A JP781298A JP781298A JPH11197268A JP H11197268 A JPH11197268 A JP H11197268A JP 781298 A JP781298 A JP 781298A JP 781298 A JP781298 A JP 781298A JP H11197268 A JPH11197268 A JP H11197268A
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- load
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- traveling
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 天候や交通事情に左右されることなく、室内
にても自転車の機能別等による実走状態を正確に再現す
ることを可能にするとともに、それらの実走状態をモニ
ターできるようにした走行シミュレーション装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 負荷ローラ５３上に車輪が載置された自
転車１の走行状態を検出する負荷出力装置５等からの検
出値を取り込み前記負荷ローラ５３に走行負荷を付与す
る制御装置２を備えたことを特徴とするものである。
にても自転車の機能別等による実走状態を正確に再現す
ることを可能にするとともに、それらの実走状態をモニ
ターできるようにした走行シミュレーション装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 負荷ローラ５３上に車輪が載置された自
転車１の走行状態を検出する負荷出力装置５等からの検
出値を取り込み前記負荷ローラ５３に走行負荷を付与す
る制御装置２を備えたことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、実走行に近い自転
車の走行状態を体現できる走行シミュレーション装置に
関するものである。
車の走行状態を体現できる走行シミュレーション装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自転車の車種による機能上の違い
や各種走行状態による違いを体感させるには、路上での
実走によってこれを行っていた。また、実走による体感
が困難と思われる自転車の諸性能についてはカタログ等
に記載することによってユーザーに認識させていた。一
方、室内に設置される疑似的な自転車のトレーニング機
能を有するものとして例えば特開平９−１７３５００号
公報に開示されたものがある。このものは、固定された
トレーニング台にサドルおよびペダルが搭載されて、負
荷が付与されたペダルをトレーニング者が漕ぐことによ
って脂肪消費量等が演算表示されるものである。
や各種走行状態による違いを体感させるには、路上での
実走によってこれを行っていた。また、実走による体感
が困難と思われる自転車の諸性能についてはカタログ等
に記載することによってユーザーに認識させていた。一
方、室内に設置される疑似的な自転車のトレーニング機
能を有するものとして例えば特開平９−１７３５００号
公報に開示されたものがある。このものは、固定された
トレーニング台にサドルおよびペダルが搭載されて、負
荷が付与されたペダルをトレーニング者が漕ぐことによ
って脂肪消費量等が演算表示されるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法にあって、前記自転車の路上での実走に
よる体感方法は天候や交通事情に左右され易くて多くの
困難を伴う他、路面の条件が一定でない等、各種のデー
タの取得にも多くの障害が伴い、きわめて煩わしいもの
となっていた。また、このような路上での実走では、塔
乗者の個人差に起因した自転車の走行状態の格差に対す
る補足的な説明もなされず、自転車の車種による機能上
の違いや各種走行状態による違いをリアルタイムで即時
にきめ細かく正確に体感させることを到底不可能にして
いた。
うな従来の方法にあって、前記自転車の路上での実走に
よる体感方法は天候や交通事情に左右され易くて多くの
困難を伴う他、路面の条件が一定でない等、各種のデー
タの取得にも多くの障害が伴い、きわめて煩わしいもの
となっていた。また、このような路上での実走では、塔
乗者の個人差に起因した自転車の走行状態の格差に対す
る補足的な説明もなされず、自転車の車種による機能上
の違いや各種走行状態による違いをリアルタイムで即時
にきめ細かく正確に体感させることを到底不可能にして
いた。
【０００４】また、前記室内に設置される疑似的な自転
車のトレーニング装置では、負荷が付与されたペダルを
トレーニング者が漕ぐことによって脂肪消費量等が演算
表示されるものであり、路上での実走による体感方法等
のように天候や交通事情に左右されることはないもの
の、サドルおよびペダルが搭載されたトレーニング台は
固定形態にて設置されたものである。このため、疑似的
な自転車のトレーニング装置としては充分に機能するも
のの、自転車の実走状態を再現する機能を期待すること
は到底不可能であった。
車のトレーニング装置では、負荷が付与されたペダルを
トレーニング者が漕ぐことによって脂肪消費量等が演算
表示されるものであり、路上での実走による体感方法等
のように天候や交通事情に左右されることはないもの
の、サドルおよびペダルが搭載されたトレーニング台は
固定形態にて設置されたものである。このため、疑似的
な自転車のトレーニング装置としては充分に機能するも
のの、自転車の実走状態を再現する機能を期待すること
は到底不可能であった。
【０００５】そこで本発明は、前記従来方法あるいは従
来装置の諸課題を解決して、天候や交通事情に左右され
ることなく、室内にても自転車の機能別等による実走状
態を正確に再現することを可能にするとともに、それら
の実走状態をモニターできるようにした走行シミュレー
ション装置を提供することを目的とする。
来装置の諸課題を解決して、天候や交通事情に左右され
ることなく、室内にても自転車の機能別等による実走状
態を正確に再現することを可能にするとともに、それら
の実走状態をモニターできるようにした走行シミュレー
ション装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、負荷
ローラ上に車輪が載置された自転車の走行状態を検出す
る負荷出力装置等からの検出値を取り込み前記負荷ロー
ラに走行負荷を付与する制御装置を備えたことを特徴と
するものである。また本発明は、前記制御装置に、前記
自転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状
態をモニターする映像出力装置および音声出力装置が接
続されたことを特徴とするものである。また本発明は、
前記映像出力装置および音声出力装置が自転車の走行状
態を指示するように構成されたことを特徴とするもので
ある。また本発明は、前記自転車の走行状態として、変
速位置信号、速度信号、人力信号およびクランク回転数
を検出することを特徴とするものである。また本発明
は、前記自転車の走行負荷は所定の負荷パターンに従っ
て出力されることを特徴とするものである。また本発明
は、前記自転車の走行状態における人力信号は、負荷ロ
ーラにおけるトルク歪み信号を検出することにより得る
ことを特徴とするものである。また本発明は、前記自転
車の走行状態におけるクランク回転数信号は、自転車の
ペダルに貼着された反射シールへの光線の送受光をカウ
ントして検出することにより得ることを特徴とするもの
で、これらを課題解決のための手段とする。
ローラ上に車輪が載置された自転車の走行状態を検出す
る負荷出力装置等からの検出値を取り込み前記負荷ロー
ラに走行負荷を付与する制御装置を備えたことを特徴と
するものである。また本発明は、前記制御装置に、前記
自転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状
態をモニターする映像出力装置および音声出力装置が接
続されたことを特徴とするものである。また本発明は、
前記映像出力装置および音声出力装置が自転車の走行状
態を指示するように構成されたことを特徴とするもので
ある。また本発明は、前記自転車の走行状態として、変
速位置信号、速度信号、人力信号およびクランク回転数
を検出することを特徴とするものである。また本発明
は、前記自転車の走行負荷は所定の負荷パターンに従っ
て出力されることを特徴とするものである。また本発明
は、前記自転車の走行状態における人力信号は、負荷ロ
ーラにおけるトルク歪み信号を検出することにより得る
ことを特徴とするものである。また本発明は、前記自転
車の走行状態におけるクランク回転数信号は、自転車の
ペダルに貼着された反射シールへの光線の送受光をカウ
ントして検出することにより得ることを特徴とするもの
で、これらを課題解決のための手段とする。
【０００７】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１〜図８は本発明の１実施の形態を示
すもので、図１は自転車が載置された本発明の走行シミ
ュレーション装置の全体図、図２はクランク軸回転検出
部の拡大説明図、図３は人力検出部の拡大説明図、図４
は負荷ローラ近傍の負荷出力装置における速度検出部お
よび人力検出部の拡大説明図、図５は図４の側面図、図
６は変速位置検出部の拡大説明図、図７は映像表示装置
のモニター画面の説明図、図８は制御装置についてのブ
ロック図である。図１に示すように、本発明の走行シミ
ュレーション装置は、測定装置であるローラ台５５の前
部に無端ベルト５４が後述の負荷ローラと同期して回転
自在にに軸支され、後部に負荷出力装置５によって負荷
が付与される一対の前後の負荷ローラ５３、５３上に自
転車１の後車輪が載置されて使用されるものである。符
号６はローラ台５５上の自転車の両側に設置されて塔乗
者を保持できるサイドサポートを示す。そして、前記負
荷ローラ５３上に載置された自転車１に塔乗者が搭乗し
ての走行時に、該自転車１の各種の走行状態を検出する
負荷出力装置５等からの変速位置信号、速度信号、人力
信号およびクランク回転数等の検出値を取り込み演算し
て前記負荷ローラ５３に自転車の機能別に相当する走行
負荷を付与する制御装置２を備えたことを特徴とするも
のである。また、前記制御装置２には、前記自転車１の
走行状態および負荷ローラ５３による走行負荷の状態を
モニターしたり、自転車１の走行状態を指示する映像出
力装置３および音声出力装置４が接続される。
いて説明する。図１〜図８は本発明の１実施の形態を示
すもので、図１は自転車が載置された本発明の走行シミ
ュレーション装置の全体図、図２はクランク軸回転検出
部の拡大説明図、図３は人力検出部の拡大説明図、図４
は負荷ローラ近傍の負荷出力装置における速度検出部お
よび人力検出部の拡大説明図、図５は図４の側面図、図
６は変速位置検出部の拡大説明図、図７は映像表示装置
のモニター画面の説明図、図８は制御装置についてのブ
ロック図である。図１に示すように、本発明の走行シミ
ュレーション装置は、測定装置であるローラ台５５の前
部に無端ベルト５４が後述の負荷ローラと同期して回転
自在にに軸支され、後部に負荷出力装置５によって負荷
が付与される一対の前後の負荷ローラ５３、５３上に自
転車１の後車輪が載置されて使用されるものである。符
号６はローラ台５５上の自転車の両側に設置されて塔乗
者を保持できるサイドサポートを示す。そして、前記負
荷ローラ５３上に載置された自転車１に塔乗者が搭乗し
ての走行時に、該自転車１の各種の走行状態を検出する
負荷出力装置５等からの変速位置信号、速度信号、人力
信号およびクランク回転数等の検出値を取り込み演算し
て前記負荷ローラ５３に自転車の機能別に相当する走行
負荷を付与する制御装置２を備えたことを特徴とするも
のである。また、前記制御装置２には、前記自転車１の
走行状態および負荷ローラ５３による走行負荷の状態を
モニターしたり、自転車１の走行状態を指示する映像出
力装置３および音声出力装置４が接続される。
【０００８】図２は、前記負荷ローラ５３上に載置され
た自転車１のペダル３４の近傍に設置されたクランク軸
回転検出センサー１０の拡大説明図であり、自転車１の
クランク３３の端部に軸支されたペダル３４の側端面に
反射シール３２を貼着するとともに、前記ペダル３４の
側方のローラ台５５上に赤外線発光部３０と赤外線受光
部３１とを起立設置し、赤外線発光部３０からの赤外線
を前記ペダル３４の側端面の反射シール３２に反射させ
て赤外線受光部３１にて受光して光線の送受光をカウン
トして検出することによりクランク軸の回転数が検出で
きる。
た自転車１のペダル３４の近傍に設置されたクランク軸
回転検出センサー１０の拡大説明図であり、自転車１の
クランク３３の端部に軸支されたペダル３４の側端面に
反射シール３２を貼着するとともに、前記ペダル３４の
側方のローラ台５５上に赤外線発光部３０と赤外線受光
部３１とを起立設置し、赤外線発光部３０からの赤外線
を前記ペダル３４の側端面の反射シール３２に反射させ
て赤外線受光部３１にて受光して光線の送受光をカウン
トして検出することによりクランク軸の回転数が検出で
きる。
【０００９】図３は、後述する負荷出力装置５における
負荷ローラ５３に連結された人力信号検出部（図４の符
号１１の人力検出用センサー）の拡大説明図であり、負
荷ローラ５３に載置された自転車１のペダル３４を搭乗
者が漕ぐことにより、人力による駆動トルクの大きさに
応じて負荷ローラ５３を介して軟磁性箔の磁気歪材が多
数貼設された磁気歪材軸４３（軸そのものを磁気歪材で
成形することもできる）を歪ませ、透磁率の変化によっ
て自己インダクタンスが変化する変化量を該磁気歪材軸
４３の周囲に設置されたカバー４５の内周コイル４４に
よって読み取り、出力線４６から取り出す。
負荷ローラ５３に連結された人力信号検出部（図４の符
号１１の人力検出用センサー）の拡大説明図であり、負
荷ローラ５３に載置された自転車１のペダル３４を搭乗
者が漕ぐことにより、人力による駆動トルクの大きさに
応じて負荷ローラ５３を介して軟磁性箔の磁気歪材が多
数貼設された磁気歪材軸４３（軸そのものを磁気歪材で
成形することもできる）を歪ませ、透磁率の変化によっ
て自己インダクタンスが変化する変化量を該磁気歪材軸
４３の周囲に設置されたカバー４５の内周コイル４４に
よって読み取り、出力線４６から取り出す。
【００１０】図４および図５は、負荷ローラ５３近傍の
負荷出力装置５における速度検出部および人力検出部の
拡大説明図であり、図５に示すように、電磁ブレーキ等
より構成される負荷モータ５６にベルト４０、プーリ３
７、４２、ベルト３９、プーリ４１および前記磁気歪材
軸４３を介して連結され、かつ、前記負荷ローラ５３に
プーリ３５、ベルト３８を介して連結されたプーリ３６
の回転数が速度検出用センサー１２によって検出され
る。プーリ３６の外周に設けた凹凸歯を速度検出用セン
サー１２における近接スイッチの単位時間当たりのカウ
ント数の測定等によりプーリ３６の回転数を測定するこ
とで、負荷ローラ５３の回転数すなわち自転車１の走行
速度が演算される。
負荷出力装置５における速度検出部および人力検出部の
拡大説明図であり、図５に示すように、電磁ブレーキ等
より構成される負荷モータ５６にベルト４０、プーリ３
７、４２、ベルト３９、プーリ４１および前記磁気歪材
軸４３を介して連結され、かつ、前記負荷ローラ５３に
プーリ３５、ベルト３８を介して連結されたプーリ３６
の回転数が速度検出用センサー１２によって検出され
る。プーリ３６の外周に設けた凹凸歯を速度検出用セン
サー１２における近接スイッチの単位時間当たりのカウ
ント数の測定等によりプーリ３６の回転数を測定するこ
とで、負荷ローラ５３の回転数すなわち自転車１の走行
速度が演算される。
【００１１】図６は、変速位置検出用センサー１３の拡
大説明図であり、図示の例では、図示外の変速レバーに
連結された変速ワイヤー用アウター５０に対する変速ワ
イヤー４８の牽引量が、変速ワイヤー４８に固定された
変速位置検出用ギヤ５２の変位量として固定ブラケット
４９内に設置されたマイクロスイッチ５１によって検出
され、変速ブラケット４７を介して連結された変速装置
の変速位置が検出されるように構成されたものである。
前記マイクロスイッチ５１によって検出された信号は無
線等により制御装置２に送出される。なお、前記クラン
ク軸回転数検出用センサー１０の検出結果と、速度検出
用センサー１２からの検出結果から変速位置を検出する
ことも可能である。
大説明図であり、図示の例では、図示外の変速レバーに
連結された変速ワイヤー用アウター５０に対する変速ワ
イヤー４８の牽引量が、変速ワイヤー４８に固定された
変速位置検出用ギヤ５２の変位量として固定ブラケット
４９内に設置されたマイクロスイッチ５１によって検出
され、変速ブラケット４７を介して連結された変速装置
の変速位置が検出されるように構成されたものである。
前記マイクロスイッチ５１によって検出された信号は無
線等により制御装置２に送出される。なお、前記クラン
ク軸回転数検出用センサー１０の検出結果と、速度検出
用センサー１２からの検出結果から変速位置を検出する
ことも可能である。
【００１２】図７は、映像表示装置３のモニター画面の
説明図であり、音声出力装置４とともに自転車の搭乗者
や観察者から見易い位置に設置される。映像表示装置３
のモニター画面には、ペダルの踏力推移表示部２０、変
速位置表示部２１、速度表示部２２、走行路表示部２３
および走行指示表示部２４が設けられている。これらの
表示部は専用の各表示部が区分けされて設けられてもよ
いし、ディスプレイ上で自由にそれらの表示位置を変更
可能に表示するようにしてもよい。これらの映像表示装
置３におけるモニター画面を見つつ、別途設けられた音
声出力装置４の音声を聞きながら、搭乗者や観察者は自
転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状態
すなわち疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加さ
れた状態を認識しながら、自転車の走行シミュレーショ
ンが行える。なお、前記映像表示装置３におけるモニタ
ー画面や音声出力装置４には、搭乗者の脈拍や体温、筋
電位等の人体に関する測定値を表示したり発声させるこ
ともできる。
説明図であり、音声出力装置４とともに自転車の搭乗者
や観察者から見易い位置に設置される。映像表示装置３
のモニター画面には、ペダルの踏力推移表示部２０、変
速位置表示部２１、速度表示部２２、走行路表示部２３
および走行指示表示部２４が設けられている。これらの
表示部は専用の各表示部が区分けされて設けられてもよ
いし、ディスプレイ上で自由にそれらの表示位置を変更
可能に表示するようにしてもよい。これらの映像表示装
置３におけるモニター画面を見つつ、別途設けられた音
声出力装置４の音声を聞きながら、搭乗者や観察者は自
転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状態
すなわち疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加さ
れた状態を認識しながら、自転車の走行シミュレーショ
ンが行える。なお、前記映像表示装置３におけるモニタ
ー画面や音声出力装置４には、搭乗者の脈拍や体温、筋
電位等の人体に関する測定値を表示したり発声させるこ
ともできる。
【００１３】図８は、制御装置２についてのブロック図
であり、各センサーからの信号を得て映像出力装置、音
声出力装置および負荷出力装置に制御信号を出力する状
態を説明するものである。クランク軸回転数検出用セン
サー１０（図２）の赤外線受光部３１において受光され
た赤外線が入力されると、周波数−電圧変換回路１４に
よってパルス信号である一周期の時間が電圧変換され、
ＡＤ変換回路１７においてデジタル信号に変換される。
人力検出用センサー１１（図３）の出力線４６によって
検出されたペダル踏力である人力の大きさに相当する電
気的なアナログ信号である変化量を信号増幅回路１５に
て入力可能なレベルまで増幅し、ＡＤ変換回路１７にお
いてデジタル信号に変換される。速度検出用センサー１
２（図４および図５）にて検出されたパルス信号は、周
波数−電圧変換回路１６によって速度に比例した電圧に
変換され、ＡＤ変換回路１７においてデジタル信号に変
換される。変速位置検出用センサー１３（図６）におけ
るマイクロスイッチ５１からの変速ワイヤの変位量信号
は無線等によりＡＤ変換回路１７に送出され、該ＡＤ変
換回路１７においてデジタル信号に変換された後、マイ
コン等からなる制御部２６によって変速位置信号に変換
される。
であり、各センサーからの信号を得て映像出力装置、音
声出力装置および負荷出力装置に制御信号を出力する状
態を説明するものである。クランク軸回転数検出用セン
サー１０（図２）の赤外線受光部３１において受光され
た赤外線が入力されると、周波数−電圧変換回路１４に
よってパルス信号である一周期の時間が電圧変換され、
ＡＤ変換回路１７においてデジタル信号に変換される。
人力検出用センサー１１（図３）の出力線４６によって
検出されたペダル踏力である人力の大きさに相当する電
気的なアナログ信号である変化量を信号増幅回路１５に
て入力可能なレベルまで増幅し、ＡＤ変換回路１７にお
いてデジタル信号に変換される。速度検出用センサー１
２（図４および図５）にて検出されたパルス信号は、周
波数−電圧変換回路１６によって速度に比例した電圧に
変換され、ＡＤ変換回路１７においてデジタル信号に変
換される。変速位置検出用センサー１３（図６）におけ
るマイクロスイッチ５１からの変速ワイヤの変位量信号
は無線等によりＡＤ変換回路１７に送出され、該ＡＤ変
換回路１７においてデジタル信号に変換された後、マイ
コン等からなる制御部２６によって変速位置信号に変換
される。
【００１４】制御部２６にデータを渡すために、前記Ａ
Ｄ変換回路１７において、検出された信号がデジタル信
号に変換される。次いで、制御部２６の出力により、映
像出力装置３が作動して、走行速度、ペダルの踏力推
移、変速位置、指示速度、平地や坂道を表現したグラフ
ィック等の表示機能を発揮する。また同時に、制御部２
６の出力により、音声出力装置４が作動して、例えば
「発進してください。」「停止してください。」「シフ
トアップしてください。」等の音声による走行上の指示
を与える。一方、前記制御部２６から負荷のコントロー
ル用に出力されたデジタル信号はＤＡ変換回路１８にて
アナログ信号に変換され、電流制御回路１９にて実際に
電磁ブレーキ等の負荷出力装置５を駆動制御するための
電流を発生させる。
Ｄ変換回路１７において、検出された信号がデジタル信
号に変換される。次いで、制御部２６の出力により、映
像出力装置３が作動して、走行速度、ペダルの踏力推
移、変速位置、指示速度、平地や坂道を表現したグラフ
ィック等の表示機能を発揮する。また同時に、制御部２
６の出力により、音声出力装置４が作動して、例えば
「発進してください。」「停止してください。」「シフ
トアップしてください。」等の音声による走行上の指示
を与える。一方、前記制御部２６から負荷のコントロー
ル用に出力されたデジタル信号はＤＡ変換回路１８にて
アナログ信号に変換され、電流制御回路１９にて実際に
電磁ブレーキ等の負荷出力装置５を駆動制御するための
電流を発生させる。
【００１５】図９および図１０は、各走行（負荷）パタ
ーンにおける負荷信号とペダル踏力との関係を示した図
である。図９において、負荷パターンにおけるＡゾーン
は発進から平地走行を想定し、Ｂゾーンは緩い坂道走行
を想定し、Ｃゾーンは平地走行を想定し、Ｄゾーンは急
な坂道走行を想定している。変速位置については、Ａゾ
ーンでは１→２→３→４、Ｂゾーンでは４→３→２、Ｃ
ゾーンでは２→３、Ｄゾーンでは３→２→１に変速が行
われる走行を想定し、ペダル踏力の値を移動平均値（所
定ペダル回数または所定時間におけるペダルの踏力の合
計をペダルの回数または所定時間にて除したものの移動
値）で表示し、負荷信号については、Ａゾーンでは停止
状態から定常走行状態に至るまでの慣性による走行抵抗
をシミュレーションするため漸減し、その後は装置自身
が有する損失抵抗のみとする。Ｂゾーンでは緩い坂道を
シミュレーションするため漸増させた後、一定に保ち、
漸減させる。Ｃゾーンでは平地の定常走行状態であるた
め、機械的損失のみの状態とする。Ｄゾーンでは前記Ｂ
ゾーンより急な坂道とするためＢゾーンより高い値まで
漸増させ、その値を保った後、漸減させる。なお、平地
の部分は負荷信号をゼロにして機械的損失のみの負荷と
しているが、所定の信号値でもって低負荷の状態として
もよい。図１０は、走行シミュレーションの後に、各ゾ
ーンの平均踏力値を変速装置付自転車と変速装置のない
自転車（または変速機を操作しない走行）との差を各走
行パターン毎に比較したものである。
ーンにおける負荷信号とペダル踏力との関係を示した図
である。図９において、負荷パターンにおけるＡゾーン
は発進から平地走行を想定し、Ｂゾーンは緩い坂道走行
を想定し、Ｃゾーンは平地走行を想定し、Ｄゾーンは急
な坂道走行を想定している。変速位置については、Ａゾ
ーンでは１→２→３→４、Ｂゾーンでは４→３→２、Ｃ
ゾーンでは２→３、Ｄゾーンでは３→２→１に変速が行
われる走行を想定し、ペダル踏力の値を移動平均値（所
定ペダル回数または所定時間におけるペダルの踏力の合
計をペダルの回数または所定時間にて除したものの移動
値）で表示し、負荷信号については、Ａゾーンでは停止
状態から定常走行状態に至るまでの慣性による走行抵抗
をシミュレーションするため漸減し、その後は装置自身
が有する損失抵抗のみとする。Ｂゾーンでは緩い坂道を
シミュレーションするため漸増させた後、一定に保ち、
漸減させる。Ｃゾーンでは平地の定常走行状態であるた
め、機械的損失のみの状態とする。Ｄゾーンでは前記Ｂ
ゾーンより急な坂道とするためＢゾーンより高い値まで
漸増させ、その値を保った後、漸減させる。なお、平地
の部分は負荷信号をゼロにして機械的損失のみの負荷と
しているが、所定の信号値でもって低負荷の状態として
もよい。図１０は、走行シミュレーションの後に、各ゾ
ーンの平均踏力値を変速装置付自転車と変速装置のない
自転車（または変速機を操作しない走行）との差を各走
行パターン毎に比較したものである。
【００１６】図１１は、制御装置２の制御部２６におけ
る制御フローを示す図である。自転車に変速装置がない
場合（変速操作をしない場合も含まれる）、負荷ローラ
５３上に載置されて自転車のシミュレーション制御が開
始されると、負荷パターンＡに従い、各種センサーから
の信号が入力・算出されると、これらの入力値が記憶さ
れ、次いで、これらの入力値に応じた自転車の走行状態
および負荷ローラによる走行負荷の状態すなわち疑似走
行路や自転車の機能別に相当して付加された状態に相当
する負荷出力が算出されて負荷信号が出力される。速度
指示が映像、音声で出力され、搭乗者はその走行指示に
従う。映像画面には、現在の速度、踏力推移、変速位置
等がリアルタイムで表示される。負荷パターンがＡから
Ｂに変わり、速度指示が映像、音声で出力され、搭乗者
は前記同様その走行指示に従う。時間的経過によって、
同様の動作が繰り返されて負荷パターンＤが終了した
ら、変速位置固定は終了する。これらの入力値に応じた
自転車の走行状態や走行負荷の状態に対応して表示すべ
き映像情報や指示音声信号が出力され、同時に負荷出力
が送出される。
る制御フローを示す図である。自転車に変速装置がない
場合（変速操作をしない場合も含まれる）、負荷ローラ
５３上に載置されて自転車のシミュレーション制御が開
始されると、負荷パターンＡに従い、各種センサーから
の信号が入力・算出されると、これらの入力値が記憶さ
れ、次いで、これらの入力値に応じた自転車の走行状態
および負荷ローラによる走行負荷の状態すなわち疑似走
行路や自転車の機能別に相当して付加された状態に相当
する負荷出力が算出されて負荷信号が出力される。速度
指示が映像、音声で出力され、搭乗者はその走行指示に
従う。映像画面には、現在の速度、踏力推移、変速位置
等がリアルタイムで表示される。負荷パターンがＡから
Ｂに変わり、速度指示が映像、音声で出力され、搭乗者
は前記同様その走行指示に従う。時間的経過によって、
同様の動作が繰り返されて負荷パターンＤが終了した
ら、変速位置固定は終了する。これらの入力値に応じた
自転車の走行状態や走行負荷の状態に対応して表示すべ
き映像情報や指示音声信号が出力され、同時に負荷出力
が送出される。
【００１７】自転車に変速装置が備わっている場合、負
荷パターン制御に入ると、変速位置固定の場合と同様に
負荷パターンＡが出力される。速度、変速等の指示が映
像、音声で出力され、搭乗者はその走行指示に従う。以
下、変速指示が加わったことを除き、前記変速位装置が
ない場合と同様に制御されて走行パターンの平均トルク
算出がなされ、各走行パターンによる平均踏力の違いを
走行結果として出力して（図１０）制御が終了する。
荷パターン制御に入ると、変速位置固定の場合と同様に
負荷パターンＡが出力される。速度、変速等の指示が映
像、音声で出力され、搭乗者はその走行指示に従う。以
下、変速指示が加わったことを除き、前記変速位装置が
ない場合と同様に制御されて走行パターンの平均トルク
算出がなされ、各走行パターンによる平均踏力の違いを
走行結果として出力して（図１０）制御が終了する。
【００１８】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で測定装置であるロー
ラ台の構造、負荷ローラおよび無端ベルトの配置、負荷
出力装置の形式、映像出力装置および音声出力装置の形
状、形式、自転車の走行状態である変速位置信号、速度
信号、人力信号およびクランク回転数の検出形式、負荷
パターンの設定方式、等については適宜選定できるもの
である。
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で測定装置であるロー
ラ台の構造、負荷ローラおよび無端ベルトの配置、負荷
出力装置の形式、映像出力装置および音声出力装置の形
状、形式、自転車の走行状態である変速位置信号、速度
信号、人力信号およびクランク回転数の検出形式、負荷
パターンの設定方式、等については適宜選定できるもの
である。
【００１９】
【発明の効果】以上詳細に述べてきたように、本発明の
走行シミュレーション装置によれば、天候や交通事情に
左右されることなく、室内にても自転車の機能別等によ
る実走状態を正確に再現することが可能になるととも
に、現在の速度、踏力推移、変速位置等の実走状態をリ
アルタイムで容易にモニターすることができるので、各
種の負荷パターンに従い、各種センサーからの信号が入
力・算出されると、これらの入力値に応じた自転車の走
行状態および負荷ローラによる走行負荷の状態すなわち
疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加された状態
に相当する負荷出力が算出されて負荷信号が出力される
とともに、速度指示が映像、音声で出力され、搭乗者は
その走行指示に単に従うだけで、きわめて簡単に疑似走
行を体感することができる。さらに、これらの映像表示
装置３におけるモニター画面を見つつ、別途設けられた
音声出力装置４の音声を聞きながら、搭乗者や観察者は
自転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状
態すなわち疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加
された状態を認識しながら、自転車の走行シミュレーシ
ョンを行うことができる。しかも、本発明の走行シミュ
レーション装置によれば、市販の実車自体を負荷ローラ
に載置するだけで、各種の負荷試験およびそれに基づく
各種データを採取することが可能な他、自転車の室内ト
レーニング機能をも付随して有し、屋外での通常走行に
近い状態にて諸条件下にて自転車の種々の機能を充分に
発揮させて筋力トレーニング等を行うことも可能とな
る。
走行シミュレーション装置によれば、天候や交通事情に
左右されることなく、室内にても自転車の機能別等によ
る実走状態を正確に再現することが可能になるととも
に、現在の速度、踏力推移、変速位置等の実走状態をリ
アルタイムで容易にモニターすることができるので、各
種の負荷パターンに従い、各種センサーからの信号が入
力・算出されると、これらの入力値に応じた自転車の走
行状態および負荷ローラによる走行負荷の状態すなわち
疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加された状態
に相当する負荷出力が算出されて負荷信号が出力される
とともに、速度指示が映像、音声で出力され、搭乗者は
その走行指示に単に従うだけで、きわめて簡単に疑似走
行を体感することができる。さらに、これらの映像表示
装置３におけるモニター画面を見つつ、別途設けられた
音声出力装置４の音声を聞きながら、搭乗者や観察者は
自転車の走行状態および負荷ローラによる走行負荷の状
態すなわち疑似走行路や自転車の機能別に相当して付加
された状態を認識しながら、自転車の走行シミュレーシ
ョンを行うことができる。しかも、本発明の走行シミュ
レーション装置によれば、市販の実車自体を負荷ローラ
に載置するだけで、各種の負荷試験およびそれに基づく
各種データを採取することが可能な他、自転車の室内ト
レーニング機能をも付随して有し、屋外での通常走行に
近い状態にて諸条件下にて自転車の種々の機能を充分に
発揮させて筋力トレーニング等を行うことも可能とな
る。
【図１】本発明の１実施の形態を示すもので、自転車が
載置された本発明の走行シミュレーション装置の全体図
である。
載置された本発明の走行シミュレーション装置の全体図
である。
【図２】本発明の走行シミュレーション装置のクランク
軸回転検出部の拡大説明図である。
軸回転検出部の拡大説明図である。
【図３】本発明の走行シミュレーション装置の人力検出
部の拡大説明図である。
部の拡大説明図である。
【図４】本発明の走行シミュレーション装置の速度検出
部および人力検出部の拡大説明図である。
部および人力検出部の拡大説明図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】本発明の走行シミュレーション装置の変速位置
検出部の拡大説明図である。
検出部の拡大説明図である。
【図７】本発明の走行シミュレーション装置の映像表示
装置のモニター画面の説明図である。
装置のモニター画面の説明図である。
【図８】本発明の走行シミュレーション装置の制御装置
についてのブロック図である。
についてのブロック図である。
【図９】本発明の走行シミュレーション装置の各走行
（負荷）パターンにおける負荷信号とペダル踏力との関
係を示した図である。
（負荷）パターンにおける負荷信号とペダル踏力との関
係を示した図である。
【図１０】本発明の走行シミュレーション装置の各走行
（負荷）パターンと平均ペダル踏力との関係を示した図
である。
（負荷）パターンと平均ペダル踏力との関係を示した図
である。
【図１１】本発明の走行シミュレーション装置の制御装
置の制御部における制御フローを示す図である。
置の制御部における制御フローを示す図である。
１ 自転車 ２ 制御装置 ３ 映像出力装置 ４ 音声出力装置 ５ 負荷出力装置 ６ サイドサポート １０ クランク軸回転数検出用センサー １１ 人力検出用センサー １２ 速度検出用センサー １３ 変速位置検出用センサー １４、１６ 周波数−電圧変換回路 １５ 信号増幅回路 １７ ＡＤ変換回路 １８ ＤＡ変換回路 １９ 電流制御回路 ２０ 踏力推移表示部 ２１ 変速位置表示部 ２２ 速度表示部 ２３ 走行路表示部 ２４ 走行指示出力部 ２６ 制御部 ３０ 赤外線発光部 ３１ 赤外線受光部 ３２ 反射シール ３３ クランク ３４ ペダル ３５〜３７ プーリ ３８〜４０ ベルト ４１、４２ プーリ ４３ 磁気歪材軸 ４４ コイル ４５ カバー ４６ 出力線 ４７ 変速ブラケット ４８ 変速ワイヤー ４９ 固定ブラケット ５０ 変速ワイヤーアウター ５１ マイクロスイッチ ５２ 変速位置検出ギヤ ５３ 負荷ローラ ５４ 無端ベルト ５５ ローラ台 ５６ 負荷モータ（電磁ブレーキ）
Claims (7)
- 【請求項１】 負荷ローラ上に車輪が載置された自転車
の走行状態を検出する負荷出力装置等からの検出値を取
り込み前記負荷ローラに走行負荷を付与する制御装置を
備えたことを特徴とする走行シミュレーション装置。 - 【請求項２】 前記制御装置に、前記自転車の走行状態
および負荷ローラによる走行負荷の状態をモニターする
映像出力装置および音声出力装置が接続されたことを特
徴とする請求項１に記載の走行シミュレーション装置。 - 【請求項３】 前記映像出力装置および音声出力装置が
自転車の走行状態を指示するように構成されたことを特
徴とする請求項２に記載の走行シミュレーション装置。 - 【請求項４】 前記自転車の走行状態として、変速位置
信号、速度信号、人力信号およびクランク回転数を検出
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載の走行シミュレーション装置。 - 【請求項５】 前記自転車の走行負荷は所定の負荷パタ
ーンに従って出力されることを特徴とする請求項１に記
載の走行シミュレーション装置。 - 【請求項６】 前記自転車の走行状態における人力信号
は、負荷ローラにおけるトルク歪み信号を検出すること
により得ることを特徴とする請求項４に記載の走行シミ
ュレーション装置。 - 【請求項７】 前記自転車の走行状態におけるクランク
回転数信号は、自転車のペダルに貼着された反射シール
への光線の送受光をカウントして検出することにより得
ることを特徴とする請求項４に記載の走行シミュレーシ
ョン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP781298A JPH11197268A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 走行シミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP781298A JPH11197268A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 走行シミュレーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11197268A true JPH11197268A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11676021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP781298A Pending JPH11197268A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 走行シミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11197268A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225641A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液晶ポリエステル及びそれを用いたフィルム |
| JP2007307180A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リハビリテーション装置 |
| KR100908400B1 (ko) * | 2008-11-11 | 2009-07-20 | 장준서 | 영상표시 기능을 갖는 싸이클머신 |
| KR100930543B1 (ko) | 2009-07-16 | 2009-12-10 | (주)디자인파크개발 | 자가발전형 스피드 레이스 장치 |
| JP2011095619A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 自転車シミュレーション装置 |
| KR101123667B1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-03-20 | 애드케이조경산업주식회사 | 그린 에너지 운동 게임 장치. |
| WO2012057544A2 (ko) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 포항공과대학교 산학협력단 | 운동용 자전거를 이용한 두뇌 훈련 시스템 |
| WO2012056510A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | パイオニア株式会社 | ペダリング矯正補助装置、ペダリング矯正補助方法、ペダリングの矯正を補助するプログラム、ペダリングの矯正を補助するプログラムを記録した媒体 |
| KR101370833B1 (ko) * | 2012-05-08 | 2014-03-11 | 주식회사 만도 | 자전거 시뮬레이션 게임 장치 및 그 제어방법 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP781298A patent/JPH11197268A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006225641A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液晶ポリエステル及びそれを用いたフィルム |
| JP2007307180A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リハビリテーション装置 |
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| WO2011007934A1 (ko) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | 주식회사 디자인파크개발 | 자가발전형 스피드 레이스 장치 |
| JP2011095619A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Honda Motor Co Ltd | 自転車シミュレーション装置 |
| KR101123667B1 (ko) | 2010-02-01 | 2012-03-20 | 애드케이조경산업주식회사 | 그린 에너지 운동 게임 장치. |
| WO2012056510A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | パイオニア株式会社 | ペダリング矯正補助装置、ペダリング矯正補助方法、ペダリングの矯正を補助するプログラム、ペダリングの矯正を補助するプログラムを記録した媒体 |
| WO2012057544A2 (ko) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 포항공과대학교 산학협력단 | 운동용 자전거를 이용한 두뇌 훈련 시스템 |
| WO2012057544A3 (ko) * | 2010-10-27 | 2012-07-26 | 포항공과대학교 산학협력단 | 운동용 자전거를 이용한 두뇌 훈련 시스템 |
| KR101370833B1 (ko) * | 2012-05-08 | 2014-03-11 | 주식회사 만도 | 자전거 시뮬레이션 게임 장치 및 그 제어방법 |
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