JPH08262971A - Motorcycle simulator - Google Patents
Motorcycle simulatorInfo
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- JPH08262971A JPH08262971A JP9195895A JP9195895A JPH08262971A JP H08262971 A JPH08262971 A JP H08262971A JP 9195895 A JP9195895 A JP 9195895A JP 9195895 A JP9195895 A JP 9195895A JP H08262971 A JPH08262971 A JP H08262971A
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- Japan
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- rotation
- vehicle body
- wheel
- wheels
- shaft
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、二輪自動車の初心者の
運転技術の習得、運転者の伎倆診断および性能研究のた
めに用いる二輪自動車シミュレータに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-wheeled vehicle simulator used for learning the driving skill of a beginner of a two-wheeled vehicle, diagnosing the driver's disability, and studying the performance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、二輪車のシミュレータは、車輪の
無い構造の車体を用いていた。そのため、実車走行時の
実車回転輪が生ずる物理的感覚を運転者に与えることが
不可能であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a motorcycle simulator has used a vehicle body having a structure without wheels. Therefore, it is impossible to give the driver a physical sensation that the rotating wheels of the actual vehicle generate when the vehicle is traveling.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、車体から離れた前方に設けた表示装置に映し出され
る外界景況画面を見ながら、運転者がシミュレータを運
転する場合に、直線および曲線の組み合わせ走行路画面
の変化に応じて、ハンドルを操作しても、上記の物理的
感覚を、実走行時と同様の感覚として運転者に与えるこ
とはできず、実走行時の運動模擬が不可能であった。In the above-mentioned prior art, when the driver drives the simulator while watching the external scene picture displayed on the display device provided in front of and away from the vehicle body, a combination of straight lines and curved lines is used. Even if the steering wheel is operated according to the change of the road surface screen, the above physical sensation cannot be given to the driver as the same sensation as that of the actual driving, and it is impossible to simulate the motion during the actual driving. there were.
【０００４】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、二輪自動車の車体を、空中に保持し、
前後輪を回転せしめて、実車の実走行時に車輪が生ずる
角運動量と同等の角運動量を発生せしめ、この角運動量
によって生ずる車輪の物理特性、即ち、車体の姿勢安定
性ならびに、ハンドルの操作および運転者の体重移動に
よって生ずる車輪への傾けトルクによって発生する前輪
の才差運動感覚、エンジンの振動感覚ならびに加減速時
の車体反動トルク感覚を運転者に、実車と同等の運転感
覚を複合的に同時に与えることができる二輪自動車シミ
ュレータを提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above problems, and holds the vehicle body of a two-wheeled vehicle in the air,
By rotating the front and rear wheels, an angular momentum equivalent to the angular momentum generated by the wheel during actual running of the actual vehicle is generated, and the physical characteristics of the wheel generated by this angular momentum, that is, the posture stability of the vehicle body and the steering wheel operation and driving. The driver feels a precession sensation of the front wheels generated by the tilting torque to the wheels caused by the weight shift of the person, a vibration sensation of the engine, and a body reaction torque sensation during acceleration / deceleration. The object is to provide a motorcycle simulator that can be given.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る二輪自動車シミュレータは、次のように
構成する。A two-wheeled vehicle simulator according to the present invention for solving the above-mentioned problems is constructed as follows.
【０００６】第１の発明は、二輪自動車の車体と、支持
台と、前記支持台上に車体の前後方向の縦軸に沿って設
け当該縦軸まわりに回転自由度をもつ支持軸と、前記支
持軸に固定した支持枠と、前記支持枠に支持され前記支
持軸に直角な横軸まわりに回転自由度をもつとともに前
記車体を支持する回転軸と、前記二輪自動車の前後輪を
回転せしめる電気的回転機構と、前記電気的回転機構へ
の供給電力を制御して回転速度を可変とする加減速操作
レバーと、前記二輪自動車の運転操作により生じる車体
の傾き角を最適角に保持するため前記支持軸の回転を制
動する傾き平衡ダンパと、前記車輪の回転を制動するブ
レーキ機構を作動するとともに前記電気回転機構への供
給電力を制御するブレーキ操作手段と、後輪の回転と連
動して振動し車体に振動を与える不平衡の質量を有する
回転振動機構と、前記運転操作に応じた画像を表示する
前方景況画像表示器、後方景況画像表示器および環境音
響を発生する音響発生器とを有するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle body of a two-wheeled vehicle, a support base, a support shaft provided on the support base along a longitudinal axis of the vehicle body in the front-rear direction, and having a rotational degree of freedom about the vertical axis. A supporting frame fixed to a supporting shaft, a rotating shaft supported by the supporting frame, having a rotational degree of freedom around a horizontal axis perpendicular to the supporting shaft, and supporting the vehicle body, and an electric device for rotating front and rear wheels of the two-wheeled vehicle. Rotation mechanism, an acceleration / deceleration operation lever that controls the power supplied to the electric rotation mechanism to change the rotation speed, and the tilt angle of the vehicle body generated by the driving operation of the two-wheeled vehicle is held at the optimum angle. A tilt balance damper that brakes the rotation of the support shaft, a brake operation unit that operates a brake mechanism that brakes the rotation of the wheels and controls the power supplied to the electric rotation mechanism, and a vibration that interlocks with the rotation of the rear wheels. Car body A rotary vibration mechanism having an unbalanced mass that gives vibration, a front economic condition image display device that displays an image according to the driving operation, a rear economic condition image display device, and a sound generator that generates environmental sound. .
【０００７】第２の発明は、第１の発明における支持軸
と、回転軸について、支持軸と、前後輪の各下端を結ぶ
線とをほぼ一致させるとともに、回転軸を前後輪の回転
中心を結ぶ線上にほぼ一致させて前後輪の中間に設ける
ものである。According to a second aspect of the present invention, the support shaft of the first aspect of the present invention and the rotary shaft are substantially aligned with the line connecting the lower ends of the front and rear wheels, and the rotary shaft is the center of rotation of the front and rear wheels. It is provided in the middle of the front and rear wheels so that they are almost aligned with the connecting line.
【０００８】第３の発明は、第１の発明にける傾き角平
衡ダンパが、車輪の回転数とハンドルの回転角の関数に
よって支持軸に対して最適な傾き角に平衡保持せしめる
ダンパである。A third aspect of the invention is a damper for balancing the tilt angle according to the first aspect of the invention, which balances the tilt angle to an optimum tilt angle with respect to the support shaft by a function of the rotation speed of the wheel and the rotation angle of the steering wheel.
【０００９】第４の発明は、第１の発明における不平衡
質量を有する回転機構が、偏心カムの回転を車体に固定
した回転軸を中心に振動する回転アーム上に質量を前記
回転中心から半径方向へ移動固定可能であるようにし
た。According to a fourth aspect of the present invention, in a rotating mechanism having an unbalanced mass according to the first aspect of the present invention, the mass of the eccentric cam is radiated from the center of rotation on a rotating arm that oscillates about a rotation axis fixed to the vehicle body. It is designed to be movable and fixed in the direction.
【００１０】[0010]
【作用】第１の発明は、次のように作用する。車体を縦
軸の支持軸および横軸の回転軸に関して、運動の自由度
をもつように、支持枠を介して地上から離して支持す
る。前後輪を電気的に回転せしめることにより、車輪に
角運動量を生成せしめる。後輪の角運動量は、車体の姿
勢安定のために作用する。前輪の角運動量は、姿勢安定
と同時に、運転者の、横軸に沿っての体重移動によっ
て、縦軸まわりに車体を傾けるトルクを発生させる。こ
のトルクが作用すると、前輪の角運動量ベクトルＨは、
体重移動によるトルクベクトルΩの方向へ才差トルクに
よって回転する。この物理作用を図２によって説明す
る。The first invention operates as follows. The vehicle body is supported with respect to the vertical axis of support and the horizontal axis of rotation so as to have freedom of movement through a support frame and away from the ground. Electrically rotating the front and rear wheels causes the wheels to generate angular momentum. The angular momentum of the rear wheel acts to stabilize the posture of the vehicle body. The angular momentum of the front wheels generates a torque that tilts the vehicle body around the vertical axis due to the driver's weight movement along the horizontal axis, simultaneously with posture stabilization. When this torque acts, the angular momentum vector H of the front wheels becomes
It rotates by the precession torque in the direction of the torque vector Ω due to the weight shift. This physical action will be described with reference to FIG.
【００１１】図２において、Ｗは回転角速度ωで回転し
ている前輪を上方から見た図である。Ｘ軸は回転軸Ｙに
直角で、進行方向を示す。Ｈの大きさは、前輪のＹ軸に
関する慣性能率Ｉf ωで表わされる。In FIG. 2, W is a view of the front wheel rotating at the rotational angular velocity ω as viewed from above. The X axis is perpendicular to the rotation axis Y and indicates the traveling direction. The magnitude of H is represented by the inertial performance factor If fω about the Y axis of the front wheels.
【００１２】今、運転者がＹ軸と平行な車体の横軸に沿
って左方向へ体重を移動させると、車体はＸ軸に関して
Ωの角速度で傾くトルクを発生する。このトルクが前輪
に作用すると、前輪は才差トルクを発生し、ベクトルＨ
はＨ′、即ち、前輪の向きは左の方向へ変化する。Now, when the driver moves his / her weight to the left along the horizontal axis of the vehicle body which is parallel to the Y axis, the vehicle body generates a torque that tilts at an angular velocity of Ω with respect to the X axis. When this torque acts on the front wheels, the front wheels generate precession torque, and the vector H
Is H ', that is, the direction of the front wheel changes to the left.
【００１３】体重を右方向へ移動すると、ベクトルΩの
向きは反対となり、結果として、前輪の向きは右方向へ
変化する。When the weight is moved to the right, the direction of the vector Ω is reversed, and as a result, the direction of the front wheels is changed to the right.
【００１４】実車走行では上記の体重の移動とハンドル
操作との複合作用によって、曲線路走行の場合も、車体
を常に安定に走行させることができ、本発明においても
これと同様の作用と感覚を運転者に与えることができ
る。In the actual vehicle running, the vehicle body can always be stably run even in the case of running on a curved road by the combined action of the movement of the weight and the operation of the steering wheel. In the present invention, the same action and feeling are obtained. Can be given to the driver.
【００１５】また、車体が傾くと重力の作用で車体を更
に大きく傾ける力が生ずるので、車輪の回転数とハンド
ル操作角との関数としての電気信号を発生せしめ、この
信号を傾き角平衡ダンパに与え、走行状態に合わせて、
縦軸まわりに最適の傾き角を保持せしめることができ
る。Further, when the vehicle body tilts, a force for tilting the vehicle body further occurs due to the action of gravity, so that an electric signal as a function of the rotational speed of the wheel and the steering wheel operating angle is generated, and this signal is sent to the lean angle balance damper. Give, according to the running state,
The optimum tilt angle can be maintained around the vertical axis.
【００１６】さらに、前後輪の加速減速時および制動時
に発生する車輪の回転反動トルクによって、横軸まわり
に車体を回転せしめる。すなわち、加速時は前輪上昇後
輪下降、減速時および制動時には、前輪下降後輪上昇の
シーソー運動を発生せしめて、運転者に加減速時および
制動時の運動感覚を与えることができる。Further, the vehicle body is rotated around the horizontal axis by the rotational reaction torque of the wheels generated during acceleration and deceleration of the front and rear wheels and during braking. That is, it is possible to generate a seesaw motion in which the front wheels are raised and the rear wheels are lowered during acceleration, and the front wheels are lowered and the rear wheels are raised during deceleration and braking, so that the driver can be given a sense of motion during acceleration / deceleration and braking.
【００１７】さらに、後輪回転と連動して質量不平衡の
回転機構を回転させることによって、運転者にエンジン
振動と同様の振動を感知せしめることができる。Further, by rotating the mass unbalanced rotating mechanism in conjunction with the rotation of the rear wheels, it is possible to make the driver perceive vibrations similar to engine vibrations.
【００１８】上記の如く、実車と同様の運転感覚と、本
シミュレータがさらに具備する外界景況画像表示器と音
響発生器との発生出力との相乗効果を用いて、実車走行
と同様の模擬環境を作り出すことが可能となる。As described above, by using the synergistic effect of the driving feeling similar to that of the actual vehicle and the output of the external scene image display and the sound generator further provided in the simulator, a simulated environment similar to that of the actual vehicle is used. It is possible to create.
【００１９】第２の発明は、次のように作用する。縦軸
は実車が地上を走るときの車輪接地点と同位置にもう
け、車体の傾き角および体重移動による発生トルクの大
きさを実車が地上を走るときのものと等価にすることが
でき、また、横軸は車輪の反動トルクを最も有効に車体
運動として作用させるよう位置させるものである。The second invention operates as follows. The vertical axis can be placed at the same position as the wheel ground contact point when the actual vehicle runs on the ground, and the amount of torque generated by the body tilt angle and weight movement can be made equivalent to that when the actual vehicle runs on the ground. The horizontal axis is positioned so that the reaction torque of the wheels acts most effectively as the vehicle body motion.
【００２０】第３の発明は、次のように作用する。車輪
の回転数（走行速度と等価）とハンドル操作角の各値を
入力とした電気信号から、曲線路走行上の遠心力と平衡
する車体の傾け角の最適値を計算し、電気機械的に、車
体を最適傾け角に保持することができる。The third invention operates as follows. The optimum value of the tilt angle of the vehicle body, which balances the centrifugal force on the curved road, is calculated from the electrical signals that input the rotational speed of the wheels (equivalent to the traveling speed) and the steering wheel operating angle values, and electromechanically calculated. The vehicle body can be held at the optimum tilt angle.
【００２１】第４の発明は、次のように作用する。質量
不平衡回転機構を後輪と連動して回転させることによ
り、エンジン回転数による振動の変化、すなわち低回転
時には低振動数、高回転時には高振動数の振動と同様の
振動を与えることができる。The fourth invention operates as follows. By rotating the mass unbalanced rotation mechanism in conjunction with the rear wheels, it is possible to give a change in vibration depending on the engine speed, that is, a vibration similar to a low frequency at low rotation and a high frequency at high rotation. .
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。
図１は本発明の一実施例の外観を示す図であり、図３は
本発明の一実施例の電気／機械系統を示す図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an appearance of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing an electric / mechanical system of an embodiment of the present invention.
【００２３】図１において、１０１は車体、１０２は支
持台、１０３は支持軸、１０４は床面である。１０５は
前輪、１０６は後輪、１０７は回転軸、１０８は支持
枠、１０９は板、１１０ａ，１１０ｂはバネである。１
１１は実車のセルモータに相当する電源スイッチ、１１
２は加減速操作レバー、１１３はモータジェネレータ、
１１４は質量不平衡回転機構、１１５は前輪５の駆動用
モータジェネレータ、１１６はベルト、１１７はプーリ
ー、１１８は前輪回転計、１１９は後輪回転計である。
１２０ａは前方外界景況画像表示器、１２０ｂは実車の
バックミラーに相当する後方外界景況画像表示器、１２
１は音響発生器である。１２２は支持軸１０３の端部に
連結された傾き平衡ダンパ、１２３は平衡ダンパ１２２
を構成し、支持軸１０３に固定され、支持軸１０３の回
転とともに回転する横板である。１２４はハンドル、１
２５はシートである。図３において、図１と同様のもの
は同様の符号を付してあり、各ブロック間の実線は電気
的系統の結線、破線は機械的連結を示す。さらに、１３
１は計算機、１３２はハンドル操作角検出器、１３３は
フットクラッチ・ハンドクラッチ、１３４はハンドブレ
ーキ・フットブレーキである。フットクラッチ・ハンド
クラッチ２６、ハンドブレーキ・フットブレーキ２７は
ブレーキ操作手段としてのブレーキレバーおよびブレー
キペダル、さらにそれによって作動する機構のみでな
く、必要な信号を受信および生成・送信する機能を有す
る。In FIG. 1, 101 is a vehicle body, 102 is a support base, 103 is a support shaft, and 104 is a floor surface. Reference numeral 105 is a front wheel, 106 is a rear wheel, 107 is a rotating shaft, 108 is a support frame, 109 is a plate, and 110a and 110b are springs. 1
11 is a power switch corresponding to the starter motor of the actual vehicle, 11
2 is an acceleration / deceleration operation lever, 113 is a motor generator,
Reference numeral 114 is a mass unbalanced rotation mechanism, 115 is a motor generator for driving the front wheels 5, 116 is a belt, 117 is a pulley, 118 is a front wheel tachometer, and 119 is a rear wheel tachometer.
Reference numeral 120a is a front outside environment image display, 120b is a rear outside environment image display corresponding to a rearview mirror of an actual vehicle, 12
1 is a sound generator. 122 is a tilt balance damper connected to the end of the support shaft 103, and 123 is a balance damper 122.
Is a lateral plate which is fixed to the support shaft 103 and rotates with the rotation of the support shaft 103. 124 is a handle, 1
25 is a sheet. In FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, solid lines between the blocks indicate electrical system connections, and broken lines indicate mechanical connections. Furthermore, 13
Reference numeral 1 is a computer, 132 is a steering wheel operation angle detector, 133 is a foot clutch / hand clutch, and 134 is a hand brake / foot brake. The foot clutch / hand clutch 26 and the hand brake / foot brake 27 have not only a brake lever and a brake pedal as brake operating means and a mechanism operated by them, but also a function of receiving and generating / transmitting necessary signals.
【００２４】支持軸１０３は、車体１０１の前後方向の
縦軸に沿って設けられ、支持台１０２上に前記縦軸まわ
りに回転自由度を持つように支持され、床面１０４から
距離ｌ1 だけ上方に位置する。前輪１０５及び後輪１０
６の下端を結ぶ線Ａ−Ａ′と支持軸１０３の中心とは、
ほぼ一致させ一直線上になるようにしてある。車体１０
１は、さらに、横軸Ｃ−Ｃ′のまわりに回転自由度をも
つように、回転軸１０７によって支持されている。横軸
Ｃ−Ｃ′は、床面１０４から上方にｌ2 の距離にある前
輪１０５と後輪１０６との回転軸を結ぶＢ−Ｂ′線上に
ほぼ一致するようにし、これに直角である。また、回転
軸１０７は、支持軸１０３に固定された支持枠１０８に
よって支持されている。車体１０１は回転軸１０７の下
方に板１０９を取り付け、その板１０９と支持台１０２
の間にバネ１１０ａと１１０ｂとを備える。バネ１１０
ａと１１０ｂとの間の上方には回転軸１０７が位置し、
車体１０１の回転軸１０７（横軸であるＣ−Ｃ′軸）に
関する回転自由度の範囲は、板１０９とバネ１１０ａお
よび１１０ｂによって拘束させてある。The support shaft 103 is provided along a longitudinal axis of the vehicle body 101 in the front-rear direction, is supported on the support base 102 so as to have a rotational degree of freedom around the vertical axis, and is separated from the floor surface 104 by a distance l 1. Located above. Front wheel 105 and rear wheel 10
The line AA ′ connecting the lower ends of 6 and the center of the support shaft 103 are
They are almost aligned with each other so that they are on a straight line. Car body 10
1 is further supported by a rotating shaft 107 so as to have a rotational degree of freedom about a horizontal axis CC ′. The horizontal axis C-C 'is substantially coincident with the line BB' connecting the rotation axes of the front wheels 105 and the rear wheels 106, which is at a distance of l 2 above the floor surface 104, and is perpendicular thereto. The rotary shaft 107 is supported by a support frame 108 fixed to the support shaft 103. The vehicle body 101 has a plate 109 attached below the rotary shaft 107, and the plate 109 and the support base 102
The springs 110a and 110b are provided between them. Spring 110
The rotation shaft 107 is located above between a and 110b,
The range of rotational degrees of freedom with respect to the rotation axis 107 of the vehicle body 101 (the CC axis which is the horizontal axis) is restricted by the plate 109 and the springs 110a and 110b.
【００２５】電源スイッチ１１１を閉にし、加減速操作
レバー１１２を、実車のアクセルレバーと同様に運転者
が回転操作することにより、後輪１０６の駆動用モータ
ジェネレータ１１３への入力電源の大きさが変化するよ
うに電気系および機械系を配線、具備してある。By closing the power switch 111 and rotating the acceleration / deceleration operation lever 112 by the driver in the same manner as the accelerator lever of the actual vehicle, the magnitude of the input power to the drive motor generator 113 of the rear wheel 106 is adjusted. The electric system and the mechanical system are wired and provided so as to change.
【００２６】また、モータージェネレータ１１３と同軸
上に設けた偏心カムと、偏心カムによって振動する回転
アームと、該回転アーム上に回転アームの振動中心から
半径方向に任意に移転し固定できる質量とから構成され
る質量不平衡回転機構１１４を取り付けてあり、モータ
ジェネレータ１１３とともに回転し、実車エンジンと同
様の振動を発生させ、車体１０１全体に伝える。図４は
質量不平衡回転機構１１４を説明する組み立て図、図５
の（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。図４、
図５において、モータジェネレータ１１３の軸に偏心カ
ム４０１を取り付ける。車体１０１に固定した回転軸４
０２に回転アーム４０３を回転軸受４０４を介して取り
付け、回転アーム４０３の切欠部４０５と偏心カム４０
１のピン４０６が嵌合するようにする。回転アーム４０
３の長孔部４０７に錘４０８をボルト４０９、ワッシャ
４１０，４１１およびナット４１２を用いて、長孔部４
０７の任意の位置に固定してある。Further, an eccentric cam provided coaxially with the motor generator 113, a rotating arm vibrating by the eccentric cam, and a mass that can be arbitrarily transferred and fixed on the rotating arm in the radial direction from the vibration center of the rotating arm. A mass unbalanced rotating mechanism 114 is attached and rotates together with the motor generator 113 to generate vibration similar to that of an actual vehicle engine and transmit it to the entire vehicle body 101. FIG. 4 is an assembly diagram for explaining the mass unbalance rotation mechanism 114, and FIG.
(A) is a plan view and (b) is a front view. Figure 4,
In FIG. 5, an eccentric cam 401 is attached to the shaft of the motor generator 113. Rotating shaft 4 fixed to the vehicle body 101
02, the rotary arm 403 is attached via a rotary bearing 404, and the cutout portion 405 of the rotary arm 403 and the eccentric cam 40 are attached.
The pin 406 of No. 1 is fitted. Rotating arm 40
The weight 408 is attached to the long hole portion 407 of the third hole 407 by using the bolt 409, the washers 410 and 411, and the nut 412.
It is fixed at an arbitrary position of 07.
【００２７】図５において、モータジェネレータ１１３
が回転すると、偏心カム４０１が回転し、ピン４０６が
半径ｒの円周上を回転し、回転アーム４０３は回転軸４
０２を回転中心として、Ｍ1 −Ｍ2 の運動を生じ、錘４
０８を上下運動させ、車体１０１にエンジンと同様の振
動を与えることができる。振動の振幅は錘４０８を、長
孔部４０７の回転中心である回転軸４０２から半径方向
の距離ｌ3 を、ボルト４０９とナット４１２によって任
意に移動変更し、固定させることにより、選択すること
ができる。In FIG. 5, the motor generator 113
When the eccentric cam 401 rotates, the eccentric cam 401 rotates, the pin 406 rotates on the circumference of the radius r, and the rotating arm 403 moves the rotating shaft 4
With 02 as the center of rotation, the movement of M 1 -M 2 occurs, and the weight 4
08 can be moved up and down to give the vehicle body 101 the same vibration as the engine. The amplitude of the vibration can be selected by arbitrarily changing the weight 408, the radial distance l 3 from the rotation axis 402, which is the rotation center of the long hole portion 407, by the bolt 409 and the nut 412 and fixing the weight. it can.
【００２８】図１、図３において、通常の実車と同様に
具備しているフットクラッチ・ハンドクラッチ１３３お
よびハンドブレーキ・フットブレーキ１３４を実車と同
様の操作を行うと、前輪１０５と後輪１０６の回転の制
動の制御および駆動用モータジェネレータ１１５、モー
タジェネレータ１１３への供給電力を制御するように電
気系、機械系を配線、具備している。ハンドブレーキ・
フットブレーキ１３４のブレーキペダルおよびブレーキ
レバーを作動の状態にせず、加減速操作レバー１１２を
操作して、モータジェネレータ１１３を適当な速度に回
転し、フットクラッチ・ハンドクラッチ１３３を操作す
ることにより、モータジェネレータ１１３の回転は後輪
１０６に伝えられ、この後輪１０６の回転とともにこの
回転による信号がモータジェネレータ１１３からハンド
ブレーキ・フットブレーキ１３４に送られて、前輪１０
５の駆動用モータジェネレータ１１５へ電源が投入さ
れ、ベルト１１６およびプーリー１１７を介して、前輪
１０５を回転させる。この状態で加減速操作レバー１１
２を操作すると、この操作回転に応じた信号がモータジ
ェネレータ１１３に送られるとともにフットクラッチ・
ハンドクラッチ２６を介して駆動用モータジェネレータ
１１５に送られて、これらの回転速度を制御する。In FIGS. 1 and 3, when the foot clutch / hand clutch 133 and the hand brake / foot brake 134, which are provided in the same manner as in an ordinary vehicle, are operated in the same manner as in an actual vehicle, the front wheel 105 and the rear wheel 106 are separated. An electric system and a mechanical system are provided by wiring so as to control rotation braking and control electric power supplied to the driving motor generator 115 and the motor generator 113. Handbrake
Without operating the brake pedal and the brake lever of the foot brake 134, the acceleration / deceleration operation lever 112 is operated to rotate the motor generator 113 to an appropriate speed, and the foot clutch / hand clutch 133 is operated to operate the motor. The rotation of the generator 113 is transmitted to the rear wheel 106, and a signal generated by this rotation is transmitted from the motor generator 113 to the hand brake / foot brake 134 together with the rotation of the rear wheel 106, and the front wheel 10 is rotated.
Power is supplied to the driving motor generator 115 of No. 5, and the front wheels 105 are rotated via the belt 116 and the pulley 117. In this state, the acceleration / deceleration operation lever 11
When 2 is operated, a signal corresponding to this operation rotation is sent to the motor generator 113 and the foot clutch /
It is sent to the drive motor generator 115 via the hand clutch 26 to control the rotation speeds thereof.
【００２９】前後輪１０５，１０６の回転中にハンドブ
レーキ・フットブレーキ１３４のブレーキレバーの握り
とブレーキペダルの踏み込みとを同時にすると、そのブ
レーキレバーの移動量に応じて駆動用モータジェネレー
タ１１５への供給電力を少なくするとともにブレーキペ
ダル踏み込みの移動量に応じてモータジェネレータ１１
３への供給電力を少なくして駆動用モータジェネレータ
１１５およびモータジェネレータ１１３の回転を少なく
する。When the grip of the brake lever of the handbrake / foot brake 134 and the depression of the brake pedal are simultaneously performed while the front and rear wheels 105, 106 are rotating, the supply to the drive motor generator 115 according to the amount of movement of the brake lever. The motor generator 11 is reduced according to the amount of movement of the brake pedal while reducing the electric power.
3 is reduced to reduce the rotation of the drive motor generator 115 and the motor generator 113.
【００３０】前後輪１０５，１０６の回転中にハンドブ
レーキ・フットブレーキ１３４のブレーキペダルを踏ん
だ時は、そのブレーキペダルの踏み込みの移動量に応じ
てモータジェネレータ１１３への供給電力を少なくして
モータの回転を少なくするとともにモータジェネレータ
１１３の起電力に応じた信号をハンドブレーキ・フット
ブレーキ１３４に送出し、その信号に応じて駆動用モー
タジェネレータ１１５への供給電力を少なくしてその回
転を少なくする。When the brake pedal of the hand brake / foot brake 134 is depressed while the front and rear wheels 105, 106 are rotating, the electric power supplied to the motor generator 113 is reduced in accordance with the amount of movement of the depression of the brake pedal. Is transmitted to the handbrake / footbrake 134 in response to the electromotive force of the motor generator 113, and the electric power supplied to the drive motor generator 115 is reduced in accordance with the signal to reduce the rotation thereof. .
【００３１】前後輪１０５，１０６の回転中にハンドブ
レーキ・フットブレーキ１３４のブレーキレバーを握り
込んだ場合は、そのブレーキレバーの移動量に応じて駆
動用モータジェネレータ１１５への供給電力を少なくし
てモータの回転を少なくするとともに駆動用モータジェ
ネレータ１１５の起電力に応じた信号をハンドブレーキ
・フットブレーキ２７に送出し、その信号に応じてモー
タジェネレータ１１３への供給電力を少なくしてその回
転を少なくする。When the brake lever of the handbrake / footbrake 134 is squeezed while the front and rear wheels 105 and 106 are rotating, the power supplied to the drive motor generator 115 is reduced according to the amount of movement of the brake lever. The rotation of the motor is reduced and a signal corresponding to the electromotive force of the drive motor generator 115 is sent to the handbrake / footbrake 27, and the power supplied to the motor generator 113 is reduced according to the signal to reduce the rotation thereof. To do.
【００３２】前輪１０５と後輪１０６との回転数は、モ
ータジェネレータ１１３および駆動用モータジェネレー
タ１１５のジェネレータ出力によって、希望の回転数に
制御できるように、電気系機械系を具備しており、車輪
の回転数は、前輪回転計１１８および後輪回転計１９に
よって、運転者がモニターできるようにしてある。The rotation speeds of the front wheels 105 and the rear wheels 106 are provided with an electric mechanical system so that the rotation speeds of the front wheels 105 and the rear wheels 106 can be controlled to desired rotation speeds by the generator outputs of the motor generator 113 and the drive motor generator 115. The number of revolutions of the vehicle can be monitored by the driver by the front wheel tachometer 118 and the rear wheel tachometer 19.
【００３３】さて、運転者が上述の操作順序で、前後輪
１０５，１０６を回転させ、擬似走行を行い、前後輪の
回転数が上がってくるに従って、前後輪の角運動量が増
大し、車体１０１の縦軸Ａ−Ａ′（支持軸１０３）に対
して姿勢が、より安定してくる。Now, the driver rotates the front and rear wheels 105 and 106 in the above-described operation order to perform a pseudo run, and as the rotational speed of the front and rear wheels increases, the angular momentum of the front and rear wheels increases, and the vehicle body 101 The posture becomes more stable with respect to the vertical axis A-A '(support shaft 103).
【００３４】本シミュレータに具備せしめた前方外界景
況画像表示器１２０ａおよび後方外界景況画像表示器１
２０ｂ（実車のバックミラーと同等品）を見ながら、ま
たエンジン音をはじめ、車体１０１の各部の操作によっ
て生ずる擬似音を音響発生器１２１から発生するのを聴
きながら走行運転することができる。The front external scene image display device 120a and the rear external scene image display device 1 provided in this simulator.
It is possible to drive the vehicle while watching 20b (equivalent to a rearview mirror of an actual vehicle) and listening to the engine sound and the pseudo sound generated by the operation of each part of the vehicle body 101 from the sound generator 121.
【００３５】加減速時およびブレーキ制動時に、車体１
０１は回転軸１０７（横軸Ｃ−Ｃ′）を中心として、シ
ーソー運動を生じ、運転者に車体１０１の運動感覚を与
えることができる。During acceleration / deceleration and braking, the vehicle body 1
01 causes a seesaw motion about the rotation axis 107 (horizontal axis C-C '), and can give the driver a sense of motion of the vehicle body 101.
【００３６】また、曲線路の走行時を模擬する場合、体
重の移動によって、前輪１０５に才差トルクによる運動
を生ぜしめ、ハンドル操作と合わせて走行方向を変える
ことができ、体重移動による車体１０１の傾き角は、傾
き角平衡ダンパ１２２による反力によって、最適に保た
しめることができる。本実施例の場合は、前輪１０５の
回転数出力としてモータジェネレータ１１５の出力を、
また、曲線路の曲率としてハンドル１２４の操作角を検
出するハンドル操作角検出器１３２の電気出力を、それ
ぞれ、計算機１３１への入力とし、該計算機１３１から
の最適角を出力せしめ、該計算機１３１の出力に基づい
て、電気機械的に傾き角平衡ダンパ１２２の反力用可変
機構を最適調整し、最適傾き角を保持するようにしてあ
る。When simulating the running on a curved road, the movement of the weight causes the front wheels 105 to exercise due to the precession torque, and the traveling direction can be changed in conjunction with the steering wheel operation. The tilt angle of can be optimally maintained by the reaction force of the tilt angle balance damper 122. In the case of the present embodiment, the output of the motor generator 115 is output as the rotation speed output of the front wheels 105,
Further, the electric output of the steering wheel operation angle detector 132 that detects the operation angle of the steering wheel 124 as the curvature of the curved path is input to the calculator 131, and the optimum angle from the calculator 131 is output. Based on the output, the reaction force variable mechanism of the tilt angle balance damper 122 is optimally adjusted electromechanically to maintain the optimum tilt angle.
【００３７】図６、図７は傾き角平衡ダンパ１２２の一
例を示す図であり、同図６は二輪車シミュレータの後方
から見た図であり、車体１０１、シート１２５、後輪１
０６を示しているがハンドル１２４等を省略してある。
図７は二輪車シミュレータの上方から見た図である。横
板１２３の両端に下方に降りた車体傾き角の制限棒６０
１ａ，６０１ｂを有している。傾斜板６０２ａ，６０２
ｂは、ウォーム歯車６０３を介して互いに反対方向に等
間隔移動せしめ、間隔ｌ4 を設定できるようになってい
る。6 and 7 are views showing an example of the tilt angle balance damper 122, and FIG. 6 is a view seen from the rear of the two-wheeled vehicle simulator. The vehicle body 101, the seat 125, and the rear wheel 1 are shown.
However, the handle 124 and the like are omitted.
FIG. 7 is a view of the motorcycle simulator as seen from above. Limit rods 60 for leaning the vehicle body at both ends of the horizontal plate 123.
It has 1a and 601b. Inclined plates 602a, 602
b can be moved at equal intervals in opposite directions via the worm gear 603 so that the interval l 4 can be set.
【００３８】距離ｌ4 の設定により、制限棒６０１ａ，
６０１ｂと傾斜板６０２ａ，６０２ｂとの距離ｌ5 が決
定され、車体１０１の傾き角を設定することができる。
ウォーム歯車６０３はサーボモータ６０４と歯車６０
５，６０６を介して駆動せしめ、その回転数は歯車６０
７を介して回転検出器６０８によって検出し、距離ｌ4
を設定できるようになっている。By setting the distance l 4 , the limit rod 601a,
The distance l 5 between the 601b and the inclined plates 602a and 602b is determined, and the inclination angle of the vehicle body 101 can be set.
The worm gear 603 has a servo motor 604 and a gear 60.
5,606, and the rotation speed is 60
Detected by the rotation detector 608 via 7 and the distance l 4
Can be set.
【００３９】サーボモータ６０４への入力は、図３の駆
動用モータジェネレータ１１５の出力とハンドル操作角
検出器１３２の出力とを計算機１３１へ供給し、前輪１
０５の回転数（車速に関係する）とハンドル操作角（走
行曲線路の曲率半径）との関数として最適傾き角θを計
算し、これを差検出部６０９に与え、回転検出器６０８
によって検出された回転角との差によりさらにサーボモ
ータを制御する。即ち、曲線路の半径をＲ（ハンドル操
作角検出器１３２の出力）、前輪１０５の回転数（車
速）をＶとすると、Ｖ2 ／Ｒの遠心加速度αを受けるこ
とになり、実車では、この遠心加速度を釣り合うための
重力加速度ｇの分力ｇαを得るため、図８の如く車体を
θだけ傾けたことになる。The input to the servomotor 604 supplies the output of the drive motor generator 115 and the output of the steering wheel operation angle detector 132 shown in FIG.
The optimum tilt angle θ is calculated as a function of the number of rotations of 05 (related to the vehicle speed) and the steering wheel operation angle (the radius of curvature of the traveling curved road), and this is given to the difference detection unit 609, and the rotation detector 608
The servo motor is further controlled by the difference from the rotation angle detected by. That is, assuming that the radius of the curved road is R (output of the steering wheel operation angle detector 132) and the number of rotations (vehicle speed) of the front wheels 105 is V, the centrifugal acceleration α of V 2 / R is received. In order to obtain the component force gα of the gravitational acceleration g for balancing the centrifugal acceleration, the vehicle body is tilted by θ as shown in FIG.
【００４０】車輪が停止している時および走行時の転倒
防止のため、支持軸１０３のまわりの回転自由度を、横
板１２３に設けた制限棒６０１ａ，６０１ｂと傾斜板６
０２ａ，６０２ｂとの接触により、拘束できることは、
勿論である。In order to prevent the wheels from falling while the vehicle is stopped and while the vehicle is running, the degree of freedom of rotation around the support shaft 103 is limited by the limit rods 601a and 601b provided on the horizontal plate 123 and the inclined plate 6.
What can be restrained by contact with 02a, 602b is that
Of course.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車体から離れた前方に設けた表示装置に映し出される外
界景況画面を見ながら、運転者がシミュレータを運転す
る場合に、直線および曲線の組み合わせ走行路画面の変
化に応じて、ハンドルを操作し、実車と同様に車輪を回
転させて、これにより生ずる物理的感覚を、実走行時と
同様の感覚として運転者に与えることができ、実走行時
の運動模擬がよく実現することができる。As described above, according to the present invention,
When the driver drives the simulator while looking at the external scene screen displayed on the display device installed in front of the vehicle, the steering wheel is operated according to the change of the combination of straight and curved roads and the actual vehicle Similarly to the above, by rotating the wheels, the physical sensation generated by this can be given to the driver as a sensation similar to that during actual traveling, and the motion simulation during actual traveling can be well realized.
【００４２】また、二輪自動車の車体を、空中に保持
し、前後輪を回転せしめて、実車の実走行時に車輪が生
ずる角運動量と同等の角運動量を発生せしめ、この角運
動量によって生ずる車輪の物理特性、即ち、車体の姿勢
安定性ならびに、ハンドルの操作および運転者の体重移
動によって生ずる車輪への傾けトルクによって発生する
前輪の才差運動感覚、エンジンの振動感覚ならびに加減
速時の車体反動トルク感覚を運転者に、実車と同等の運
転感覚を複合的に同時に与えることができる。Further, the body of a two-wheeled vehicle is held in the air and the front and rear wheels are rotated to generate an angular momentum equivalent to the angular momentum generated by the wheel during actual running of the actual vehicle, and the physical quantity of the wheel generated by this angular momentum is generated. Characteristic, that is, the attitude stability of the vehicle body, the feeling of precession of the front wheels generated by the tilting torque to the wheels caused by the operation of the steering wheel and the movement of the driver's weight, the feeling of vibration of the engine, and the feeling of the reaction torque of the vehicle body during acceleration / deceleration It is possible to give the driver a driving feeling equivalent to that of an actual vehicle in a complex manner.
【図１】本発明の一実施例の外観を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an appearance of an embodiment of the present invention.
【図２】回転している車輪の角運動量の変化を説明する
図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a change in angular momentum of a rotating wheel.
【図３】本発明の一実施例の電気／機械系統を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing an electric / mechanical system according to an embodiment of the present invention.
【図４】質量不平衡回転機構を説明する組み立て図であ
る。FIG. 4 is an assembly diagram illustrating a mass unbalance rotation mechanism.
【図５】質量不平衡回転機構の平面図、正面図である。5A and 5B are a plan view and a front view of a mass unbalance rotation mechanism.
【図６】傾き角平衡ダンパの一例を示す図であり、二輪
車シミュレータの後方から見た図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a tilt angle balance damper, as seen from the rear of the motorcycle simulator.
【図７】傾き角平衡ダンパの一例を示す図であり、二輪
車シミュレータの上方から見た図である。FIG. 7 is a view showing an example of a tilt angle balance damper, as viewed from above the two-wheeled vehicle simulator.
【図８】車体の傾きを説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the inclination of the vehicle body.
１０１…車体、１０２…支持台、１０３…支持軸、１０
４…床面、１０５…前輪、１０６…後輪、１０７…回転
軸、１０８…支持枠、１０９…板、１１０ａ，１１０ｂ
…バネ、１１１…電源スイッチ、１１２…加減速操作レ
バー、１１３…モータジェネレータ、１１４…質量不平
衡回転機構、１１５…駆動用モータジェネレータ、１１
６…ベルト、１１７…プーリー、１１８…前輪回転計、
１１９…後輪回転計、１２０ａ…前方外界景況画像表示
器、１２０ｂ…後方外界景況画像表示器、１２１…音響
発生器、１２２…傾き平衡ダンパ、２３…計算機、２４
…ハンドル操作角検出器、２５…ハンドル、２６…フッ
トクラッチ・ハンドクラッチ、２７…ハンドブレーキ・
フットブレーキ（ブレーキ操作手段）。101 ... Car body, 102 ... Support base, 103 ... Support shaft, 10
4 ... Floor surface, 105 ... Front wheel, 106 ... Rear wheel, 107 ... Rotating shaft, 108 ... Support frame, 109 ... Plate, 110a, 110b
... Spring, 111 ... Power switch, 112 ... Acceleration / deceleration operation lever, 113 ... Motor generator, 114 ... Mass unbalance rotation mechanism, 115 ... Driving motor generator, 11
6 ... Belt, 117 ... Pulley, 118 ... Front wheel tachometer,
119 ... Rear wheel tachometer, 120a ... Front external scene image display, 120b ... Rear external scene image display, 121 ... Sound generator, 122 ... Tilt balance damper, 23 ... Calculator, 24
... steering wheel operation angle detector, 25 ... steering wheel, 26 ... foot clutch / hand clutch, 27 ... hand brake
Foot brake (brake operating means).
Claims (4)
縦軸まわりに回転自由度をもつ支持軸と、 前記支持軸に固定した支持枠と、 前記支持枠に支持され前記支持軸に直角な横軸まわりに
回転自由度をもつとともに前記車体を支持する回転軸
と、 前記二輪自動車の前後輪を回転せしめる電気的回転機構
と、 前記電気的回転機構への供給電力を制御して回転速度を
可変とする加減速操作レバーと、 前記二輪自動車の運転操作により生じる車体の傾き角を
最適角に保持するため前記支持軸の回転を制動する傾き
平衡ダンパと、 前記車輪の回転を制動するブレーキ機構を作動するとと
もに前記電気回転機構への供給電力を制御するブレーキ
操作手段と、 後輪の回転と連動して振動し車体に振動を与える不平衡
の質量を有する回転振動機構と、 前記運転操作に応じた画像を表示する前方景況画像表示
器、後方景況画像表示器および環境音響を発生する音響
発生器とを有することを特徴とする二輪自動車シミュレ
ータ。1. A two-wheeled vehicle body, a support base, a support shaft provided on the support base along a longitudinal axis of the vehicle body in the front-rear direction, and having a rotational degree of freedom around the vertical axis, and fixed to the support shaft. A supporting frame, a rotating shaft that is supported by the supporting frame and has a rotational degree of freedom around a horizontal axis that is perpendicular to the supporting shaft, and that supports the vehicle body; and an electric rotating mechanism that rotates the front and rear wheels of the two-wheeled vehicle. An acceleration / deceleration operation lever for controlling the electric power supplied to the electric rotation mechanism to change the rotation speed; and a rotation of the support shaft for keeping an inclination angle of a vehicle body caused by a driving operation of the two-wheeled vehicle at an optimum angle. A tilt balance damper that brakes the wheel, a brake operating means that operates a brake mechanism that brakes the rotation of the wheel, and controls the electric power supplied to the electric rotation mechanism, and a vibration that interlocks with the rotation of the rear wheel and vibrates the vehicle body. To A rotary vibration mechanism having an unbalanced mass to be given, and a front condition image display device for displaying an image according to the driving operation, a rear condition image display device, and a sound generator for generating environmental sound. Motorcycle simulator.
各下端を結ぶ線とをほぼ一致させるとともに、回転軸を
前後輪の回転中心を結ぶ線上にほぼ一致させて前後輪の
中間に設けることを特徴とする二輪自動車シミュレー
タ。2. The support shaft according to claim 1, the line connecting the lower ends of the front and rear wheels is substantially aligned with each other, and the rotary shaft is substantially aligned with the line connecting the rotation centers of the front and rear wheels. A two-wheeled vehicle simulator characterized by being provided.
は、車輪の回転数とハンドルの回転角の関数によって支
持軸に対して最適な傾き角に平衡保持せしめるダンパで
あることを特徴とする二輪自動車シミュレータ。3. The two-wheeled damper according to claim 1, wherein the tilt angle balanced damper is a damper that balances and holds an optimum tilt angle with respect to the support shaft by a function of the rotational speed of the wheel and the rotational angle of the steering wheel. Car simulator.
回転機構は、偏心カムの回転を車体に固定した回転軸を
中心に振動する回転アーム上に質量を前記回転中心から
半径方向へ移動固定可能であることを特徴とする二輪自
動車シミュレータ。4. The rotating mechanism having an unbalanced mass according to claim 1, wherein the mass is moved and fixed in a radial direction from the center of rotation on a rotating arm that vibrates around a rotation shaft that fixes the rotation of the eccentric cam to the vehicle body. A two-wheeled vehicle simulator characterized by being possible.
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