專利名稱：騎行模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車、自行車等的用于通過致動(dòng)器控制模擬車輛的姿勢(shì)的騎行模擬器。另外，本發(fā)明涉及騎行模擬器，具體地說，涉及在顯示單元上顯示行進(jìn)圖像以使得操作員具有兩輪車的行進(jìn)狀態(tài)的模擬體驗(yàn)的騎行模擬器。
背景技術(shù)：
常規(guī)地，能夠由操作員(騎手)以各種方式操作模型兩輪車與顯示包括與該模型兩輪車的行進(jìn)狀態(tài)相關(guān)的行進(jìn)路徑的期望圖像的顯示單元彼此組合的兩輪車的騎行模擬器被用于游戲或兩輪車的駕駛教學(xué)。在腳踏板(踏板)與地面接觸時(shí)產(chǎn)生聲音的技術(shù)是已知的。在駕駛騎行模擬器吋，轉(zhuǎn)彎時(shí)人工地產(chǎn)生聲音。參見例如日本專利特開No. Hei 5-88605。在日本專利特開No. Hei5-88605所公開的技術(shù)中，為了告知操作員踏板與地接觸，人工地產(chǎn)生接觸聲音且該接觸聲音的音量響應(yīng)于車速的變化而改變，以更真實(shí)地再現(xiàn)轉(zhuǎn)彎時(shí)的駕駛情形。另外，在如上所述的這種騎行模擬器中，操作員在觀看顯示在顯示單元的屏幕(駕駛屏幕)上的車輛的運(yùn)動(dòng)(在客觀觀看的情況下)、背景的運(yùn)動(dòng)(在主觀觀看的情況下)或接近的汽車的運(yùn)動(dòng)等的同時(shí)確定下ー個(gè)操作。因此，存在這種可能性如果操作員置身于該操作員過度地集中于駕駛屏幕等的狀態(tài)中，則該操作員可能不太能夠注意到人工產(chǎn)生的接觸聲音。操作員能夠根據(jù)顯示在顯示單元上的行進(jìn)圖像操作模擬兩輪車以具有行進(jìn)狀態(tài)的模擬體驗(yàn)的騎行模擬器通常是已知的。日本專利特開No. 2009-157312公開了ー種騎行模擬器，其中，模擬兩輪車通過沿車體的前后方向定向的側(cè)傾軸和沿車輛的寬度方向定向的俯仰軸附接(attach)到基座，以使得能夠再現(xiàn)實(shí)際的兩輪車行進(jìn)時(shí)的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)(motion)和俯仰移動(dòng)(movement)。當(dāng)實(shí)際的兩輪車試圖執(zhí)行回轉(zhuǎn)時(shí)，如果乘坐者操作車體以傾斜行駛(側(cè)傾運(yùn)動(dòng))，則前輪被轉(zhuǎn)向到轉(zhuǎn)彎方向，并且因此，該車體不僅產(chǎn)生側(cè)傾角，還產(chǎn)生橫擺角。因此，為了獲得更接近于實(shí)際的兩輪車的感覺，可建議再現(xiàn)該橫擺角的變化。然而，如果試圖應(yīng)用改變橫擺角的機(jī)構(gòu)，則通常需要用于驅(qū)動(dòng)橫擺軸的電動(dòng)機(jī)等，導(dǎo)致設(shè)備的尺寸或成本方面的増加。因此，在日本專利特開No. 2009-157312所公開的騎行模擬器中，沒有應(yīng)用改變橫擺角的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了ー種騎行模擬器，類似于駕駛實(shí)際的兩輪車的情 況，該騎行模擬器使得操作員能夠從振動(dòng)(人工振動(dòng))或者振動(dòng)和聲音(人工聲音)意識(shí)到已經(jīng)使腳踏板(踏板)與地接觸。本發(fā)明使得能夠?yàn)椴僮鲉T更有效地提供駕駛時(shí)的真實(shí)感。另外，本發(fā)明無需單獨(dú)供應(yīng)振動(dòng)源等，不會(huì)引起設(shè)備的成本和尺寸方面的増加。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了ー種騎行模擬器，基于操作員(14)對(duì)模擬車輛(16)的操作，該騎行模擬器使得操作員(14)能夠具有駕駛狀態(tài)的模擬體驗(yàn)。該騎行模擬器包括虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)，該虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)用于計(jì)算模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角(Rollj)，其中，該騎行模擬器包括用于將所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)與預(yù)先設(shè)置的預(yù)定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)，以使得在所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)超過所述預(yù)定角度(Roll_is)時(shí)，從控制所述模擬車輛(16)的側(cè)傾角的致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動(dòng)，并且該振動(dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)的增大而増大。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，騎行模擬器基于由操作員(140)對(duì)模擬車輛(16)的操作使得該操作員(14)具有駕駛狀態(tài)的模擬體驗(yàn)且包括用于計(jì)算所述模擬車輛(160)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角(Rollj)的虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)，其中，該騎行模擬器包括用于將所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)與預(yù)先設(shè)置的預(yù)定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)，以使得在虛擬側(cè)傾角(Rollj)超過所述預(yù)定角度(Roll」s)吋，從控制模擬車輛(16)的側(cè)傾角和俯仰角的致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動(dòng)。 因而，該振動(dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)的增大而増大。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述騎行模擬器還包括被設(shè)置為針對(duì)側(cè)傾樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)支撐所述模擬車輛(16)的支撐機(jī)構(gòu)(24)，其中，所述致動(dòng)器単元(20)包括位于所述模擬車輛(16)的前方的ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(50)。因而，模擬車輛(16)的移動(dòng)由該對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(50)控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述模擬車輛(16)被設(shè)置在基座(12)上，其中，所述直線致動(dòng)器(50)中的每ー個(gè)包括固定部件(54)和相對(duì)于該固定部件(54)可移動(dòng)的可移動(dòng)部件(52)。各個(gè)固定部件(54)在其下端部通過萬(wàn)向節(jié)(58)連接到所述基座(12)，并且各個(gè)可移動(dòng)部件(52)在其上端部連接到所述模擬車輛(16)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)基于由把手扭矩檢測(cè)裝置(82)檢測(cè)到的與所述操作員(14)的把手操作對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩、由傾斜扭矩檢測(cè)裝置
(94)檢測(cè)到的與所述操作員(14)的體重的移動(dòng)對(duì)應(yīng)的傾斜扭矩以及所述虛擬車輛的車速來計(jì)算所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述騎行模擬器還包括揚(yáng)聲器(28)，其中，當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)超過所述預(yù)定角度(Roll_is)時(shí)，從所述揚(yáng)聲器(28)產(chǎn)生模擬聲音。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，預(yù)先設(shè)置等于或大于所述預(yù)定角度(Roll_is)的第二預(yù)定角度(Roll_ic),其中，當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)超過所述第二預(yù)定角度(Roll_ic)吋，從所述致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振幅大于所述振動(dòng)的振幅的第二振動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過將所述模擬車輛應(yīng)用于模擬兩輪車且將所述預(yù)定角度設(shè)置為所述模擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的角度，可以在使所述模擬車輛的所述腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期向所述模擬車輛施加振動(dòng)。因此，可以使得操作員能夠容易地意識(shí)到過度應(yīng)用了側(cè)傾并且為該操作員提供了接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。而且，因?yàn)閺目刂苽?cè)傾角的所述致動(dòng)器単元向所述模擬車輛施加振動(dòng)，所以無需単獨(dú)地提供用于在踏板、把手等上產(chǎn)生振動(dòng)的致動(dòng)器，并且能夠有效地實(shí)現(xiàn)針對(duì)鋪設(shè)引線的操作的減少和成本的減小。具體地說，腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)間是所述模擬車輛側(cè)傾的時(shí)間。此時(shí)，用于控制所述側(cè)傾角的所述致動(dòng)器単元正被驅(qū)動(dòng)。因此，能夠快速且平滑地執(zhí)行側(cè)傾角控制和振動(dòng)控制，并且能夠創(chuàng)建良好的控制狀態(tài)。另外，因?yàn)檎駝?dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角的増大而變大，所以可以使得操作員能夠更清楚地意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形，并且向該操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過將所述模擬車輛應(yīng)用于模擬兩輪車且將所述預(yù)定角度設(shè)置為所述模擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的角度，可以在使所述模擬車輛的所述腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期向所述模擬車輛施加振動(dòng)。因此，可以使得操作員能夠容易地意識(shí)到過度應(yīng)用了側(cè)傾，并且為該操作員提供接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。而且，因?yàn)閺目刂苽?cè)傾角的所述致動(dòng)器単元向所述模擬車輛施加振動(dòng)，所以無需単獨(dú)地提供用于在踏板、把手等上產(chǎn)生振動(dòng)的致動(dòng)器。因此，能夠有效地實(shí)現(xiàn)針對(duì)鋪設(shè)引線的操作的減小和成本的減小。另外，因?yàn)檎駝?dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角的増大而變大，所以可以使得操作員能夠更清楚地意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形，并且向該操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。而且，不僅沿側(cè)傾方向產(chǎn)生振動(dòng)，而且能夠向操作員提供僅沿俯仰方向的振動(dòng)或者沿側(cè)傾方向和俯仰方向這二者的振動(dòng)。在該情形中，當(dāng)腳踏板(踏板)與地接觸并且模擬車輛側(cè)傾時(shí)，因?yàn)榭刂苽?cè)傾角和俯仰角的致動(dòng)器單元處于正在操作的狀態(tài)，所以可以快速和平滑地執(zhí)行側(cè)傾角控制、俯仰角控制和振動(dòng)控制。因而，能夠創(chuàng)建良好的控制狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，因?yàn)檩S本身不被致動(dòng)器等旋轉(zhuǎn)，所以模擬車輛的移動(dòng)能夠由輸出功率低的直線致動(dòng)器來控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述模擬車輛的姿勢(shì)能夠通過相對(duì)于固定部件移動(dòng)可移動(dòng)部件來改變。例如，如果兩個(gè)可移動(dòng)部件沿同一方向運(yùn)動(dòng)，則所述模擬車輛執(zhí)行相對(duì)于基座的俯仰運(yùn)動(dòng)，但是如果這些可移動(dòng)部件中的一個(gè)沿與所述可移動(dòng)部件中的另ー個(gè)的運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，則所述模擬車輛執(zhí)行相對(duì)于所述基座的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，因?yàn)閺霓D(zhuǎn)向扭矩、傾斜扭矩和車速計(jì)算所述虛擬側(cè)傾角，所以操作員能夠具有更接近于實(shí)際車輛的感覺的模擬體驗(yàn)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，因?yàn)槌苏駝?dòng)之外產(chǎn)生模擬聲音，所以可以使得操作員能夠更容易地意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形，并且向該操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過將所述模擬車輛應(yīng)用于例如模擬兩輪車且將所述第ニ預(yù)定角度設(shè)置為所述虛擬車輛翻轉(zhuǎn)的角度，可以使得操作員強(qiáng)烈意識(shí)到所述模擬車輛已經(jīng)翻轉(zhuǎn)。與僅使用屏幕圖像的顯示或模擬聲音的產(chǎn)生的另選情況相比，可以使得操作員能夠強(qiáng)烈意識(shí)到這種翻轉(zhuǎn)。本發(fā)明的ー個(gè)目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，并且提供ー種騎行模擬器，其中，在側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生橫擺角，以使得能夠提供與由實(shí)際的兩輪車提供的感覺接近的感覺，而無需單獨(dú)和獨(dú)立地提供用于改變模擬兩輪車上的橫擺角的機(jī)構(gòu)。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，騎行模擬器(I’ )包括基本水平設(shè)置的基座(16’)、設(shè)置在基座(16’)的上部的模擬兩輪車(2’)以及將模擬兩輪車(2’)支撐在基座(16’ )上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)。提供了使得模擬兩輪車(2’ )能夠側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的側(cè)傾軸部件(12’ )，并且提供了使得模擬兩輪車(2’)能夠俯仰運(yùn)動(dòng)的俯仰軸部件(14’)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)支撐側(cè)傾軸部件(12’)，以使得側(cè)傾軸部件(12’)的軸線(RC)按照相對(duì)于基座(16’)向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’ )被設(shè)置在沿模擬兩輪車(2’ )的車體前后方向的大致中央位置。模擬兩輪車(2’)的車體前側(cè)通過由控制部任意控制的ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(10’ )支撐在基座(16’ )上；并且所述直線致動(dòng)器(10’ )中的每ー個(gè)由通過下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )附接到基座(16’ )的棒狀固定側(cè)部件(34’ )以及通過上側(cè)萬(wàn)向節(jié)(28’)附接到模擬兩輪車(2’)的車體前側(cè)且與固定側(cè)部件(34’)的接合位置能 夠任意改變的移動(dòng)側(cè)部件(33’ )形成。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在車體的側(cè)視圖中觀看時(shí)，側(cè)傾軸部件(12’ )的軸線(RC)在交點(diǎn)(S)處與下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的沿車體前后方向的樞軸的軸線(JC)相交，并且交點(diǎn)(S)被設(shè)置在下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的車體前側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在車體的側(cè)視圖中觀看時(shí)，側(cè)傾軸部件(12’ )的軸線(RC)在交點(diǎn)(S)處與下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的沿車體前后方向的樞軸的軸線(JC)相交，并且交點(diǎn)(S)與模擬兩輪車(2’)的轉(zhuǎn)向把手(4’)的樞軸軸線(25c’)相同或者相對(duì)于樞軸軸線(25c’ )設(shè)置在車體前側(cè)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)通過在支撐側(cè)傾軸部件(12’ )的側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)(50’)的下部設(shè)置具有傾斜面(53a’)的傾斜部件(53’)來按照向前向下的傾斜關(guān)系支撐側(cè)傾軸部件(12’)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，沿車輛寬度方向延伸的止動(dòng)部件(90’ )附接到側(cè)傾軸部件(12’)，并且止動(dòng)部件(90’ )與傾斜部件(53’ )彼此抵接以約束模擬兩輪車(2’ )的側(cè)
傾運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，各自為平面形式的止動(dòng)面(12cf’，12cr’ )被形成在側(cè)傾軸部件(12’)的相對(duì)端部，且沿車體向下方向從模擬兩輪車(2’)的車體框架(7’)突出的兩個(gè)止動(dòng)器(29’，30’ )與止動(dòng)面(12cf’，12cr’ )抵接以約束模擬兩輪車(2’ )的俯仰運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’ )被設(shè)置在固定到基座(16’ )的支撐基座(13’ )與構(gòu)成模擬兩輪車(2’ )的車體框架(7’ )的主框架(20’ )之間。在模擬兩輪車(2’ )不執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)中的任意ー種的中性狀態(tài)中，主框架(20’ )相對(duì)于基座(16’ )按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置。騎行模擬器具有的第九個(gè)特征在于側(cè)傾軸部件(12’ )相對(duì)于基座(16’ )的傾斜角(a )被設(shè)置為大于主框架(20’ )相對(duì)于基座(16’ )的傾斜角(3’ )。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，止動(dòng)面(12cf’，12cr’ )具有凹形。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，因?yàn)轵?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)支撐側(cè)傾軸部件，以使得側(cè)傾軸部件的軸線相對(duì)于基座按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置，所以可以響應(yīng)于側(cè)傾運(yùn)動(dòng)在模擬兩輪車的車體上產(chǎn)生橫擺角，而不增加用于產(chǎn)生橫擺角的特殊機(jī)構(gòu)。因此，可以再現(xiàn)在實(shí)際兩輪車回轉(zhuǎn)時(shí)由車體產(chǎn)生的橫擺角的變化，由此獲得接近于兩輪車關(guān)于前輪傾斜轉(zhuǎn)彎的實(shí)際兩輪車的騎行感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置在沿模擬兩輪車的車體前后方向的大致中央位置，并且模擬兩輪車的車體前側(cè)通過由控制部任意控制的ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器支撐在基座上。而且，所述直線致動(dòng)器中的每ー個(gè)由通過下側(cè)萬(wàn)向節(jié)附接到基座的棒狀固定側(cè)部件以及通過上側(cè)萬(wàn)向節(jié)附接到模擬兩輪車的車體前側(cè)且與該固定側(cè)部件的接合位置能夠任意改變的移動(dòng)側(cè)部件形成。因此，可以通過使得左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器沿相同的方向運(yùn)動(dòng)來使得模擬兩輪車沿車體前后方向執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)，且通過使得左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器沿相反的方向運(yùn)動(dòng)來使得模擬兩輪車沿車體左右方向執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。因此，可以響應(yīng)于乘坐者的操作來使得模擬兩輪車任意地執(zhí)行傾斜運(yùn)動(dòng)。而且，消除了在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)附近設(shè)置電源等的必要，并且能夠簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)附近的結(jié)構(gòu)。根據(jù)第三特征，在車體的側(cè)視圖中觀看時(shí)，側(cè)傾軸部件的軸線在交點(diǎn)處與下側(cè)萬(wàn)向節(jié)的沿車體前后方向的樞軸的軸線相交，該交點(diǎn)被設(shè)置在下側(cè)萬(wàn)向節(jié)的車體前側(cè)。因此，模擬兩輪車的虛擬前輪的接地點(diǎn)被設(shè)置為與實(shí)際的模擬兩輪車的前輪的接地點(diǎn)類似的位置。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了兩輪車關(guān)于前輪傾斜轉(zhuǎn)彎時(shí)的接近于實(shí)際的兩輪車的騎行感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在車體的側(cè)視圖中觀看時(shí)，側(cè)傾軸部件的軸線在交點(diǎn)處與下側(cè)萬(wàn)向節(jié)的沿車體前后方向的樞軸的軸線相交，并且該交點(diǎn)與模擬兩輪車的轉(zhuǎn)向把手的樞軸軸線相同或相對(duì)于樞軸軸線被設(shè)置在車體前側(cè)。因此，模擬兩輪車的虛擬前輪的接地點(diǎn)被設(shè)置為與實(shí)際的模擬兩輪車的前輪的接地點(diǎn)類似的位置。因而，實(shí)現(xiàn)了兩輪車關(guān)于前輪傾斜轉(zhuǎn)彎時(shí)的接近于實(shí)際的兩輪車的騎行感覺。而且，通過改變交點(diǎn)的位置，例如，通過將交點(diǎn)與樞軸運(yùn)動(dòng)軸線設(shè)置為基本相同的位置，可以實(shí)現(xiàn)接近于運(yùn)動(dòng)型車輛的操作感覺，或者通過使得交點(diǎn)與樞軸運(yùn)動(dòng)軸線彼此間隔，可以得到接近于美國(guó)型車輛的操作感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，通過在支撐側(cè)傾軸部件的側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)的下部設(shè)置具有傾斜面的傾斜部件，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)按照向前向下傾斜的關(guān)系支撐側(cè)傾軸部件。因此，可以僅通過在常規(guī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的下部設(shè)置傾斜部件來按照向前向下傾斜的狀態(tài)設(shè)置側(cè)傾軸部件。而且，可以僅通過改變傾斜部件的形狀來改變側(cè)傾軸部件的傾斜角。因而，能夠容易地改變騎行感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，沿車輛寬度方向延伸的止動(dòng)部件附接到側(cè)傾軸部件，并且止動(dòng)部件與傾斜部件彼此抵接以約束模擬兩輪車的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。因此，可以約束側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)的傾斜轉(zhuǎn)彎角，以使得通過簡(jiǎn)單配置，該傾斜轉(zhuǎn)彎角可以不超過預(yù)定值。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，各自為平面形式的止動(dòng)面被形成在側(cè)傾軸部件的相對(duì)端部，并且沿車體向下方向從模擬兩輪車的車體框架突出的兩個(gè)止動(dòng)器與這些止動(dòng)面抵接以約束模擬兩輪車的俯仰運(yùn)動(dòng)。因此，通過將側(cè)傾軸部件本身用作用于約束俯仰運(yùn)動(dòng)的部件，可以預(yù)期結(jié)構(gòu)方面的簡(jiǎn)化，而無需提供新的止動(dòng)器零件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置在固定到基座的支撐基座與構(gòu)成模擬兩輪車的車體框架的主框架之間，并且主框架在模擬兩輪車不執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)中的任意ー種的中性狀態(tài)中相對(duì)于基座按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置。因此，模擬兩輪車相對(duì)于基座按照向前傾斜的關(guān)系附接。因而，能夠獲得更接近于實(shí)際的兩輪車的騎行感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，側(cè)傾軸部件相對(duì)于基座的傾斜角被設(shè)置為大于主框架相對(duì)于基座的傾斜角。因此，移動(dòng)模擬兩輪車以相對(duì)于基座傾斜以及移動(dòng)側(cè)傾軸部件以相對(duì)于基座傾斜這二者能夠彼此兼容地進(jìn)行，以使得能夠獲得更接近于實(shí)際的兩輪車的騎行感覺。而且，在模擬兩輪車的俯仰運(yùn)動(dòng)中，便于使得前向傾斜允許范圍大于后向傾斜允許范圍，并且可以在實(shí)際的兩輪車中再現(xiàn)減速時(shí)前叉收縮的量大于加速時(shí)前叉擴(kuò)展的量，由此得到更接近于實(shí)際的摩托車的騎行感覺。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，所述止動(dòng)面具有凹形。因此，設(shè)置在側(cè)傾軸部件的相對(duì)端部的所述止動(dòng)面能夠被形成為能夠更容易地與從車體框架突出的兩個(gè)止動(dòng)器接合的形狀。從下文給出的詳細(xì)描述，本發(fā)明的進(jìn)ー步應(yīng)用范圍將變得明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在指示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的同時(shí)僅通過例示給出詳細(xì)描述和具體示例，因?yàn)楸景l(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改將從該詳細(xì)說明而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員變得明顯。



從下文給出的詳細(xì)描述和僅通過例示方式給出而并不限制本發(fā)明的附圖，將更全面地理解本發(fā)明。圖I是不出根據(jù)第一實(shí)施方式的騎行模擬器(第一模擬器)的部分省略的側(cè)視圖；圖2是示出第一模擬器的部分省略的透視圖；圖3是示出第一模擬器的支撐機(jī)構(gòu)的部分脫離的前視圖；圖4是示出第一模擬器的控制部和操作部的框圖；圖5是示出第一模擬器的控制電路的配置、尤其是用于控制模擬車輛執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的配置的功能框圖；圖6是說明第一模擬器的控制電路的操作的流程圖(部分I)；圖7是說明第一模擬器的控制電路的操作的流程圖(部分2)；圖8是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的騎行模擬器(第二模擬器)的控制電路的配置、尤其用于控制模擬車輛執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)的配置的功能框圖；圖9是說明工作示例中的模擬車輛的基本側(cè)傾角Rolljno與虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i的關(guān)系的示例的曲線圖；圖10是說明工作示例中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i以每秒10°的角速度增加的全側(cè)傾角Roll_mt的變化的曲線圖；圖11是說明工作示例中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i以每秒10°的角速度增加的全俯仰角Pitjnt的變化的曲線圖；圖12是說明工作示例中的相對(duì)于經(jīng)過的時(shí)間的全俯仰角Pitjnt的變化和全側(cè)傾角R0ll_mt的變化的曲線圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的騎行模擬器的通常配置的側(cè)視圖；圖14是模擬兩輪車的側(cè)視圖；圖15是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的放大圖；圖16是模擬兩輪車的透視圖；圖17是從模擬兩輪車的正面觀看的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的解釋圖；圖18是模擬兩輪車的側(cè)視圖，其說明側(cè)傾軸部件的傾斜角的設(shè)置方法；圖19是模擬兩輪車的透視圖，其說明側(cè)傾軸部件的傾斜角的設(shè)置方法；
圖20是說明利用模擬兩輪車產(chǎn)生橫擺角的方式的平面圖；圖21是側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)的透視圖；圖22是側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；圖23是側(cè)傾軸部件的頂視圖；圖24是俯仰軸部件的頂視圖；圖25是說明側(cè)傾軸部件與俯仰軸部件之間的接合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的解釋圖(沿車體的側(cè)面觀看)；圖26是說明側(cè)傾軸部件與俯仰軸部件之間的接合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)的解釋圖(沿車體 的正面觀看)；圖27是說明車體與橫擺中心之間的關(guān)系的模擬兩輪車的側(cè)視圖；圖28是說明橫擺角的廣生原理的不意圖；圖29是沿圖28中的A’指示的方向觀看的視圖；以及圖30是沿圖28中的A指示的方向觀看的視圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，參照?qǐng)DI至圖12描述將根據(jù)本發(fā)明的騎行模擬器應(yīng)用于例如摩托車的實(shí)施方式。如圖I和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的摩托車的騎行模擬器(下文稱為第一模擬器10A)包括基座12、設(shè)置在基座12上以被操作員14騎乘的模擬車輛16。致動(dòng)器單元20被設(shè)置在基座12與模擬車輛16之間，以改變模擬車輛16的姿勢(shì)或向模擬車輛16施加偏置力。設(shè)置控制部22，以控制具有支撐機(jī)構(gòu)24的致動(dòng)器單元20支撐模擬車輛16相對(duì)于基座12進(jìn)行沿側(cè)傾方向X(參照?qǐng)D3)的側(cè)傾樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿俯仰方向Y(參照?qǐng)DI)的俯仰樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而且，第一模擬器IOA包括監(jiān)視器26和揚(yáng)聲器28。模擬車輛16包括具有設(shè)置在上端的可轉(zhuǎn)向把手30的前立柱32以及從前立柱32的下端向后延伸的座位部分34。支撐機(jī)構(gòu)24包括固定在基座12上的基架36、設(shè)置在基架36上以使得其軸方向與模擬車輛16的縱向?qū)?yīng)的側(cè)傾軸38以及設(shè)置在側(cè)傾軸38上以使得其軸方向與模擬車輛16的寬度方向?qū)?yīng)的俯仰軸40。側(cè)傾軸38被安裝為通過ー對(duì)第一軸承42在基架36上旋轉(zhuǎn)。俯仰軸40被連接且固定到側(cè)傾軸38并被安裝為還通過ー對(duì)第二軸承44在座位部分34的底面上旋轉(zhuǎn)。因此，模擬車輛16關(guān)于側(cè)傾軸38沿側(cè)傾方向(X方向)樞轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)，并且關(guān)于俯仰軸40沿俯仰方向(Y方向)樞轉(zhuǎn)地運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器單元20包括在前立柱32的前方按照對(duì)稱位置設(shè)置的一對(duì)直線致動(dòng)器50。所述直線致動(dòng)器50中的每ー個(gè)包括構(gòu)建有電動(dòng)機(jī)的可移動(dòng)部件52以及插入在可移動(dòng)部件52中的棒狀固定部件54?？梢苿?dòng)部件52例如通過萬(wàn)向節(jié)等連接到支架56以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該支架56被安裝為在前立柱32的正面部分旋轉(zhuǎn)。各個(gè)固定部件54的下端通過萬(wàn)向節(jié)58 (萬(wàn)向節(jié))連接到基座12。直線致動(dòng)器50中的每ー個(gè)被配置為使得擰緊在固定部件54上的螺帽在可移動(dòng)部件54中被支撐，并且該螺帽通過電動(dòng)機(jī)來旋轉(zhuǎn)，以使得固定部件54與可移動(dòng)部件52沿軸方向相對(duì)地運(yùn)動(dòng)。如果該對(duì)直線致動(dòng)器50的可移動(dòng)部件52這二者向上或向下移動(dòng)，則關(guān)于由俯仰軸40提供的支點(diǎn)的向前向上或向前向下的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(即，俯仰運(yùn)動(dòng))被應(yīng)用于模擬車輛16。然而，如果該對(duì)直線致動(dòng)器50的可移動(dòng)部件52彼此沿相対的向上和向下方向移動(dòng)，則關(guān)于由側(cè)傾抽38提供的支點(diǎn)的沿橫向的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(即，側(cè)傾運(yùn)動(dòng))被應(yīng)用于模擬車輛16。因此，能夠響應(yīng)于操作員14的加速操作或制動(dòng)操作應(yīng)用俯仰運(yùn)動(dòng)，并且能夠響應(yīng)于操作員14的體重運(yùn)動(dòng)應(yīng)用側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，以使得操作員14能夠體驗(yàn)與駕駛實(shí)際車輛時(shí)類似的車輛行為。應(yīng)注意的是，直線致動(dòng)器50中的每ー個(gè)可以被配置為使用圓柱體的流體壓カ型致動(dòng)器。參照?qǐng)D4描述第一模擬器IOA的控制部22和操作部62?？刂撇?2包括諸如計(jì)算機(jī)等的控制電路64以及CGI產(chǎn)生設(shè)備66。CGI產(chǎn)生設(shè)備66利用從控制電路64發(fā)送來的信息(輸入信息)等在監(jiān)視器26上快速地顯示運(yùn)動(dòng)體(例如，不同的車輛)和靜止體(例如，地形或行進(jìn)路徑)的運(yùn)動(dòng)的圖案。具體地說，基于操作員 14對(duì)模擬車輛16的操作來顯示從在虛擬空間中駕駛的虛擬車輛觀看的背景圖像(例如，不同的車輛、地形、行進(jìn)路徑等)的運(yùn)動(dòng)。從控制電路64發(fā)送來的信息包括基本上涉及模擬車輛16的行為的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)、當(dāng)前橫擺數(shù)據(jù)、當(dāng)前速度數(shù)據(jù)、當(dāng)前加速數(shù)據(jù)、當(dāng)前俯仰運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和當(dāng)前側(cè)傾數(shù)據(jù)。CGI產(chǎn)生設(shè)備66響應(yīng)于瞬間輸入的數(shù)據(jù)(通常也稱為當(dāng)前行為信息數(shù)據(jù))產(chǎn)生包括預(yù)先存儲(chǔ)的地形的行進(jìn)路徑的圖像信息。除了把手30以外，操作部62包括前制動(dòng)桿70、后制動(dòng)桿72、作為加速器的油門把手74、離合器桿76、把手開關(guān)78 (騎行開關(guān)、變光開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、起動(dòng)開關(guān)、喇叭開關(guān)、緊急停車開關(guān)等)以及變速踏板80等。把手30直接連接到把手扭矩傳感器82和轉(zhuǎn)向電機(jī)84的旋轉(zhuǎn)軸。控制電路64基于來自把手扭矩傳感器82的輸出信號(hào)通過轉(zhuǎn)向電機(jī)84施加與操作員14對(duì)把手30的樞轉(zhuǎn)操作對(duì)應(yīng)的反應(yīng)力。操作部62包括連接到前制動(dòng)桿70的前制動(dòng)壓カ傳感器85、連接到后制動(dòng)踏板72的后制動(dòng)壓カ傳感器88、連接到油門把手74的加速度開度傳感器90、連接到離合器桿76的離合器桿角度傳感器92、傾斜扭矩傳感器94以及連接到變速踏板80的齒輪位置開關(guān)96。操作部62中的各個(gè)傳感器、把手開關(guān)78和齒輪位置開關(guān)96通過信號(hào)線連接到連接器98的一端側(cè)。而且，把手80的轉(zhuǎn)向電機(jī)84和致動(dòng)器單元20的直線致動(dòng)器50通過信號(hào)線連接到連接器102的一端側(cè)。應(yīng)注意的是，用于監(jiān)控例如操作員14的模擬駕駛的控制臺(tái)104連接到第一模擬器IOA0控制臺(tái)104包括還操作為用于控制部22的主計(jì)算機(jī)的第二控制部106。第二控制部106包括作為輸入裝置的鍵盤108和鼠標(biāo)110以及作為顯示裝置的諸如液晶顯示單元等的監(jiān)視器112。例如，操作員14在模擬駕駛期間觀看的監(jiān)視器26的屏幕上顯示的圖像通過通信線路114從CGI產(chǎn)生設(shè)備66供應(yīng)到第二控制部106，并且還可以在連接到第二控制部106的監(jiān)視器112的屏幕上進(jìn)行顯示。而且，如圖5所示，第一模擬器IOA的控制電路64包括用于計(jì)算模擬車輛16的在虛擬空間中的虛擬車輛的側(cè)傾角(虛擬側(cè)傾角Roll_i)的虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200、用于計(jì)算模擬車輛16的與虛擬側(cè)傾角Roll_i對(duì)應(yīng)的側(cè)傾角(基本側(cè)傾角Roll_mo)的基本側(cè)傾角計(jì)算裝置202、用于將預(yù)先設(shè)置的至少第一預(yù)定角度Roll_is與虛擬側(cè)傾角Roll_ic相互比較的第一角度比較裝置206、用于基于來自第一角度比較裝置206的比較結(jié)果計(jì)算沿側(cè)傾方向的振動(dòng)角(第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms)的第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208、用于將預(yù)先設(shè)置的第二預(yù)定角度Roll_ic與虛擬側(cè)傾角Roll_i相互比較的第二角度比較裝置210、用于基于來自第二角度比較裝置210的比較結(jié)果計(jì)算沿側(cè)傾方向的振動(dòng)角(第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc)的第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212、用于計(jì)算全側(cè)傾角(全側(cè)傾角R0ll_mt)的全側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置214以及人工聲音產(chǎn)生裝置216。第一預(yù)定角度Roll_is被設(shè)置為虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的角度(例如，50° )，并被存儲(chǔ)到例如第一寄存器218a中。第二預(yù)定角度Rolljc被設(shè)置為虛擬車輛翻轉(zhuǎn)的角度(例如，55° )，并被存儲(chǔ)到例如第二寄存器218b中。虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200基于來自傾斜扭矩傳感器94的傾斜扭矩Tl (kg*m)和來自把手扭矩傳感器82的轉(zhuǎn)向扭矩Ts (Kg*m)來根據(jù)下式計(jì)算沿側(cè)傾方向X的角度比(角速度)，即，側(cè)傾速率R_v (deg/sec)R_V = TsXKl+TlXK2. . . (I)獲得將通過將側(cè)傾扭矩Tl (kg*m)乘以系數(shù)K2 (deg/kg*m*sec)獲得的值與通過將轉(zhuǎn)向扭矩Ts(kg*m)乘以系數(shù)Ki (deg/kg*m*sec)獲得的另ー值相加計(jì)算得到的值作為側(cè)傾速率R_v (deg/sec)。換句話說，使用側(cè)傾速率R_v與傾斜扭矩Tl和轉(zhuǎn)向扭矩Ts成比例變化的這種配置。現(xiàn)在，通過下式(2)計(jì)算側(cè)傾角(通常稱為計(jì)算側(cè)傾角或估計(jì)側(cè)傾角)R_a(deg)R_a = R_a+R_v X S_time. . . (2)在本實(shí)施方式中，將通過將根據(jù)式⑴計(jì)算的側(cè)傾速率R_v乘以循環(huán)時(shí)間S_time獲得的值(R_vXS_time)與針對(duì)電視信號(hào)的各個(gè)ー巾貞或ー場(chǎng)時(shí)間(例如，針對(duì)各個(gè)循環(huán)時(shí)間S_time(sec)設(shè)置為17ms或33ms)的最后循環(huán)中的值(右邊的側(cè)傾角R_a)相加獲得的值計(jì)算作為在式(2)的左側(cè)指示的要計(jì)算的側(cè)傾角R_a。具體地說，計(jì)算側(cè)傾角R_a針對(duì)各個(gè)循環(huán)時(shí)間S_time進(jìn)行更新并被計(jì)算為操作員14的體重運(yùn)動(dòng)量和對(duì)把手30的操作量的時(shí)間積分值。而且，為了精確地表示實(shí)際的兩輪車的離心カ在虛擬車輛上產(chǎn)生的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200根據(jù)下式(3)計(jì)算虛擬車輛的側(cè)傾角(虛擬側(cè)傾角Roll_i)RoIl_i = R_a+T 1XK3+VXK4. . . (3)將通過將與由體重運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的傾斜扭矩Tl成比例變化的側(cè)傾角(Tl XK3) (K3是系數(shù))和與車速V成比例變化的側(cè)傾角(VXK4) (K4是系數(shù))與計(jì)算側(cè)傾角R_a相加獲得的值計(jì)算作為虛擬側(cè)傾角Roll_i (deg)。因此，虛擬空間中的虛擬車輛執(zhí)行與實(shí)際的兩輪車的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)類似的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。車速V可以通過對(duì)針對(duì)各個(gè)循環(huán)時(shí)間S_time的所產(chǎn)生的加速度G進(jìn)行積分來計(jì)算。所產(chǎn)生的加速度G能夠被計(jì)算為G =(引擎扭矩X齒輪比例-制動(dòng)的制動(dòng)カ)/車輛重量(還包括操作員14的重量)。在該情形中，引擎扭矩能夠根據(jù)引擎特性被計(jì)算為與引擎速度和通過油門把手74的油門開度對(duì)應(yīng)的扭矩。根據(jù)鏈輪齒比例和從齒輪位置開關(guān)96識(shí) 別出的齒輪位置來計(jì)算齒輪比例。基于響應(yīng)于后制動(dòng)踏板72的操作的后制動(dòng)壓カ傳感器88的輸出以及與前制動(dòng)桿70的操作對(duì)應(yīng)的前制動(dòng)壓カ傳感器86的另ー輸出來參照制動(dòng)カ特性(制動(dòng)カ與制動(dòng)壓カ之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系)來確定制動(dòng)的制動(dòng)力。能夠根據(jù)按照上述方式計(jì)算的產(chǎn)生的加速度G將車速V計(jì)算為V = —個(gè)循環(huán)時(shí)間之前的車速+GXS_timeX9. 8。基本側(cè)傾角計(jì)算裝置202根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的側(cè)傾角信息映射220 (虛擬側(cè)傾角與基本側(cè)傾角之間的對(duì)應(yīng)映射)計(jì)算模擬車輛16的與虛擬側(cè)傾角Roll_i對(duì)應(yīng)的側(cè)傾角(基本側(cè)傾角Roll_mo)。通過經(jīng)由實(shí)驗(yàn)等預(yù)先計(jì)算模擬車輛16的與代表性的虛擬側(cè)傾角Roll_i對(duì)應(yīng)的基本側(cè)傾角Roll_mo以及在所計(jì)算出的虛擬側(cè)傾角不是該代表性的虛擬側(cè)傾角時(shí)將所計(jì)算出的虛擬側(cè)傾角近似為與最近的代表性虛擬側(cè)傾角對(duì)應(yīng)的基本側(cè)傾角來計(jì)算側(cè)傾角信息映射220。第一角度比較裝置206將第一預(yù)定角度Rolljs和第二預(yù)定角度Rolljc與來自虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200的虛擬側(cè)傾角Roll_i進(jìn)行比較。然后，在虛擬側(cè)傾角Roll_i大于第一預(yù)定角度Rolljs但是等于或小于第二預(yù)定角度Rolljc時(shí)，判定虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸，并且，例如輸出高電平信號(hào)。在虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或小于第一預(yù)定角度Rolljs或者大于第二預(yù)定角度Rolljc時(shí)，輸出低電平信號(hào)。 第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208根據(jù)下式(4)基于來自第一角度比較裝置206的高電平信號(hào)的輸入計(jì)算第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms Roll_ms = Rls X [Roll_i_Roll_is] X sin (W s X t)(4)其中，RlsX [Roll_i-Roll_is]是用于確定幅度的參數(shù)，且表現(xiàn)出與虛擬側(cè)傾角Roll_i和第一預(yù)定角度Rolljs之間的差異對(duì)應(yīng)的幅度。Rls表示系數(shù)且被設(shè)置為使得獲得與最大為大約0.2°的角度對(duì)應(yīng)的幅度。應(yīng)當(dāng)注意的是，指示腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期的角頻率且《 s = 2 Ji fs，并且例如，能夠?qū)⒋蠹sIOHz的頻率選擇為頻率fs0而且，第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208基于來自第一角度比較裝置206的低電平信號(hào)的輸入將第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms設(shè)置為O。第二角度比較裝置210將來自虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200的虛擬側(cè)傾角Roll_i與第二預(yù)定角度Roll_ic相互比較。然后，在虛擬側(cè)傾角Roll_i大于第二預(yù)定角度Roll_ic時(shí)，判定虛擬車輛由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)，并且例如輸出高電平信號(hào)。在虛擬側(cè)傾角Rollj等于或小于第二預(yù)定角度Roll_ic時(shí),輸出低電平信號(hào)。第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212根據(jù)下式(5)基于來自第二角度比較裝置210的高電平信號(hào)的輸入計(jì)算第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc Roll_mc = Re X sin (co c X t) . . . (5)Re指示用于確定幅度的系數(shù)且被設(shè)置為使得獲得與例如大約0. 5°的角度對(duì)應(yīng)的幅度。其中，《 C指示表示翻轉(zhuǎn)的角頻率且COC = 2 31 fc,例如,能夠?qū)⒋蠹s15Hz的頻率選擇為頻率fc。第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212從輸出第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的時(shí)間點(diǎn)tc開始對(duì)來自定時(shí)器224的時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且在從時(shí)間點(diǎn)tc開始經(jīng)過的時(shí)間到達(dá)例如I/(2Xfc)的時(shí)間點(diǎn)td將第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc設(shè)置為O。具體地說，應(yīng)用波長(zhǎng)等于正弦波長(zhǎng)的一半的第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc。而且，第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212基于來自第二角度比較裝置210的低電平信號(hào)的輸入將第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc設(shè)置為O。全側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置214將基本側(cè)傾角Roll_mo、第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms與第ニ振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc相加來計(jì)算全側(cè)傾角Roll_mt,并且向直線致動(dòng)器50輸出全側(cè)傾角Roll_mt。直線致動(dòng)器50移動(dòng)可移動(dòng)部件52，以符合所應(yīng)用的全側(cè)傾角Roll_mt。人工聲音產(chǎn)生裝置216基于來自第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208的第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的波形調(diào)制聲源226的波形以產(chǎn)生第一人工聲音，并且向揚(yáng)聲器28輸出所產(chǎn)生的第一人工聲音。而且，人工聲音產(chǎn)生裝置216基于來自第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212的第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的波形調(diào)制聲源226的波形以產(chǎn)生第二人工聲音，并且向揚(yáng)聲器28輸出所產(chǎn)生的第二人工聲音。下面參照?qǐng)D6和圖7闡釋第一模擬器IOA的操作。首先，在圖6的步驟SI，通過操作員14對(duì)把手30的操作所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向扭矩Ts由把手扭矩傳感器82來檢測(cè)，通過操作員14的體重運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的傾斜扭矩Tl由傾斜扭矩傳感器94來檢測(cè)，并且獲取通過油門把手74的油門開度等的信息以獲得虛擬車輛的車速。在步驟S2，虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200基于轉(zhuǎn)向扭矩Ts、傾斜扭矩Tl、車速和各種系數(shù)根據(jù)上述式(I)至(3)執(zhí)行算木運(yùn)算，以計(jì)算虛擬側(cè)傾角Roll_i。在步驟S3，基本側(cè)傾角計(jì)算裝置202確定模擬車輛16的與虛擬側(cè)傾角Roll_i對(duì)應(yīng)的側(cè)傾角(基本側(cè)傾角Roll_mo)。在步驟S4，第一角度比較裝置206將來自虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200的虛擬側(cè)傾角Roll_i與第一預(yù)定角度Rolljs和第二預(yù)定角度Rolljc相互比較。如果虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或大于第一預(yù)定角度Roll_is并且除此之外等于或小于第二預(yù)定角度Roll_ic，則第一角度比較裝置206判定腳踏板(踏板)已經(jīng)接觸地，并且處理進(jìn)行到下ー步驟S5。在步驟S5，第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208基于以上給出的式(4)以算術(shù)方式運(yùn)算第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms。在步驟S6，全側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置214將來自基本側(cè)傾角計(jì)算裝置202的基本側(cè)傾角Rolljno與來自第一振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置208的第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms相加以確定全側(cè)傾角Roll_mt，并且向直線致動(dòng)器50輸出全側(cè)傾角Roll_mt。在步驟S7，直線致動(dòng)器50移動(dòng)可移動(dòng)部件52，從而符合所供應(yīng)的全側(cè)傾角Roll_mt。在此期間，產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的振動(dòng)。在步驟S8，人工聲音產(chǎn)生裝置216基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms調(diào)制聲源226的波形，并且向揚(yáng)聲器28輸出所調(diào)制的波形。在完成步驟S8的處理之后或者當(dāng)在步驟S4判定虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或小于第一預(yù)定角度Rolljs或高于第二預(yù)定角度Rolljc吋，則處理進(jìn)行到圖7的步驟S9。在圖7的步驟S9，第二角度比較裝置210將來自虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置200的虛擬側(cè)傾角Roll_i與第二預(yù)定角度Roll_ic進(jìn)行比較。如果虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或大于第 ニ預(yù)定角度Roll_ic，則第二角度比較裝置210判定虛擬車輛已經(jīng)由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)，并且處理進(jìn)行到下ー步驟S10。在步驟S10，第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212基于以上給出的式(5)以算術(shù)方式運(yùn)算第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc。在步驟SI I，全側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置214將來自基本側(cè)傾角計(jì)算裝置202的基本側(cè)傾角Rolljno與來自第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212的第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc相加以確定全側(cè)傾角Roll_mt，并且向直線致動(dòng)器50輸出全側(cè)傾角Roll_mt。在步驟S12，直線致動(dòng)器50移動(dòng)可移動(dòng)部件52，以使得符合所供應(yīng)的全側(cè)傾角Roll_mt。在此時(shí)期，產(chǎn)生基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的振動(dòng)。在步驟S13，人工聲音產(chǎn)生裝置216基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc調(diào)制聲源226的波形，并且向揚(yáng)聲器28輸出所調(diào)制的波形。在完成步驟S13的處理之后或者當(dāng)在步驟S9判定虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或小于第二預(yù)定角度Rolljc吋，處理進(jìn)行到步驟S14，在步驟S14，判定是否接收到結(jié)束請(qǐng)求(電源中斷等)。如果判定沒有接收到結(jié)束請(qǐng)求，則處理返回到步驟SI，以使得重復(fù)從步驟SI開始 的這些步驟的處理。在每個(gè)單位時(shí)間(例如，電視信號(hào)的ー個(gè)幀周期(1/60秒)或ー個(gè)場(chǎng)周期(1/30秒))之后，重復(fù)步驟SI至S14的一系列處理。因而，在使虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期之后，產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的振動(dòng)，并且產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的波形的第一人工聲音。而且，在虛擬車輛沿側(cè)傾方向過度傾斜并且翻轉(zhuǎn)的時(shí)間點(diǎn)，產(chǎn)生基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的振動(dòng)，并且產(chǎn)生基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的第二人工聲音。然后，在步驟S14判定接收到結(jié)束請(qǐng)求的時(shí)期，結(jié)束控制電路64的處理。當(dāng)執(zhí)行上述的步驟SI至S14的處理時(shí)，執(zhí)行以下動(dòng)作。具體地說，當(dāng)操作員14首先操作作為設(shè)置在把手30上的加速器的油門把手74或前制動(dòng)桿70的離合器桿76時(shí),加速開度傳感器90的輸出信號(hào)、前制動(dòng)壓カ傳感器86的輸出信號(hào)或離合器桿角度傳感器92的輸出信號(hào)被供應(yīng)到控制電路64。而且，如果后制動(dòng)踏板72被操作，則后制動(dòng)壓カ傳感器88的輸出信號(hào)被供應(yīng)到控制電路64。而且，響應(yīng)于通過離合器桿76的操作的變速踏板80的操作,齒輪位置開關(guān)96的齒輪位置信息(齒輪位置以及例如5速的第一位置信息或中性位置信息)被供應(yīng)到控制電路64。此外，模擬車輛16上的操作員14的體重的移動(dòng)方向或移動(dòng)量由傾斜扭矩傳感器94來檢測(cè)，并且傾斜扭矩傳感器94的輸出信號(hào)被發(fā)送到控制電路64?；谒鲚敵鲂盘?hào)，控制電路64控制致動(dòng)器單元20的驅(qū)動(dòng)并控制監(jiān)視器26的驅(qū)動(dòng)等。例如，如果操作員14執(zhí)行前制動(dòng)桿70的操作以施加制動(dòng)，則直線致動(dòng)器50響應(yīng)于由前制動(dòng)壓カ傳感器86檢測(cè)到的制動(dòng)壓カ而被驅(qū)動(dòng)，以使模擬車輛16向前傾斜，由此再現(xiàn)制動(dòng)時(shí)的行為。另ー方面，當(dāng)油門把手74的操作突然打開加速器時(shí)，直線致動(dòng)器50響應(yīng)于加速開度傳感器90檢測(cè)到的開度而被類似地驅(qū)動(dòng)，并且模擬車輛16在直線致動(dòng)器50的動(dòng)作下向后傾斜，由此再現(xiàn)加速操作時(shí)的行為。此外，如果操作員14執(zhí)行體重移動(dòng)，則直線致動(dòng)器50基于體重的移動(dòng)方向和移動(dòng)量以及行進(jìn)速度(車速)而被驅(qū)動(dòng)，并且模擬車輛16沿車輛寬度方向傾斜，由此再現(xiàn)回轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)彎)時(shí)的行為。把手30在該體重移動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向體重移動(dòng)方向。換句話說,執(zhí)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作。此時(shí)，與把手30的操作量對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩由把手扭矩傳感器82來檢測(cè)，并且轉(zhuǎn)向電機(jī)84由控制電路64響應(yīng)于所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向扭矩來驅(qū)動(dòng)，以使得沿與把手30轉(zhuǎn)向的方向相反的方向?qū)⒎磻?yīng)力施加到把手30，由此實(shí)現(xiàn)類似于實(shí)際車輛的轉(zhuǎn)向感覺。當(dāng)執(zhí)行如上所述的由操作員14進(jìn)行的各種操作時(shí)，在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上將模擬車輛16的當(dāng)前行為信息數(shù)據(jù)從控制電路64提供到CGI產(chǎn)生設(shè)備66，并且在實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上將基于模擬車輛16的行進(jìn)狀態(tài)的包括地形和不同車輛的圖像的行進(jìn)路徑的圖像顯示在監(jiān)視器26上。因此，操作員14能夠獲得類似于實(shí)際車輛的行進(jìn)感覺。當(dāng)虛擬車輛在模擬車輛16的虛擬空間中執(zhí)行上述側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)，在使腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期，通過直線致動(dòng)器50的位移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的振動(dòng)。結(jié)果，可以使得操作員14能夠容易地意識(shí)到過度應(yīng)用了側(cè)傾并且向該操作員提供接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。具體地說，因?yàn)楦鶕?jù)轉(zhuǎn)向扭矩、傾斜扭矩和車速計(jì)算虛擬側(cè)傾角Roll_i，所以操作員能夠具有接近于實(shí)際車輛提供的感覺的模擬體驗(yàn)。
而且，因?yàn)閺目刂苽?cè)傾角的直線致動(dòng)器50向模擬車輛16施加振動(dòng)，所以無需單獨(dú)提供用于在踏板、轉(zhuǎn)向部件等上產(chǎn)生振動(dòng)的致動(dòng)器，并且能夠有效地實(shí)現(xiàn)針對(duì)鋪設(shè)引線的操作的減少和成本的減小。具體地說，腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)間是模擬車輛16側(cè)傾的時(shí)間，并且此時(shí)，用于控制側(cè)傾角的致動(dòng)器單元20被驅(qū)動(dòng)。因此，能夠快速并平滑地執(zhí)行側(cè)傾角控制和振動(dòng)控制。因而，能夠創(chuàng)建良好的控制狀態(tài)。另外，因?yàn)檎駝?dòng)隨著虛擬側(cè)傾角Roll_i的増大而變大，所以可以使得操作員14能夠更清楚地意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形，并且向該操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。因?yàn)橹T如側(cè)傾軸的軸本身不通過致動(dòng)器等來旋轉(zhuǎn)，所以模擬車輛16的運(yùn)動(dòng)能夠通過輸出功率低的直線致動(dòng)器50來控制。這對(duì)于減少功耗是有利的。因?yàn)榘咽?0中的可移動(dòng)部件52能夠相對(duì)于固定部件54移動(dòng)以改變模擬車輛16的姿勢(shì)，所以可以例如通過使得兩個(gè)可移動(dòng)部件52沿相同的方向移動(dòng)來使得模擬車輛16執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)。而且，可以例如通過使得所述可移動(dòng)部件52中的一個(gè)沿與所述可移動(dòng)部件52中的另ー個(gè)的移動(dòng)方向相反的方向移動(dòng)來使得模擬車輛16執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。而且，因?yàn)槌苏駝?dòng)之外還產(chǎn)生人工聲音，所以可以使得操作員14能夠更容易地意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形，并且向操作員14提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。設(shè)置第二角度比較裝置210，以使得在虛擬側(cè)傾角Roll_i等于或高于第二預(yù)定角度Rolljc時(shí)判定虛擬車輛由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)，并且第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212確定幅度大于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的幅度的第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc，以向模擬車輛16施加振動(dòng)，可以使得操作員14能夠通過身體感覺意識(shí)到車輛已經(jīng)翻轉(zhuǎn)。與僅使用屏幕圖像的顯示或模擬聲音的產(chǎn)生的情況相比，這能夠被操作員14強(qiáng)烈地意識(shí)到。參照?qǐng)D8描述根據(jù)第二實(shí)施方式的騎行模擬器(下文稱為第二模擬器10B)。盡管第二模擬器IOB的控制電路64具有與上述第一模擬器IOA的控制電路64基本類似的配置，但是不同之處在于第二模擬器IOB的控制電路64附加地包括涉及俯仰角的裝置。如圖8所示,該涉及俯仰運(yùn)動(dòng)的裝置包括基于車速的振動(dòng)計(jì)算基本俯仰角Pit_mo的基本俯仰角計(jì)算裝置、基于來自第一角度比較裝置206的比較結(jié)果以算術(shù)方式運(yùn)算俯仰方向的振動(dòng)角度(第一振動(dòng)俯仰角Pitjiis)的第一振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置232、基于來自第二角度比較裝置210的比較結(jié)果以算術(shù)方式運(yùn)算沿俯仰方向的振動(dòng)角度(第二振動(dòng)俯仰角Pitjiic)的第二振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置234以及確定沿俯仰方向的總位移(全俯仰角的全俯仰角算木運(yùn)算裝置236。
基本俯仰角計(jì)算裝置230響應(yīng)于虛擬車輛的加速/減速運(yùn)動(dòng)(即，響應(yīng)于車速的變化)來計(jì)算與振動(dòng)寬度對(duì)應(yīng)的基本俯仰角Pit_mo。第一振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置232根據(jù)下式(6)基于來自第一角度比較裝置206的高電平信號(hào)的輸出以算木方式運(yùn)算第一振動(dòng)俯仰角Pitjns Pit_ms = PlsX [Roll_i-Roll_is] X sin (co s X t). . . (6)其中，PlsX [Roll_i_Roll_is]是用于確定幅度的參數(shù)，并且表現(xiàn)出與虛擬俯仰角Roillj和第一預(yù)定角度Rolljs之間的差異對(duì)應(yīng)的幅度。Pls表示系數(shù)且被設(shè)置為使得獲得與最大為大約0.2°的角度對(duì)應(yīng)的幅度。而且，第一振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置232基于來自第一角度比較裝置206的低電平信號(hào)的輸入將第一振動(dòng)俯仰角PitJiis設(shè)置為O。
第二振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置234根據(jù)下式(7)基于來自第二角度比較裝置210的高電平信號(hào)的輸入計(jì)算第二振動(dòng)俯仰角Pitjiic Pit_mc = Pc X sin (co c X t) (7)其中，Pc指示用于確定幅度的系數(shù)且被設(shè)置為使得獲得與例如大約0. 5°的角度對(duì)應(yīng)的幅度。與上述第二振動(dòng)側(cè)傾角算木運(yùn)算裝置212類似，第二振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置234從輸出第二振動(dòng)俯仰角Pitljnc的時(shí)間點(diǎn)tc開始對(duì)來自定時(shí)器224的時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且在從時(shí)間點(diǎn)tc開始經(jīng)過的時(shí)間到達(dá)例如l/(2Xfc)的時(shí)間點(diǎn)td將第二振動(dòng)俯仰角Pitjnc設(shè)置為O。具體地說，應(yīng)用具有等于正弦波長(zhǎng)的一半的波長(zhǎng)的第二振動(dòng)俯仰角Pit_me o而且，第二振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置234基于來自第二角度比較裝置210的低電平信號(hào)的輸入將第二振動(dòng)俯仰角PitJiic設(shè)置為O。全俯仰角算術(shù)運(yùn)算裝置236將來自基本俯仰角計(jì)算裝置230的基本俯仰角Pit_mo、來自第一振動(dòng)俯仰角算木運(yùn)算裝置232的第一振動(dòng)俯仰角Pitjns和來自第二振動(dòng)俯仰角算術(shù)運(yùn)算裝置234的第二振動(dòng)俯仰角Pit_mc相加以確定全俯仰角Pit_mt,并且與全側(cè)傾角R0ll_mt —起向直線致動(dòng)器50輸出全俯仰角直線致動(dòng)器50移動(dòng)可移動(dòng)部件52以符合所應(yīng)用的全側(cè)傾角Roll_mt和全俯仰角Pit_mt。盡管第二模擬器IOB與上述第一模擬器IOA類似地操作，但是從虛擬車輛的腳踏板(踏板)被設(shè)置為與地接觸的時(shí)期開始產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms和第一振動(dòng)俯仰角Pitjns的振動(dòng)，并且產(chǎn)生基于第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的波形的人工聲音。然后，在虛擬車輛沿側(cè)傾方向過度傾斜并且翻轉(zhuǎn)的時(shí)間點(diǎn)，產(chǎn)生基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc和第ニ振動(dòng)俯仰角Pitjiic的振動(dòng)，并且產(chǎn)生基于第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的波形的人工聲音。利用第二模擬器10B，可以為操作員14提供沿側(cè)傾方向和俯仰方向這二者的振動(dòng)，由此使得操作員進(jìn)一歩便于意識(shí)到車輛過度傾斜的情形，并且為操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。在該情形中，盡管腳踏板(踏板)與地接觸并且模擬車輛側(cè)傾，但是因?yàn)榭刂苽?cè)傾角和俯仰角的致動(dòng)器單元20正在操作，所以能夠快速且平滑地執(zhí)行側(cè)傾角控制、俯仰角控制和振動(dòng)控制，并且能夠創(chuàng)建良好的控制狀態(tài)。使用第二模擬器10B作為代表，當(dāng)模擬車輛16在確認(rèn)以固定速度行進(jìn)的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，情形如圖9至圖12的曲線圖所示。
首先，模擬車輛16的基本側(cè)傾角Rolljno與虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i的關(guān)系使得如圖9的實(shí)線曲線Lx所指示，虛擬側(cè)傾角Roll_i在0°至大約15°的范圍內(nèi)，基本側(cè)傾角Roll_mo響應(yīng)于虛擬側(cè)傾角Roll_i的増大而非線性地増大，并且在虛擬側(cè)傾角Roll_i經(jīng)過15°的時(shí)期之后，虛擬側(cè)傾角Roll_i線性地(成比例地)增加。當(dāng)虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i如圖10的虛線曲線La所示以每秒10°的角速度增加時(shí)，在直到虛擬側(cè)傾角Roll_i達(dá)到第一預(yù)定角度Rolljs (此處為50° )為止的第一周期Ta(直到經(jīng)過的時(shí)間變成5秒為止的周期)上，提供到直線致動(dòng)器50的全側(cè)傾角Roll_mt是對(duì)應(yīng)于虛擬側(cè)傾角Roll_i的基本側(cè)傾角Roll_mo(參照實(shí)線曲線Lb)。具體地說，僅基本側(cè)傾角Rollmo的信息被提供到直線致動(dòng)器50，并且直線致動(dòng)器50對(duì)可移動(dòng)部件52進(jìn)行移位，以使得符合基本側(cè)傾角Roll_mo。此時(shí)，如果模擬車輛16例如沿向右的方向側(cè)傾，則右側(cè)上的直線致動(dòng)器50的可移動(dòng)部件52向下移動(dòng)與基本側(cè)傾角Rolljno對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，而左側(cè)上的直線致動(dòng)器50的可移動(dòng)部件52向上移動(dòng)與基本側(cè)傾角Rolljno對(duì)應(yīng) 的長(zhǎng)度。因此，模擬車輛16沿向右的方向傾斜基本側(cè)傾角Roll_mo。而且，在該第一周期Ta內(nèi)，因?yàn)榈诙M器10B的虛擬車輛以固定速度行進(jìn)，所以全俯仰角Pitjnt保持0°，如圖11的實(shí)線曲線Lc所指示。在經(jīng)過的時(shí)間經(jīng)過5秒的時(shí)期，虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i超過第一預(yù)定角度Roll_is，因此，使虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸。在此時(shí)期之后，與作為基本側(cè)傾角Roll.mo和第一振動(dòng)側(cè)傾角Roll_ms的和的角度相關(guān)的信息被作為全側(cè)傾角Roll_mt提供到直線致動(dòng)器50，并且與基本俯仰角Pitjn0和第一振動(dòng)俯仰角Pitjns的和的角度相關(guān)的信息被提供作為全俯仰角因此，產(chǎn)生幅度隨著時(shí)間經(jīng)過而逐漸増加的振動(dòng)。如圖12的放大尺寸所示，在基本側(cè)傾角Rolljno變得等于大約5. 7°的時(shí)間點(diǎn)之后，幅度以IOHz的角頻率逐漸增加，并且產(chǎn)生作為沿側(cè)傾方向最大0. 2°的振動(dòng)(參照?qǐng)D10和圖12的波形Sa)與沿俯仰方向最大0.2°的振動(dòng)的和的振動(dòng)，該振動(dòng)的幅度以IOHz的相同角頻率逐漸增加。在經(jīng)過的時(shí)間經(jīng)過5. 5秒的時(shí)期之后，虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i超過第二預(yù)定角度Rolljc (此處為55° )，因此，虛擬車輛由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)。在該時(shí)期之后，基本偵_角Rolljno與第二振動(dòng)側(cè)傾角Roll_mc的和的角度的信息被作為全側(cè)傾角Roll_mt提供到直線致動(dòng)器50，并且基本俯仰角Pitjn0與第二振動(dòng)俯仰角Pitjnc的和的角度的信息被提供作為全俯仰角Pit_mt。因此，產(chǎn)生幅度隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸增大的振動(dòng)。如圖12的放大尺寸所示，在經(jīng)過5. 5秒的時(shí)期，產(chǎn)生沿側(cè)傾方向具有15Hz的角頻率和0. 5°的幅度的振動(dòng)(參照?qǐng)D10和圖12的振動(dòng)波形Sc)與沿俯仰方向類似地具有15Hz的角頻率和0. 5°的幅度的振動(dòng)的和的振動(dòng)。這種振動(dòng)產(chǎn)生周期具有等于如上所述的正弦波的一半波長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)度。按照這種方式，在工作示例中，在虛擬車輛的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)，在使腳踏板(踏板)與地接觸的時(shí)期之后，作為沿側(cè)傾方向的振動(dòng)與沿俯仰方向的振動(dòng)的和且幅度隨著側(cè)傾角的増大而增加的振動(dòng)能夠被施加到操作員14，且還可以便于操作員14意識(shí)到過度應(yīng)用側(cè)傾的情形。而且，當(dāng)虛擬車輛由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)時(shí)，施加大于腳踏板(踏板)與地接觸時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)的振動(dòng)。因此，可以使得操作員14能夠意識(shí)到模擬車輛16由于過度側(cè)傾而翻轉(zhuǎn)(與虛擬車輛類似)。換句話說，利用該工作示例，能夠向操作員提供更接近于實(shí)際行進(jìn)的駕駛現(xiàn)場(chǎng)感。在下文中，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的騎行模擬器I’的通常配置的側(cè)視圖。在以下描述中，附圖的右上部示出的四向箭頭標(biāo)記與模擬兩輪車2’的方向?qū)?yīng)。騎行模擬器I’是這樣的設(shè)備其中，模擬兩輪車2’響應(yīng)于乘坐者M(jìn)的操作沿預(yù)定方向執(zhí)行傾斜移動(dòng)，并且行進(jìn)圖像被顯示在設(shè)置在乘坐者M(jìn)的前方的顯示設(shè)備17’的顯示単元18’上，以使得乘坐者M(jìn)具有兩輪車的行進(jìn)狀態(tài)的模擬體驗(yàn)。模擬兩輪車2’的車體框架V在其上部及其左邊和右邊覆蓋有虛擬油箱3’、座位5’和底板6’。腳部容納踏板15’附接到車體框架7’的下部，并且轉(zhuǎn)向把手4’附接在虛擬油箱3’的前方。 車體框架V通過設(shè)置在模擬兩輪車2’的下部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’支撐在固定到基座16’的支撐基座13’上。能夠驅(qū)動(dòng)模擬兩輪車2’向前、向后、向左或向右傾斜的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’包括在車體框架7的下部沿車輛的寬度方向定向的俯仰軸部件14’。固定到俯仰軸部件14的側(cè)傾軸部件12’沿車體的前后方向定向。設(shè)置支撐機(jī)構(gòu)來支撐所述軸部件。應(yīng)當(dāng)注意的是，底板6’被部分切除地示出，以示出驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’。車體框架7’通過ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器10’支撐在基座16’上的車體前側(cè)處。因此，模擬兩輪車2’通過左直線致動(dòng)器與右直線致動(dòng)器10’的沿相同方向的同時(shí)運(yùn)動(dòng)來沿車體的前后方向執(zhí)行俯仰運(yùn)動(dòng)，但是通過所述直線致動(dòng)器10’的沿彼此相反的方向的同時(shí)運(yùn)動(dòng)來沿車體的左右方向執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。直線致動(dòng)器10’在其上部覆蓋有前蓋8，并且，用于顯示模擬兩輪車2’的車速、引擎速度等的儀表設(shè)備9’被設(shè)置在前蓋8’的上部。具有顯示單元18’的顯示設(shè)備17’被設(shè)置在基座16’的車體前側(cè)上的地板面G上。用于輸出行進(jìn)聲音、語(yǔ)音引導(dǎo)等的揚(yáng)聲器、各種警告指示器、用于再現(xiàn)行進(jìn)風(fēng)的風(fēng)扇等能夠被設(shè)置在顯示設(shè)備17’上。圖14是模擬兩輪車2’的側(cè)視圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。在車體框架7’的主框架20’的車體前側(cè)上設(shè)置沿車體的向上方向彎曲的向上直立部分7a’。主框架20’大致在中心地沿車輛的寬度方向設(shè)置，并且用于為轉(zhuǎn)向把手4’的樞轉(zhuǎn)操作提供任意阻力的把手電機(jī)27’的支撐支架26’被附接到向上直立部分7a’的上端部。把手電機(jī)27’的旋轉(zhuǎn)軸25’連接到支撐轉(zhuǎn)向把手4’的把手夾具24’。ー對(duì)把手柄37’和ー對(duì)把手開關(guān)36’沿車輛的寬度方向附接到轉(zhuǎn)向把手4’的相對(duì)端。在把手開關(guān)36’中的每ー個(gè)上，設(shè)置類似于實(shí)際的兩輪車的各種開關(guān)，諸如導(dǎo)通-切斷開關(guān)、用于頭燈的光軸轉(zhuǎn)變開關(guān)、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、喇叭開關(guān)和起動(dòng)按鈕。而且，在轉(zhuǎn)向把手4’的相對(duì)端部設(shè)置前制動(dòng)桿和離合器桿(未示出)。用于支撐直線致動(dòng)器10’的一對(duì)左支架和右支架19’附接到主框架20’的向上直立部分7a’的下方。直線致動(dòng)器10’分別由通過下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’支撐在基座16’上的固定側(cè)部件34’以及與固定側(cè)部件34接合以沿固定側(cè)部件34’的縱向移動(dòng)的移動(dòng)側(cè)部件33’形成。移動(dòng)側(cè)部件33’通過具有抓握部分28a’的上側(cè)萬(wàn)向節(jié)28’支撐在支架19’上?？梢酝ㄟ^相對(duì)于固定側(cè)部件34’改變移動(dòng)側(cè)部件33’的位置來使模擬兩輪車2沿預(yù)定方向傾斜。對(duì)移動(dòng)側(cè)部件33’相對(duì)于固定側(cè)部件34’的移動(dòng)量和移動(dòng)速度的控制由容納在顯示設(shè)備17’中的控制部(未示出)執(zhí)行。后框架21’耦接到主框架20’的車體后側(cè)。沿車體的向下向前方向延伸且支撐腳部容納踏板15’的子框架23’以及連接到該子框架23’的強(qiáng)化框架22’附接到后框架21’。在本實(shí)施方式中，主框架20’和后框架21’由彎管材料構(gòu)成，而子框架23’和強(qiáng)化框架22’由圓管材料構(gòu)成。騎行模擬器I’的俯仰軸部件14’支撐在附接到主框架20’的底面的俯仰軸支撐機(jī)構(gòu)60’上。沿俯仰軸支撐機(jī)構(gòu)60’的車體前后方向設(shè)置用于將俯仰運(yùn)動(dòng)約束為預(yù)定角度的前側(cè)止動(dòng)器29’和后側(cè)止動(dòng)器30’。在主框架20’的底面上一體式設(shè)置的圓管形式的成對(duì)的前止動(dòng)器29’和后止動(dòng)器30’在其下端部與形成在側(cè)傾軸部件12’的相對(duì)端部的止動(dòng)面(參照?qǐng)D15)接觸，以約束俯仰運(yùn)動(dòng)。耦接到俯仰軸部件14’的側(cè)傾軸部件12’被支撐在附接到支撐基座13’的上部的側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)50’上。為了使得車體能夠進(jìn)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，根據(jù)本實(shí)施方式的模擬兩輪車2’提供按照傾斜關(guān)系設(shè)置的沿車體的前后方向定向的側(cè)傾軸部件12’，以使得當(dāng)從車體的側(cè)面觀看時(shí)，車體的前側(cè)被設(shè)置得較低(車體后側(cè)被設(shè)置得較高)。通過以這種方式按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置側(cè)傾軸部件12’，可以響應(yīng)于模擬兩輪車2’的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)在車體上產(chǎn)生橫擺角。圖15是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’的放大圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。在本實(shí)施方式中，側(cè)傾軸部件12’的軸線RC相對(duì)于水平面H向前向下(向后向上)傾斜a度(例如，10度)。 側(cè)傾軸部件12’具有大直徑部分12a’和在該大直徑部分12a的相對(duì)端的ー對(duì)小直徑部分12b’，并且在小直徑部分12b’的車體上側(cè)上形成平面形式的一對(duì)止動(dòng)面12cf’和12cr’。側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)50’包括用于支撐側(cè)傾軸部件12’的小直徑部分12b’的兩個(gè)軸承支持件52’以及固定到上側(cè)支撐板55’的頂面的傾斜部件53’。各個(gè)軸承支持件52’通過沿車輛的寬度方向的一對(duì)螺栓51’固定到傾斜部件53’，并且上側(cè)支撐板55’通過4個(gè)螺栓54’固定到下側(cè)支撐板56’，該下側(cè)支撐板56固定到支撐基座13’。俯仰軸部件14’具有在中心的大直徑部分14a’和設(shè)置在大直徑部分14a’的相對(duì)端的ー對(duì)小直徑部分14b’。俯仰軸部件14’和側(cè)傾軸部件12’在它們的大直徑部分14a’和12a’的部分處彼此耦接。支撐俯仰軸部件14’的小直徑部分14b’的俯仰軸支撐機(jī)構(gòu)60’附接到設(shè)置在主框架20’的底面上的支撐板61’。在本實(shí)施方式中，在模擬兩輪車2’不執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)和俯仰運(yùn)動(dòng)中的任意ー種的中性狀態(tài)下，與主框架20’的底面平行的面FC被設(shè)置為使得在車體的側(cè)面觀看時(shí)該面FC相對(duì)于水平面H向前向下傾斜P度(例如，6度)。主框架20’的傾斜角P被設(shè)置為小于側(cè)傾軸部件12’的傾斜角。在本實(shí)施方式中，因?yàn)閭?cè)傾軸部件12’相對(duì)于基座16’的傾斜角a被設(shè)置為大于主框架20’相對(duì)于基座16’的傾斜角P，所以移動(dòng)模擬兩輪車2’使得相對(duì)于基座16傾斜與移動(dòng)側(cè)傾軸部件12’使得相對(duì)于基座16傾斜能夠兼容，以使得能夠獲得更接近于實(shí)際兩輪車的騎行感覺。而且，在模擬兩輪車2’的俯仰運(yùn)動(dòng)中，便于使得前向傾斜允許范圍大于后向傾斜允許范圍，并且可以再現(xiàn)實(shí)際的兩輪車中的減速時(shí)前叉收縮量大于加速時(shí)前叉延伸量，以形成接近于實(shí)際的摩托車的騎行感覺的騎行感覺。
如上所述，模擬兩輪車2’的俯仰運(yùn)動(dòng)通過設(shè)置在主框架20’的底面上的前止動(dòng)器29’和后止動(dòng)器30’與側(cè)傾軸部件12’的抵接來約束。此外，模擬兩輪車2’的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)通過止動(dòng)部件90’與傾斜部件53’的抵接來約束，該止動(dòng)部件90’附接到側(cè)傾軸部件12’的大直徑部分12a’并沿車輛的寬度方向延伸。腳部容納踏板15’被配置為使得踏板把41’和跟部保護(hù)45’附接到基座板40’，該基座板40’附接到子框架23’的下端部。在示出的左側(cè)踏板上，具有圓柱形操作部分43’的變速踏板44’被樞軸42’支撐以進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且在未示出的右側(cè)踏板上支撐后制動(dòng)踏板以進(jìn)行樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖16是模擬兩輪車2’的透視圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。在圖16中，說明了諸如虛擬油箱3’和座位5’的覆蓋部分被去除的狀態(tài)。固定到地板面G的基座16’ (參照?qǐng)D13)包括大致半圓形的寬度增加部分16a’以及形成在寬 度増加部分16a’的車體后側(cè)上的大致矩形形狀的延伸部16b’。連接到直線致動(dòng)器10’的下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的錨32’在寬度增加部分16a’上被支撐以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)50’固定到延伸部16b’。沿車體的前后方向定向的軸線JC指示下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軸線。圖17是當(dāng)在模擬兩輪車2’的正面觀看時(shí)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’的結(jié)構(gòu)的解釋圖。如上所述，側(cè)傾軸部件12’的小直徑部分12b’由兩個(gè)軸承支持件52’支撐。沿車輛的寬度方向延伸的固定法蘭52a’被形成在軸承支持件52’上。軸承支持件52’通過從固定法蘭52a’上方插入的螺栓51’(參照?qǐng)D15)固定到傾斜部件53’和上側(cè)支撐板55’。此外，俯仰軸部件14’被支撐在由軸承支持件63’形成的俯仰支撐機(jī)構(gòu)60’上。用于支撐俯仰軸部件14’的小直徑部分14b’進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸承62’被插入在軸承支持件63’中。軸承支持件63’通過緊固部件等(未示出)附接到設(shè)置在主框架20’的底面上的支撐板 61，。圖18和圖19分別是模擬兩輪車2’的側(cè)視圖和透視圖，其說明側(cè)傾軸部件12’的傾斜角的設(shè)置方法。模擬兩輪車2’的結(jié)構(gòu)與上文參照?qǐng)D13和圖17所述的結(jié)構(gòu)相同，并且，與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。在本實(shí)施方式中，側(cè)傾軸部件12’的傾斜角被設(shè)置為使得側(cè)傾軸部件12’的軸線RC與支撐直線致動(dòng)器10’的下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’中的每ー個(gè)的軸線JC在下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的車體前側(cè)上的交點(diǎn)S處彼此相交。而且，如果在圖19的透視圖中觀看，則側(cè)傾軸部件12’的軸線RC與包括左下側(cè)萬(wàn)向節(jié)和右下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的軸線JC的平面P在交點(diǎn)S彼此相交。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖19所示的軸線W代表沿車輛的寬度方向延伸且與左下側(cè)萬(wàn)向節(jié)和右下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的軸線JC相交的軸線。上述交點(diǎn)S與模擬兩輪車2的虛擬前輪K設(shè)置在普通兩輪車的前輪與虛擬路面接觸的位置類似的位置處的點(diǎn)對(duì)應(yīng)。換句話說，在本實(shí)施方式中，包括下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的軸線JC的平面P與作為模擬兩輪車2’的傾斜運(yùn)動(dòng)的參照的虛擬路面對(duì)應(yīng)，并且可以通過按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置側(cè)傾軸部件12’來將虛擬路面與側(cè)傾軸部件12’的軸線RC之間的交點(diǎn)S(即，虛擬前輪K的接地點(diǎn))設(shè)置到與普通兩輪車的前輪接地點(diǎn)的位置類似的位置處。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)接近于兩輪車關(guān)于前輪傾斜轉(zhuǎn)彎的由實(shí)際的兩輪車提供的騎行感覺。而且，相對(duì)于轉(zhuǎn)向把手4’的旋轉(zhuǎn)軸25’(把手電機(jī)27’的輸出功率軸)的旋轉(zhuǎn)軸線25c’與下側(cè)萬(wàn)向節(jié)35’的軸線JC之間的交點(diǎn)，將交點(diǎn)S設(shè)置在車輛前側(cè)。應(yīng)當(dāng)注意的是，還可以在與旋轉(zhuǎn)軸線25c’的位置相同的位置設(shè)置交點(diǎn)S。然后，通過改變交點(diǎn)的位置，例如，通過將交點(diǎn)與樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸線設(shè)置到基本相同的位置，可以實(shí)現(xiàn)接近于前叉偏移量或軌跡量小的運(yùn)動(dòng)型車輛的操作感覺，或者，通過使交點(diǎn)與樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸線彼此隔開，可以獲得接近于前叉偏移量或軌跡量大的美國(guó)型車輛的操作感覺。圖20是說明利用模擬兩輪車2’產(chǎn)生橫擺角的方式的平面圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。如上所述，在模擬兩輪車2’中，因?yàn)閭?cè)傾軸部件12’按照向前向下傾斜的關(guān)系被設(shè)置在車體上，所以可以響應(yīng)于側(cè)傾運(yùn)動(dòng)在車體上產(chǎn)生橫擺角。應(yīng)當(dāng)注意，盡管在根據(jù)本 實(shí)施方式的橫擺角產(chǎn)生結(jié)構(gòu)中，除非車體傾斜轉(zhuǎn)彎，否則不產(chǎn)生橫擺角，但是為了便于說明，示出向上直立狀態(tài)的橫擺角。在本實(shí)施方式中，在遠(yuǎn)離模擬兩輪車2’的車體后側(cè)的位置處設(shè)置橫擺中心YC。在圖20中，模擬兩輪車2’的總長(zhǎng)度是從車體前端2Mb(圖中的黑色圓形標(biāo)記)到車體后端2Ub (圖中的黒色方塊標(biāo)記)的長(zhǎng)度。然后，如果模擬兩輪車2’向右側(cè)傾斜轉(zhuǎn)彎，則在由車體2L’和車體中心線CR指示的向上直立狀態(tài)下，相對(duì)于車體中心線C產(chǎn)生橫擺角0R。另ー方面，如果模擬兩輪車2’向左側(cè)傾斜轉(zhuǎn)彎，則在由車體2L’和車體中心線CL指示的向上直立狀態(tài)下，相對(duì)于車體中心線C產(chǎn)生橫擺角6L’。在下文中，參照?qǐng)D27至圖29描述在傾斜轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生橫擺角的原因。圖27是模擬兩輪車2’的側(cè)視圖，其說明車體與橫擺中心YC之間的關(guān)系。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。在本實(shí)施方式中，模擬兩輪車2’的橫擺中心YC是經(jīng)過乘坐者的沿車體上下方向的乘坐位置且沿水平方向定向的車體中心線C與側(cè)傾軸部件12’的軸線RC之間的交點(diǎn)。因此，可以通過改變側(cè)傾軸部件12’的軸線RC的傾斜角a以及從側(cè)傾軸部件12’到軸線RC的尺寸來改變橫擺中心YC。圖28是說明橫擺角的產(chǎn)生原理的示意圖。此外，圖29是沿圖28的方向A’觀看的視圖，并且圖30是沿圖28的方向A觀看的視圖。圖28所示的A’方向是側(cè)傾軸部件12’的軸線RC的軸方向(y’軸方向)，并且A方向是車體的前后方向(y軸方向)。在圖28中，模擬兩輪車2’的車體由處于向上直立狀態(tài)的線段2Mb-2Ub來表示，并且按照角度0傾斜轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)由2Ma_2Ua的交替的長(zhǎng)-兩短虛線來指示。車體與側(cè)傾軸部件12’在傾斜轉(zhuǎn)彎之前通過假象線2Jb彼此連接，并且在傾斜轉(zhuǎn)彎之后通過虛擬線2Ja彼此連接。而且，X軸指示沿車體的寬度方向定向的軸け軸指示沿車體的前后方向定向的角度；并且z軸指示沿垂直方向定向的軸。而且，X’軸、y’軸和z’軸是使用側(cè)傾軸部件12’的軸線RC作為y軸的參照而傾斜的軸。而且，通過將在傾斜轉(zhuǎn)彎之后從車體前端2Ma繪制垂直線時(shí)的交點(diǎn)從A方向投射到側(cè)傾軸部件12’的軸線RC所獲得的線是車體前端中心MC，并且通過將在傾斜轉(zhuǎn)彎之后從車體后端2Ua繪制垂直線時(shí)的交點(diǎn)從A方向投射到側(cè)傾軸部件12’的軸線RC所獲得的線是車體后端中心UC。如圖29(沿圖28的方向A’觀看的視圖)所示，當(dāng)在車體的向上直立狀態(tài)下從側(cè)傾軸部件12’的軸線RC的軸方向(y’軸方向)觀看時(shí)，車體前端2Mb的高度由L1+L2的位置給出。另ー方面，如果車體向右傾斜轉(zhuǎn)彎傾斜角0，則車體前端2Ma (圖中的空白圓形標(biāo)記)的高度降低到LI的位置。如圖30 (沿圖16的方向A觀看的視圖)所示，如果從車體的前后方向(y軸方向)觀看該傾斜轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)，則車體前端2Mb的高度由L3+L4的位置給出。另ー方面，如果車輛向右傾斜轉(zhuǎn)彎傾斜角9，則車體前端2Ma(圖中的空白圓形標(biāo)記)的高度在傾斜轉(zhuǎn)彎之后下降到L3的位置。此時(shí)，在車輛前端2Ma相對(duì)于z軸向圖的右側(cè)移動(dòng)距離xl時(shí)，車體后端2Ua向圖中的右側(cè)僅移動(dòng)比距離xl小的距離x2。然后，車體前端2Ma相對(duì)于z軸的角度在傾斜轉(zhuǎn)彎之后變成9 1，并且車體后端2Ua相對(duì)于z軸的角度在傾斜轉(zhuǎn)彎之后變成比9 I小的0 2。 通過按照相對(duì)于車體的前后方向成角度a的傾斜關(guān)系設(shè)置側(cè)傾軸部件12’來確定角度0 2 < 0 I的關(guān)系和距離x2 < xl的關(guān)系。0 2與0 I之間的差異或者距離xl與x2之間的差異與車體在傾斜轉(zhuǎn)彎時(shí)導(dǎo)致的橫擺角(在右傾斜轉(zhuǎn)彎的情況下，如圖20所示為9R)對(duì)應(yīng)。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果在圖28所示的車體的向上直立狀態(tài)中，從車體與虛擬線2Jb之間的連接點(diǎn)到車輛前端2Mb (在傾斜轉(zhuǎn)彎之前)的距離由L6來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點(diǎn)到車體后端2Ub (在傾斜轉(zhuǎn)彎之后)的距離由L7來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點(diǎn)到車體前端2Ma(在傾斜轉(zhuǎn)彎之后)的距離由L8來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點(diǎn)到車體后端2Ua(在傾斜轉(zhuǎn)彎之后)的距離由L9來表示；并且車體的傾斜轉(zhuǎn)彎角由9來表示且距離L3+距離L4=距離L5，則各個(gè)部分的長(zhǎng)度可以按照以下方式來計(jì)算。圖 30 的 xl = (L5cos a +L6sin a ) X sin 0圖 30 的 x2 = (L5cos a +L7sin a ) X sin 0圖 28 的 L8 = L6- (L5cos a +L6sin a ) X sin 0 X (1-cos 0 )圖 28 的 L9 = L6-(L5cos a +L7sin a ) Xsin 0 X (1-cos 0 )圖 28 的 L3 = L5- (L5cos a +L6sin a ) X cos a X (1-cos 0 )圖 28 的 L9 = L5- (L5cos a +L7sin a ) X cos a X (1-cos 0 )圖21和圖22分別是側(cè)傾支撐機(jī)構(gòu)50’的透視圖和側(cè)視圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。設(shè)置有螺栓孔59’的固定法蘭52’被形成在支撐具有通孔58’的軸承57’的軸承支持件52’中的每ー個(gè)上，并且軸承支持件52’通過插入在螺栓孔59’中的螺栓51’(參照?qǐng)D15)固定到傾斜部件53’。左傾斜部件和右傾斜部件53成對(duì)地形成為具有傾斜面53’的大致楔形形狀，使得兩個(gè)軸承支持件52’能夠按照傾斜關(guān)系設(shè)置在沿水平方向設(shè)置的上側(cè)支撐板55’上。因此，可以通過改變傾斜部件53’的形狀來容易地改變側(cè)傾軸部件12’的傾斜角。應(yīng)當(dāng)注意的是，還可以在不使用傾斜部件53’的情況下將上側(cè)支撐板55’與軸承支撐件52’彼此直接耦接。傾斜部件53’中的每ー個(gè)通過插入在形成在傾斜面53a’中的螺栓孔53b’中的螺栓(未示出)固定到上側(cè)支撐板55’。用于將上側(cè)支撐板55’耦接到下側(cè)支撐板56’的螺栓54’(參照?qǐng)D15)的4個(gè)螺栓54a’被形成在上側(cè)支撐板55’的4個(gè)角處。應(yīng)當(dāng)注意的是，上側(cè)支撐板55’可以被設(shè)置為具有與下側(cè)支撐板56’類似的尺寸。圖23是側(cè)傾軸部件12’的頂視圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。用于耦接到俯仰軸部件14’的耦接面73’被形成在大直徑部分12a’的車體上側(cè)上的側(cè)傾軸部件12的位置處。4個(gè)螺栓孔70’被形成在耦接面73’中。而且，接合槽71’(板狀形式的止動(dòng)部件90’(參照?qǐng)D25和圖26)利用該接合槽71’接合)以及用于固定止動(dòng)部件90’的兩個(gè)螺栓孔72’被形成在大直徑部分12a’的車體下側(cè)上。在小直徑部分12b’上形成的、以與從主框架20’突出的前止動(dòng)器29’和后止動(dòng)器30’(參照?qǐng)D15)抵接的止動(dòng)面12cf’和12cr’可以被形成為凹形，使得它們能夠容易地分別與前止動(dòng)器29’和后止動(dòng)器30’接合。而且，用干與前側(cè)止動(dòng)器29’抵接的止動(dòng)面12cf’以及用干與后側(cè)止動(dòng)器30’抵接的止動(dòng)面12cr’能夠通過斜切小直徑部分12b’的外周邊的部分來形成。圖24是俯仰軸部件14’的頂視圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。插入有用于耦接到側(cè)傾軸部件12’的螺栓(未示出)的4個(gè)螺栓孔80’被形成在俯仰軸部件14’的大直徑部分14a’中。而且，用干與側(cè)傾軸部件12’的耦接面73’抵接的耦接面81’被形成在小直徑部分14b’的底面上，并且插入在4個(gè)螺栓孔80’中的螺栓被擰入形成在側(cè)傾軸部件12’中的4個(gè)螺栓孔70’中，以使側(cè)傾軸部件12’與俯仰軸部件14’彼此緊固。 圖26是結(jié)構(gòu)的解釋圖，其說明當(dāng)在車體的側(cè)面觀看時(shí)的側(cè)傾軸部件12’與俯仰軸部件14’之間的接合狀態(tài)。另外，圖26是在車體的正面中觀看的結(jié)構(gòu)的解釋圖。與上述附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記表示相同的或等效的元件。如上所述，板狀形式的止動(dòng)部件90’附接到側(cè)傾軸部件12’的大直徑部分12a’的底面。止動(dòng)部件90’通過插入在螺栓孔92’中的螺栓固定，使得止動(dòng)部件90’容納在接合槽71’中。傾斜面91’被形成在止動(dòng)部件90’的底面上，使得車體的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)由與傾斜部件53’的傾斜面53a’抵接的傾斜面91’來約束。根據(jù)該止動(dòng)部件90’，可以通過簡(jiǎn)單的配置來約束車體的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，以使得不超過預(yù)定角度。可以使止動(dòng)部件90的沿車體的寬度方向的尺寸等于例如傾斜部件53’的沿車體的寬度方向的相對(duì)端之間的尺寸。如上所述，利用根據(jù)本發(fā)明的騎行模擬器，因?yàn)閷⒛M兩輪車2’支撐在基座16’上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)11’支撐側(cè)傾軸部件12’，使得側(cè)傾軸部件12’的軸線RC相對(duì)于車體按照向前向下傾斜的關(guān)系延伸，所以可以在不増加用于產(chǎn)生橫擺角的特殊機(jī)構(gòu)的情況下，在側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)在模擬兩輪車的車體上產(chǎn)生橫擺角。因此，可以利用簡(jiǎn)單的配置來再現(xiàn)在實(shí)際的兩輪車回轉(zhuǎn)時(shí)由車體產(chǎn)生的橫擺角的變化，以由此獲得接近于兩輪車關(guān)于前輪傾斜轉(zhuǎn)彎的實(shí)際的兩輪車的騎行感覺。應(yīng)當(dāng)注意的是，模擬兩輪車的形狀或結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、俯仰軸部件和側(cè)傾軸部件的形狀、俯仰軸支撐機(jī)構(gòu)和側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)的形狀或結(jié)構(gòu)、傾斜部件的形狀、結(jié)構(gòu)等、虛擬前輪的接地點(diǎn)的設(shè)置等不限于上述實(shí)施方式中例示的那些，而是可以進(jìn)行各種修改。應(yīng)當(dāng)注意的是，利用上述騎行模擬器，除了側(cè)傾軸的傾斜結(jié)構(gòu)以外，可以通過改變座位的位置(就座的位置)或轉(zhuǎn)向部件來進(jìn)ー步調(diào)節(jié)操作感覺。而且，如果側(cè)傾軸按照向后向下的關(guān)系設(shè)置，則座位側(cè)移動(dòng)很大量，因此，獲得由后輪限定接地點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)，并且獲得前輪旋轉(zhuǎn)ー個(gè)大圈的這種感覺。相反，如果側(cè)傾軸按照向前向下傾斜的狀態(tài)設(shè)置，則獲得前輪停止的這種感覺。應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)本發(fā)明的騎行模擬器不限于上述實(shí)施方式，而是能夠在不偏離本發(fā)明的主g的情況下自然地采用各種配置。因此描述了本發(fā)明，很明顯，本發(fā)明可以按照很多方式變化。并不將這些變化視作對(duì)本發(fā)明的精神和范圍的偏離，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是，g在將所有這些修改包括在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)要求2011年2月24日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2011-039025和2011年2 月25日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2011-039866的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入本文。
權(quán)利要求
1.ー種騎行模擬器，其中，基于操作員(14)對(duì)模擬車輛(16)的操作使該操作員(14)具有駕駛狀態(tài)的模擬體驗(yàn)，并且，該騎行模擬器包括用于計(jì)算所述模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角(Rollj)的虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)，該騎行模擬器包括 用于將所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)與預(yù)先設(shè)置的預(yù)定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)， 其中，當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)超過所述預(yù)定角度(Roll_is)時(shí),從控制所述模擬車輛(16)的側(cè)傾角的致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動(dòng)；并且 所述振動(dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)的増大而增加。
2.ー種騎行模擬器，其中，基于操作員(14)對(duì)模擬車輛(16)的操作使該操作員(14)具有駕駛狀態(tài)的模擬體驗(yàn)，并且，該騎行模擬器包括用于計(jì)算所述模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角(Rollj)的虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)，該騎行模擬器包括 用于將所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)與預(yù)先設(shè)置的預(yù)定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)， 其中，當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Roll_i)超過所述預(yù)定角度(Roll_is)時(shí),從控制所述模擬車輛(16)的側(cè)傾角和俯仰角的致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動(dòng)；并且所述振動(dòng)隨著所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)的増大而增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的騎行模擬器，其中，所述騎行模擬器還包括 被設(shè)置為支撐所述模擬車輛(16)進(jìn)行側(cè)傾樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和俯仰樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的支撐機(jī)構(gòu)(24)； 所述致動(dòng)器単元(20)包括位于所述模擬車輛(16)的前方的ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(50);并且 所述模擬車輛(16)的移動(dòng)由所述ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(50)控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的騎行模擬器，其中， 所述模擬車輛(16)被設(shè)置在基座(12)上； 所述直線致動(dòng)器(50)中的每ー個(gè)包括固定部件(54)和相對(duì)于該固定部件(54)能夠移動(dòng)的可移動(dòng)部件(52)； 各個(gè)固定部件(54)在其下端部通過萬(wàn)向節(jié)(58)連接到所述基座(12);并且 各個(gè)可移動(dòng)部件(52)在其上端部連接到所述模擬車輛(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中， 所述虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置(200)基于以下參數(shù)計(jì)算所述虛擬側(cè)傾角(Rollj) 由把手扭矩檢測(cè)裝置(82)檢測(cè)到的、與所述操作員(14)的把手操作對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩； 由傾斜扭矩檢測(cè)裝置(94)檢測(cè)到的、與所述操作員(14)的體重的移動(dòng)對(duì)應(yīng)的傾斜扭矩；以及 所述虛擬車輛的車速。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中，所述騎行模擬器還包括揚(yáng)聲器(28),并且 其中，當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)超過所述預(yù)定角度(Roll_is)時(shí)，從所述揚(yáng)聲器(28)產(chǎn)生模擬聲音。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中， 預(yù)先設(shè)置等于或大于所述預(yù)定角度(Roll_is)的第二預(yù)定角度(Roll_ic);并且 當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角(Rollj)超過所述第二預(yù)定角度(Roll_ic)吋，從所述致動(dòng)器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振幅大于所述振動(dòng)的振幅的第二振動(dòng)。
8.一種騎行模擬器(I’)，該騎行模擬器(I’ )包括基本水平設(shè)置的基座(16’)、設(shè)置在所述基座(16’ )的上部的模擬兩輪車(2’ )以及將所述模擬兩輪車(2’ )支撐在所述基座(16’ )上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’ )包括使得所述模擬兩輪車(2’ )能夠進(jìn)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)的側(cè)傾軸部件(12’)以及使得所述模擬兩輪車(2’)能夠進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)的俯仰軸部件(14’)，并且， 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)支撐所述側(cè)傾軸部件(12’)，使得所述側(cè)傾軸部件(12’)的軸線(RC)相對(duì)于所述基座(16’ )按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的騎行模擬器，其中， 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)被設(shè)置在所述模擬兩輪車(2’)的車體前后方向上的大致中央位置； 其中，所述模擬兩輪車(2’ )的車體前側(cè)通過由控制部任意控制的ー對(duì)左直線致動(dòng)器和右直線致動(dòng)器(10’ )支撐在所述基座(16’ )上；并且， 所述直線致動(dòng)器(10’ )中的每ー個(gè)由通過下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )接至所述基座(16’ )的棒狀固定側(cè)部件(34’)以及通過上側(cè)萬(wàn)向節(jié)(28’)接至所述模擬兩輪車(2’)的車體前側(cè)且與所述固定側(cè)部件(34’ )的接合位置能夠任意改變的移動(dòng)側(cè)部件(33’ )形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的騎行模擬器，其中， 在車體的側(cè)視圖中觀察時(shí)，所述側(cè)傾軸部件(12’)的軸線(RC)在交點(diǎn)(S)處與所述下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的沿車體前后方向的樞軸的軸線(JC)相交，并且， 所述交點(diǎn)(S)被設(shè)置在所述下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的車體前側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的騎行模擬器，其中， 在車體的側(cè)視圖中觀察時(shí)，所述側(cè)傾軸部件(12’)的軸線(RC)在交點(diǎn)(S)處與所述下側(cè)萬(wàn)向節(jié)(35’ )的沿車體前后方向的樞軸的軸線(JC)相交，并且， 所述交點(diǎn)(S)與所述模擬兩輪車(2’)的轉(zhuǎn)向把手(4’)的樞軸軸線(25c’)相同或者相對(duì)于所述樞軸軸線(25c’ )被設(shè)置在車體前側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’)通過在支撐所述側(cè)傾軸部件(12’)的側(cè)傾軸支撐機(jī)構(gòu)(50’)的下部設(shè)置具有傾斜面(53a’)的傾斜部件(53’ )來按照向前向下傾斜的關(guān)系支撐所述側(cè)傾軸部件(12’)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的騎行模擬器，其中， 沿車輛的寬度方向延伸的止動(dòng)部件(90’ )附接到所述側(cè)傾軸部件(12’)，并且 所述止動(dòng)部件(90’ )與所述傾斜部件(53’ )彼此抵接，以約束所述模擬兩輪車(2’ )的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中，各自為平面形式的止動(dòng)面(12cf’，12cr’ )被形成在所述側(cè)傾軸部件(12’ )的相對(duì)端部，并且 沿車體的向下方向從所述模擬兩輪車(2’)的車體框架(7’)突出的兩個(gè)止動(dòng)器(29’，30’ )與所述止動(dòng)面(12cf’，12cr’ )抵接，以約束所述模擬兩輪車(2’ )的俯仰運(yùn)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14中的任意ー項(xiàng)所述的騎行模擬器，其中， 所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(11’ )被設(shè)置在固定到所述基座(16’ )的支撐基座(13’ )與構(gòu)成所述模擬兩輪車(2’ )的車體框架(7’ )的主框架(20’ )之間，并且 在所述模擬兩輪車(2’ )不執(zhí)行側(cè)傾運(yùn)動(dòng)和俯 仰運(yùn)動(dòng)中的任意ー種的中性狀態(tài)下，所述主框架(20’ )相對(duì)于所述基座(16’ )按照向前向下傾斜的關(guān)系設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的騎行模擬器，其中，所述側(cè)傾軸部件(12’)相對(duì)于所述基座(16’)的傾斜角(α)被設(shè)置為大于所述主框架(20’)相對(duì)于所述基座(16’)的傾斜角(R)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的騎行模擬器，其中，所述止動(dòng)面(12cf’，12cr’)具有凹形。
全文摘要
一種騎行模擬器，該騎行模擬器使得操作員能夠從聲音(人工聲音)和振動(dòng)(人工振動(dòng))意識(shí)到腳踏板(踏板)已經(jīng)與地接觸，并且使得能夠?yàn)椴僮鲉T更有效地提供駕駛時(shí)的真實(shí)感。該騎行模擬器包括用于計(jì)算模擬車輛的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側(cè)傾角Roll_i的虛擬側(cè)傾角計(jì)算裝置以及用于將所述虛擬側(cè)傾角Roll_i與預(yù)先設(shè)置的第一預(yù)定角度Roll_is相互比較的第一角度比較裝置。當(dāng)所述虛擬側(cè)傾角Roll_i超過所述第一預(yù)定角度Roll_is時(shí)，從控制所述模擬車輛16的側(cè)傾角的致動(dòng)器單元20向所述模擬車輛16施加振動(dòng)。該振動(dòng)被設(shè)置為使得它隨著所述虛擬側(cè)傾角Roll_i的增大而增加。該騎行模擬器使得能夠在模擬兩輪車的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生橫擺角，以使得能夠提供與實(shí)際的兩輪車提供的感覺接近的感覺。
文檔編號(hào)G09B9/04GK102651179SQ201210042050
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者一見貞直, 宮丸幸夫, 青木克仁, 高橋義樹 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社