騎行模擬器的製作方法

2023-05-18 20:26:51

專利名稱：騎行模擬器的製作方法
技術領域：
本發明涉及摩託車、自行車等的用於通過致動器控制模擬車輛的姿勢的騎行模擬器。另外，本發明涉及騎行模擬器，具體地說，涉及在顯示單元上顯示行進圖像以使得操作員具有兩輪車的行進狀態的模擬體驗的騎行模擬器。
背景技術：
常規地，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狀態相關的行進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於遊戲或兩輪車的駕駛教學。在腳踏板(踏板)與地面接觸時產生聲音的技術是已知的。在駕駛騎行模擬器吋，轉彎時人工地產生聲音。參見例如日本專利特開No. Hei 5-88605。在日本專利特開No. Hei5-88605所公開的技術中，為了告知操作員踏板與地接觸，人工地產生接觸聲音且該接觸聲音的音量響應於車速的變化而改變，以更真實地再現轉彎時的駕駛情形。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)上的車輛的運動(在客觀觀看的情況下)、背景的運動(在主觀觀看的情況下)或接近的汽車的運動等的同時確定下ー個操作。因此，存在這種可能性如果操作員置身於該操作員過度地集中於駕駛屏幕等的狀態中，則該操作員可能不太能夠注意到人工產生的接觸聲音。操作員能夠根據顯示在顯示單元上的行進圖像操作模擬兩輪車以具有行進狀態的模擬體驗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後方向定向的側傾軸和沿車輛的寬度方向定向的俯仰軸附接(attach)到基座，以使得能夠再現實際的兩輪車行進時的側傾運動(motion)和俯仰移動(movement)。當實際的兩輪車試圖執行迴轉時，如果乘坐者操作車體以傾斜行駛(側傾運動)，則前輪被轉向到轉彎方向，並且因此，該車體不僅產生側傾角，還產生橫擺角。因此，為了獲得更接近於實際的兩輪車的感覺，可建議再現該橫擺角的變化。然而，如果試圖應用改變橫擺角的機構，則通常需要用於驅動橫擺軸的電動機等，導致設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，沒有應用改變橫擺角的機構。

發明內容
根據本發明的實施方式，提供了ー種騎行模擬器，類似於駕駛實際的兩輪車的情 況，該騎行模擬器使得操作員能夠從振動(人工振動)或者振動和聲音(人工聲音)意識到已經使腳踏板(踏板)與地接觸。本發明使得能夠為操作員更有效地提供駕駛時的真實感。另外，本發明無需單獨供應振動源等，不會引起設備的成本和尺寸方面的増加。根據本發明的實施方式，提供了ー種騎行模擬器，基於操作員(14)對模擬車輛(16)的操作，該騎行模擬器使得操作員(14)能夠具有駕駛狀態的模擬體驗。該騎行模擬器包括虛擬側傾角計算裝置(200)，該虛擬側傾角計算裝置(200)用於計算模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側傾角(Rollj)，其中，該騎行模擬器包括用於將所述虛擬側傾角(Roll_i)與預先設置的預定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)，以使得在所述虛擬側傾角(Rollj)超過所述預定角度(Roll_is)時，從控制所述模擬車輛(16)的側傾角的致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動，並且該振動隨著所述虛擬側傾角(Roll_i)的增大而増大。根據本發明的實施方式，騎行模擬器基於由操作員(140)對模擬車輛(16)的操作使得該操作員(14)具有駕駛狀態的模擬體驗且包括用於計算所述模擬車輛(160)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側傾角(Rollj)的虛擬側傾角計算裝置(200)，其中，該騎行模擬器包括用於將所述虛擬側傾角(Rollj)與預先設置的預定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)，以使得在虛擬側傾角(Rollj)超過所述預定角度(Roll」s)吋，從控制模擬車輛(16)的側傾角和俯仰角的致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動。 因而，該振動隨著所述虛擬側傾角(Rollj)的增大而増大。根據本發明的實施方式，所述騎行模擬器還包括被設置為針對側傾樞轉運動和俯仰樞轉運動支撐所述模擬車輛(16)的支撐機構(24)，其中，所述致動器単元(20)包括位於所述模擬車輛(16)的前方的ー對左直線致動器和右直線致動器(50)。因而，模擬車輛(16)的移動由該對左直線致動器和右直線致動器(50)控制。根據本發明的實施方式，所述模擬車輛(16)被設置在基座(12)上，其中，所述直線致動器(50)中的每ー個包括固定部件(54)和相對於該固定部件(54)可移動的可移動部件(52)。各個固定部件(54)在其下端部通過萬向節(58)連接到所述基座(12)，並且各個可移動部件(52)在其上端部連接到所述模擬車輛(16)。根據本發明的實施方式，所述虛擬側傾角計算裝置(200)基於由把手扭矩檢測裝置(82)檢測到的與所述操作員(14)的把手操作對應的轉向扭矩、由傾斜扭矩檢測裝置
(94)檢測到的與所述操作員(14)的體重的移動對應的傾斜扭矩以及所述虛擬車輛的車速來計算所述虛擬側傾角(Roll_i)。根據本發明的實施方式，所述騎行模擬器還包括揚聲器(28)，其中，當所述虛擬側傾角(Rollj)超過所述預定角度(Roll_is)時，從所述揚聲器(28)產生模擬聲音。根據本發明的實施方式，預先設置等於或大於所述預定角度(Roll_is)的第二預定角度(Roll_ic),其中，當所述虛擬側傾角(Roll_i)超過所述第二預定角度(Roll_ic)吋，從所述致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振幅大於所述振動的振幅的第二振動。根據本發明的實施方式，通過將所述模擬車輛應用於模擬兩輪車且將所述預定角度設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)與地接觸的時期向所述模擬車輛施加振動。因此，可以使得操作員能夠容易地意識到過度應用了側傾並且為該操作員提供了接近於實際行進的駕駛現場感。而且，因為從控制側傾角的所述致動器単元向所述模擬車輛施加振動，所以無需単獨地提供用於在踏板、把手等上產生振動的致動器，並且能夠有效地實現針對鋪設引線的操作的減少和成本的減小。具體地說，腳踏板(踏板)與地接觸的時間是所述模擬車輛側傾的時間。此時，用於控制所述側傾角的所述致動器単元正被驅動。因此，能夠快速且平滑地執行側傾角控制和振動控制，並且能夠創建良好的控制狀態。另外，因為振動隨著所述虛擬側傾角的増大而變大，所以可以使得操作員能夠更清楚地意識到過度應用側傾的情形，並且向該操作員提供更接近於實際行進的駕駛現場感。根據本發明的實施方式，通過將所述模擬車輛應用於模擬兩輪車且將所述預定角度設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)與地接觸的時期向所述模擬車輛施加振動。因此，可以使得操作員能夠容易地意識到過度應用了側傾，並且為該操作員提供接近於實際行進的駕駛現場感。而且，因為從控制側傾角的所述致動器単元向所述模擬車輛施加振動，所以無需単獨地提供用於在踏板、把手等上產生振動的致動器。因此，能夠有效地實現針對鋪設引線的操作的減小和成本的減小。另外，因為振動隨著所述虛擬側傾角的増大而變大，所以可以使得操作員能夠更清楚地意識到過度應用側傾的情形，並且向該操作員提供更接近於實際行進的駕駛現場感。而且，不僅沿側傾方向產生振動，而且能夠向操作員提供僅沿俯仰方向的振動或者沿側傾方向和俯仰方向這二者的振動。在該情形中，當腳踏板(踏板)與地接觸並且模擬車輛側傾時，因為控制側傾角和俯仰角的致動器單元處於正在操作的狀態，所以可以快速和平滑地執行側傾角控制、俯仰角控制和振動控制。因而，能夠創建良好的控制狀態。根據本發明的實施方式，因為軸本身不被致動器等旋轉，所以模擬車輛的移動能夠由輸出功率低的直線致動器來控制。根據本發明的實施方式，所述模擬車輛的姿勢能夠通過相對於固定部件移動可移動部件來改變。例如，如果兩個可移動部件沿同一方向運動，則所述模擬車輛執行相對於基座的俯仰運動，但是如果這些可移動部件中的一個沿與所述可移動部件中的另ー個的運動方向相反的方向運動，則所述模擬車輛執行相對於所述基座的側傾運動。根據本發明的實施方式，因為從轉向扭矩、傾斜扭矩和車速計算所述虛擬側傾角，所以操作員能夠具有更接近於實際車輛的感覺的模擬體驗。根據本發明的實施方式，因為除了振動之外產生模擬聲音，所以可以使得操作員能夠更容易地意識到過度應用側傾的情形，並且向該操作員提供更接近於實際行進的駕駛現場感。根據本發明的實施方式，通過將所述模擬車輛應用於例如模擬兩輪車且將所述第ニ預定角度設置為所述虛擬車輛翻轉的角度，可以使得操作員強烈意識到所述模擬車輛已經翻轉。與僅使用屏幕圖像的顯示或模擬聲音的產生的另選情況相比，可以使得操作員能夠強烈意識到這種翻轉。本發明的ー個目的是解決上述現有技術的問題，並且提供ー種騎行模擬器，其中，在側傾運動時產生橫擺角，以使得能夠提供與由實際的兩輪車提供的感覺接近的感覺，而無需單獨和獨立地提供用於改變模擬兩輪車上的橫擺角的機構。 為了實現上述目的，根據本發明的實施方式，騎行模擬器(I』 )包括基本水平設置的基座(16』)、設置在基座(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』 )上的驅動機構(11』)。提供了使得模擬兩輪車(2』 )能夠側傾運動的側傾軸部件(12』 )，並且提供了使得模擬兩輪車(2』)能夠俯仰運動的俯仰軸部件(14』)。驅動機構(11』)支撐側傾軸部件(12』)，以使得側傾軸部件(12』)的軸線(RC)按照相對於基座(16』)向前向下傾斜的關係設置。根據本發明的實施方式，驅動機構(11』 )被設置在沿模擬兩輪車(2』 )的車體前後方向的大致中央位置。模擬兩輪車(2』)的車體前側通過由控制部任意控制的ー對左直線致動器和右直線致動器(10』 )支撐在基座(16』 )上；並且所述直線致動器(10』 )中的每ー個由通過下側萬向節(35』 )附接到基座(16』 )的棒狀固定側部件(34』 )以及通過上側萬向節(28』)附接到模擬兩輪車(2』)的車體前側且與固定側部件(34』)的接合位置能 夠任意改變的移動側部件(33』 )形成。根據本發明的實施方式，在車體的側視圖中觀看時，側傾軸部件(12』 )的軸線(RC)在交點(S)處與下側萬向節(35』 )的沿車體前後方向的樞軸的軸線(JC)相交，並且交點(S)被設置在下側萬向節(35』 )的車體前側。根據本發明的實施方式，在車體的側視圖中觀看時，側傾軸部件(12』 )的軸線(RC)在交點(S)處與下側萬向節(35』 )的沿車體前後方向的樞軸的軸線(JC)相交，並且交點(S)與模擬兩輪車(2』)的轉向把手(4』)的樞軸軸線(25c』)相同或者相對於樞軸軸線(25c』 )設置在車體前側。根據本發明的實施方式，驅動機構(11』)通過在支撐側傾軸部件(12』 )的側傾軸支撐機構(50』)的下部設置具有傾斜面(53a』)的傾斜部件(53』)來按照向前向下的傾斜關係支撐側傾軸部件(12』)。根據本發明的實施方式，沿車輛寬度方向延伸的止動部件(90』 )附接到側傾軸部件(12』)，並且止動部件(90』 )與傾斜部件(53』 )彼此抵接以約束模擬兩輪車(2』 )的側
傾運動。根據本發明的實施方式，各自為平面形式的止動面(12cf』，12cr』 )被形成在側傾軸部件(12』)的相對端部，且沿車體向下方向從模擬兩輪車(2』)的車體框架(7』)突出的兩個止動器(29』，30』 )與止動面(12cf』，12cr』 )抵接以約束模擬兩輪車(2』 )的俯仰運動。根據本發明的實施方式，驅動機構(11』 )被設置在固定到基座(16』 )的支撐基座(13』 )與構成模擬兩輪車(2』 )的車體框架(7』 )的主框架(20』 )之間。在模擬兩輪車(2』 )不執行側傾運動和俯仰運動中的任意ー種的中性狀態中，主框架(20』 )相對於基座(16』 )按照向前向下傾斜的關係設置。騎行模擬器具有的第九個特徵在於側傾軸部件(12』 )相對於基座(16』 )的傾斜角(a )被設置為大於主框架(20』 )相對於基座(16』 )的傾斜角(3』 )。根據本發明的實施方式，止動面(12cf』，12cr』 )具有凹形。根據本發明的實施方式，因為驅動機構支撐側傾軸部件，以使得側傾軸部件的軸線相對於基座按照向前向下傾斜的關係設置，所以可以響應於側傾運動在模擬兩輪車的車體上產生橫擺角，而不增加用於產生橫擺角的特殊機構。因此，可以再現在實際兩輪車迴轉時由車體產生的橫擺角的變化，由此獲得接近於兩輪車關於前輪傾斜轉彎的實際兩輪車的騎行感覺。根據本發明的實施方式，驅動機構被設置在沿模擬兩輪車的車體前後方向的大致中央位置，並且模擬兩輪車的車體前側通過由控制部任意控制的ー對左直線致動器和右直線致動器支撐在基座上。而且，所述直線致動器中的每ー個由通過下側萬向節附接到基座的棒狀固定側部件以及通過上側萬向節附接到模擬兩輪車的車體前側且與該固定側部件的接合位置能夠任意改變的移動側部件形成。因此，可以通過使得左直線致動器和右直線致動器沿相同的方向運動來使得模擬兩輪車沿車體前後方向執行俯仰運動，且通過使得左直線致動器和右直線致動器沿相反的方向運動來使得模擬兩輪車沿車體左右方向執行側傾運動。因此，可以響應於乘坐者的操作來使得模擬兩輪車任意地執行傾斜運動。而且，消除了在驅動機構附近設置電源等的必要，並且能夠簡化驅動機構附近的結構。根據第三特徵，在車體的側視圖中觀看時，側傾軸部件的軸線在交點處與下側萬向節的沿車體前後方向的樞軸的軸線相交，該交點被設置在下側萬向節的車體前側。因此，模擬兩輪車的虛擬前輪的接地點被設置為與實際的模擬兩輪車的前輪的接地點類似的位置。結果，實現了兩輪車關於前輪傾斜轉彎時的接近於實際的兩輪車的騎行感覺。根據本發明的實施方式，在車體的側視圖中觀看時，側傾軸部件的軸線在交點處與下側萬向節的沿車體前後方向的樞軸的軸線相交，並且該交點與模擬兩輪車的轉向把手的樞軸軸線相同或相對於樞軸軸線被設置在車體前側。因此，模擬兩輪車的虛擬前輪的接地點被設置為與實際的模擬兩輪車的前輪的接地點類似的位置。因而，實現了兩輪車關於前輪傾斜轉彎時的接近於實際的兩輪車的騎行感覺。而且，通過改變交點的位置，例如，通過將交點與樞軸運動軸線設置為基本相同的位置，可以實現接近於運動型車輛的操作感覺，或者通過使得交點與樞軸運動軸線彼此間隔，可以得到接近於美國型車輛的操作感覺。根據本發明的實施方式，通過在支撐側傾軸部件的側傾軸支撐機構的下部設置具有傾斜面的傾斜部件，驅動機構按照向前向下傾斜的關係支撐側傾軸部件。因此，可以僅通過在常規驅動機構的下部設置傾斜部件來按照向前向下傾斜的狀態設置側傾軸部件。而且，可以僅通過改變傾斜部件的形狀來改變側傾軸部件的傾斜角。因而，能夠容易地改變騎行感覺。根據本發明的實施方式，沿車輛寬度方向延伸的止動部件附接到側傾軸部件，並且止動部件與傾斜部件彼此抵接以約束模擬兩輪車的側傾運動。因此，可以約束側傾運動時的傾斜轉彎角，以使得通過簡單配置，該傾斜轉彎角可以不超過預定值。
根據本發明的實施方式，各自為平面形式的止動面被形成在側傾軸部件的相對端部，並且沿車體向下方向從模擬兩輪車的車體框架突出的兩個止動器與這些止動面抵接以約束模擬兩輪車的俯仰運動。因此，通過將側傾軸部件本身用作用於約束俯仰運動的部件，可以預期結構方面的簡化，而無需提供新的止動器零件。根據本發明的實施方式，驅動機構被設置在固定到基座的支撐基座與構成模擬兩輪車的車體框架的主框架之間，並且主框架在模擬兩輪車不執行側傾運動和俯仰運動中的任意ー種的中性狀態中相對於基座按照向前向下傾斜的關係設置。因此，模擬兩輪車相對於基座按照向前傾斜的關係附接。因而，能夠獲得更接近於實際的兩輪車的騎行感覺。根據本發明的實施方式，側傾軸部件相對於基座的傾斜角被設置為大於主框架相對於基座的傾斜角。因此，移動模擬兩輪車以相對於基座傾斜以及移動側傾軸部件以相對於基座傾斜這二者能夠彼此兼容地進行，以使得能夠獲得更接近於實際的兩輪車的騎行感覺。而且，在模擬兩輪車的俯仰運動中，便於使得前向傾斜允許範圍大於後向傾斜允許範圍，並且可以在實際的兩輪車中再現減速時前叉收縮的量大於加速時前叉擴展的量，由此得到更接近於實際的摩託車的騎行感覺。根據本發明的實施方式，所述止動面具有凹形。因此，設置在側傾軸部件的相對端部的所述止動面能夠被形成為能夠更容易地與從車體框架突出的兩個止動器接合的形狀。從下文給出的詳細描述，本發明的進ー步應用範圍將變得明顯。然而，應當理解，在指示本發明的優選實施方式的同時僅通過例示給出詳細描述和具體示例，因為本發明的精神和範圍內的各種變化和修改將從該詳細說明而對本領域技術人員變得明顯。



從下文給出的詳細描述和僅通過例示方式給出而並不限制本發明的附圖，將更全面地理解本發明。圖I是不出根據第一實施方式的騎行模擬器(第一模擬器)的部分省略的側視圖；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構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、尤其是用於控制模擬車輛執行側傾運動的配置的功能框圖；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是示出根據第二實施方式的騎行模擬器(第二模擬器)的控制電路的配置、尤其用於控制模擬車輛執行側傾運動和俯仰運動的配置的功能框圖；圖9是說明工作示例中的模擬車輛的基本側傾角Rolljno與虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i的關係的示例的曲線圖；圖10是說明工作示例中的虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i以每秒10°的角速度增加的全側傾角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於經過的時間的全俯仰角Pitjnt的變化和全側傾角R0ll_mt的變化的曲線圖；圖13是示出根據本發明的實施方式的騎行模擬器的通常配置的側視圖；圖14是模擬兩輪車的側視圖；圖15是驅動機構的放大圖；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動機構的結構的解釋圖；圖18是模擬兩輪車的側視圖，其說明側傾軸部件的傾斜角的設置方法；圖19是模擬兩輪車的透視圖，其說明側傾軸部件的傾斜角的設置方法；
圖20是說明利用模擬兩輪車產生橫擺角的方式的平面圖；圖21是側傾軸支撐機構的透視圖；圖22是側傾軸支撐機構的側視圖；圖23是側傾軸部件的頂視圖；圖24是俯仰軸部件的頂視圖；圖25是說明側傾軸部件與俯仰軸部件之間的接合狀態的結構的解釋圖(沿車體的側面觀看)；圖26是說明側傾軸部件與俯仰軸部件之間的接合狀態的結構的解釋圖(沿車體 的正面觀看)；圖27是說明車體與橫擺中心之間的關係的模擬兩輪車的側視圖；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。
具體實施例方式在下文中，參照圖I至圖12描述將根據本發明的騎行模擬器應用於例如摩託車的實施方式。如圖I和圖2所示，根據本發明的第一實施方式的摩託車的騎行模擬器(下文稱為第一模擬器10A)包括基座12、設置在基座12上以被操作員14騎乘的模擬車輛16。致動器單元20被設置在基座12與模擬車輛16之間，以改變模擬車輛16的姿勢或向模擬車輛16施加偏置力。設置控制部22，以控制具有支撐機構24的致動器單元20支撐模擬車輛16相對於基座12進行沿側傾方向X(參照圖3)的側傾樞轉運動和沿俯仰方向Y(參照圖I)的俯仰樞轉運動。而且，第一模擬器IOA包括監視器26和揚聲器28。模擬車輛16包括具有設置在上端的可轉向把手30的前立柱32以及從前立柱32的下端向後延伸的座位部分34。支撐機構24包括固定在基座12上的基架36、設置在基架36上以使得其軸方向與模擬車輛16的縱向對應的側傾軸38以及設置在側傾軸38上以使得其軸方向與模擬車輛16的寬度方向對應的俯仰軸40。側傾軸38被安裝為通過ー對第一軸承42在基架36上旋轉。俯仰軸40被連接且固定到側傾軸38並被安裝為還通過ー對第二軸承44在座位部分34的底面上旋轉。因此，模擬車輛16關於側傾軸38沿側傾方向(X方向)樞轉地運動，並且關於俯仰軸40沿俯仰方向(Y方向)樞轉地運動。致動器單元20包括在前立柱32的前方按照對稱位置設置的一對直線致動器50。所述直線致動器50中的每ー個包括構建有電動機的可移動部件52以及插入在可移動部件52中的棒狀固定部件54。可移動部件52例如通過萬向節等連接到支架56以進行旋轉，該支架56被安裝為在前立柱32的正面部分旋轉。各個固定部件54的下端通過萬向節58 (萬向節)連接到基座12。直線致動器50中的每ー個被配置為使得擰緊在固定部件54上的螺帽在可移動部件54中被支撐，並且該螺帽通過電動機來旋轉，以使得固定部件54與可移動部件52沿軸方向相對地運動。如果該對直線致動器50的可移動部件52這二者向上或向下移動，則關於由俯仰軸40提供的支點的向前向上或向前向下的樞轉運動(即，俯仰運動)被應用於模擬車輛16。然而，如果該對直線致動器50的可移動部件52彼此沿相対的向上和向下方向移動，則關於由側傾抽38提供的支點的沿橫向的樞轉運動(即，側傾運動)被應用於模擬車輛16。因此，能夠響應於操作員14的加速操作或制動操作應用俯仰運動，並且能夠響應於操作員14的體重運動應用側傾運動，以使得操作員14能夠體驗與駕駛實際車輛時類似的車輛行為。應注意的是，直線致動器50中的每ー個可以被配置為使用圓柱體的流體壓カ型致動器。參照圖4描述第一模擬器IOA的控制部22和操作部62。控制部22包括諸如計算機等的控制電路64以及CGI產生設備66。CGI產生設備66利用從控制電路64發送來的信息(輸入信息)等在監視器26上快速地顯示運動體(例如，不同的車輛)和靜止體(例如，地形或行進路徑)的運動的圖案。具體地說，基於操作員 14對模擬車輛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、行進路徑等)的運動。從控制電路64發送來的信息包括基本上涉及模擬車輛16的行為的當前位置數據、當前橫擺數據、當前速度數據、當前加速數據、當前俯仰運動數據和當前側傾數據。CGI產生設備66響應於瞬間輸入的數據(通常也稱為當前行為信息數據)產生包括預先存儲的地形的行進路徑的圖像信息。除了把手30以外，操作部62包括前制動杆70、後制動杆72、作為加速器的油門把手74、離合器杆76、把手開關78 (騎行開關、變光開關、轉向燈開關、起動開關、喇叭開關、緊急停車開關等)以及變速踏板80等。把手30直接連接到把手扭矩傳感器82和轉向電機84的旋轉軸。控制電路64基於來自把手扭矩傳感器82的輸出信號通過轉向電機84施加與操作員14對把手30的樞轉操作對應的反應力。操作部62包括連接到前制動杆70的前制動壓カ傳感器85、連接到後制動踏板72的後制動壓カ傳感器88、連接到油門把手74的加速度開度傳感器90、連接到離合器杆76的離合器杆角度傳感器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96。操作部62中的各個傳感器、把手開關78和齒輪位置開關96通過信號線連接到連接器98的一端側。而且，把手80的轉向電機84和致動器單元20的直線致動器50通過信號線連接到連接器102的一端側。應注意的是，用於監控例如操作員14的模擬駕駛的控制臺104連接到第一模擬器IOA0控制臺104包括還操作為用於控制部22的主計算機的第二控制部106。第二控制部106包括作為輸入裝置的鍵盤108和滑鼠110以及作為顯示裝置的諸如液晶顯示單元等的監視器112。例如，操作員14在模擬駕駛期間觀看的監視器26的屏幕上顯示的圖像通過通信線路114從CGI產生設備66供應到第二控制部106，並且還可以在連接到第二控制部106的監視器112的屏幕上進行顯示。而且，如圖5所示，第一模擬器IOA的控制電路64包括用於計算模擬車輛16的在虛擬空間中的虛擬車輛的側傾角(虛擬側傾角Roll_i)的虛擬側傾角計算裝置200、用於計算模擬車輛16的與虛擬側傾角Roll_i對應的側傾角(基本側傾角Roll_mo)的基本側傾角計算裝置202、用於將預先設置的至少第一預定角度Roll_is與虛擬側傾角Roll_ic相互比較的第一角度比較裝置206、用於基於來自第一角度比較裝置206的比較結果計算沿側傾方向的振動角(第一振動側傾角Roll_ms)的第一振動側傾角算木運算裝置208、用於將預先設置的第二預定角度Roll_ic與虛擬側傾角Roll_i相互比較的第二角度比較裝置210、用於基於來自第二角度比較裝置210的比較結果計算沿側傾方向的振動角(第二振動側傾角Roll_mc)的第二振動側傾角算木運算裝置212、用於計算全側傾角(全側傾角R0ll_mt)的全側傾角算木運算裝置214以及人工聲音產生裝置216。第一預定角度Roll_is被設置為虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的角度(例如，50° )，並被存儲到例如第一寄存器218a中。第二預定角度Rolljc被設置為虛擬車輛翻轉的角度(例如，55° )，並被存儲到例如第二寄存器218b中。虛擬側傾角計算裝置200基於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的轉向扭矩Ts (Kg*m)來根據下式計算沿側傾方向X的角度比(角速度)，即，側傾速率R_v (deg/sec)R_V = TsXKl+TlXK2. . . (I)獲得將通過將側傾扭矩Tl (kg*m)乘以係數K2 (deg/kg*m*sec)獲得的值與通過將轉向扭矩Ts(kg*m)乘以係數Ki (deg/kg*m*sec)獲得的另ー值相加計算得到的值作為側傾速率R_v (deg/sec)。換句話說，使用側傾速率R_v與傾斜扭矩Tl和轉向扭矩Ts成比例變化的這種配置。現在，通過下式(2)計算側傾角(通常稱為計算側傾角或估計側傾角)R_a(deg)R_a = R_a+R_v X S_time. . . (2)在本實施方式中，將通過將根據式⑴計算的側傾速率R_v乘以循環時間S_time獲得的值(R_vXS_time)與針對電視信號的各個ー巾貞或ー場時間(例如，針對各個循環時間S_time(sec)設置為17ms或33ms)的最後循環中的值(右邊的側傾角R_a)相加獲得的值計算作為在式(2)的左側指示的要計算的側傾角R_a。具體地說，計算側傾角R_a針對各個循環時間S_time進行更新並被計算為操作員14的體重運動量和對把手30的操作量的時間積分值。而且，為了精確地表示實際的兩輪車的離心カ在虛擬車輛上產生的側傾運動，虛擬側傾角計算裝置200根據下式(3)計算虛擬車輛的側傾角(虛擬側傾角Roll_i)RoIl_i = R_a+T 1XK3+VXK4. . . (3)將通過將與由體重運動產生的傾斜扭矩Tl成比例變化的側傾角(Tl XK3) (K3是係數)和與車速V成比例變化的側傾角(VXK4) (K4是係數)與計算側傾角R_a相加獲得的值計算作為虛擬側傾角Roll_i (deg)。因此，虛擬空間中的虛擬車輛執行與實際的兩輪車的側傾運動類似的側傾運動。車速V可以通過對針對各個循環時間S_time的所產生的加速度G進行積分來計算。所產生的加速度G能夠被計算為G =(引擎扭矩X齒輪比例-制動的制動カ)/車輛重量(還包括操作員14的重量)。在該情形中，引擎扭矩能夠根據引擎特性被計算為與引擎速度和通過油門把手74的油門開度對應的扭矩。根據鏈輪齒比例和從齒輪位置開關96識 別出的齒輪位置來計算齒輪比例。基於響應於後制動踏板72的操作的後制動壓カ傳感器88的輸出以及與前制動杆70的操作對應的前制動壓カ傳感器86的另ー輸出來參照制動カ特性(制動カ與制動壓カ之間的對應關係)來確定製動的制動力。能夠根據按照上述方式計算的產生的加速度G將車速V計算為V = —個循環時間之前的車速+GXS_timeX9. 8。基本側傾角計算裝置202根據存儲在存儲器中的側傾角信息映射220 (虛擬側傾角與基本側傾角之間的對應映射)計算模擬車輛16的與虛擬側傾角Roll_i對應的側傾角(基本側傾角Roll_mo)。通過經由實驗等預先計算模擬車輛16的與代表性的虛擬側傾角Roll_i對應的基本側傾角Roll_mo以及在所計算出的虛擬側傾角不是該代表性的虛擬側傾角時將所計算出的虛擬側傾角近似為與最近的代表性虛擬側傾角對應的基本側傾角來計算側傾角信息映射220。第一角度比較裝置206將第一預定角度Rolljs和第二預定角度Rolljc與來自虛擬側傾角計算裝置200的虛擬側傾角Roll_i進行比較。然後，在虛擬側傾角Roll_i大於第一預定角度Rolljs但是等於或小於第二預定角度Rolljc時，判定虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸，並且，例如輸出高電平信號。在虛擬側傾角Roll_i等於或小於第一預定角度Rolljs或者大於第二預定角度Rolljc時，輸出低電平信號。 第一振動側傾角算木運算裝置208根據下式(4)基於來自第一角度比較裝置206的高電平信號的輸入計算第一振動側傾角Roll_ms Roll_ms = Rls X [Roll_i_Roll_is] X sin (W s X t)(4)其中，RlsX [Roll_i-Roll_is]是用於確定幅度的參數，且表現出與虛擬側傾角Roll_i和第一預定角度Rolljs之間的差異對應的幅度。Rls表示係數且被設置為使得獲得與最大為大約0.2°的角度對應的幅度。應當注意的是，指示腳踏板(踏板)與地接觸的時期的角頻率且《 s = 2 Ji fs，並且例如，能夠將大約IOHz的頻率選擇為頻率fs0而且，第一振動側傾角算木運算裝置208基於來自第一角度比較裝置206的低電平信號的輸入將第一振動側傾角Roll_ms設置為O。第二角度比較裝置210將來自虛擬側傾角計算裝置200的虛擬側傾角Roll_i與第二預定角度Roll_ic相互比較。然後，在虛擬側傾角Roll_i大於第二預定角度Roll_ic時，判定虛擬車輛由於過度側傾而翻轉，並且例如輸出高電平信號。在虛擬側傾角Rollj等於或小於第二預定角度Roll_ic時,輸出低電平信號。第二振動側傾角算木運算裝置212根據下式(5)基於來自第二角度比較裝置210的高電平信號的輸入計算第二振動側傾角Roll_mc Roll_mc = Re X sin (co c X t) . . . (5)Re指示用於確定幅度的係數且被設置為使得獲得與例如大約0. 5°的角度對應的幅度。其中，《 C指示表示翻轉的角頻率且COC = 2 31 fc,例如,能夠將大約15Hz的頻率選擇為頻率fc。第二振動側傾角算木運算裝置212從輸出第二振動側傾角Roll_mc的時間點tc開始對來自定時器224的時鐘進行計數，並且在從時間點tc開始經過的時間到達例如I/(2Xfc)的時間點td將第二振動側傾角Roll_mc設置為O。具體地說，應用波長等於正弦波長的一半的第二振動側傾角Roll_mc。而且，第二振動側傾角算木運算裝置212基於來自第二角度比較裝置210的低電平信號的輸入將第二振動側傾角Roll_mc設置為O。全側傾角算木運算裝置214將基本側傾角Roll_mo、第一振動側傾角Roll_ms與第ニ振動側傾角Roll_mc相加來計算全側傾角Roll_mt,並且向直線致動器50輸出全側傾角Roll_mt。直線致動器50移動可移動部件52，以符合所應用的全側傾角Roll_mt。人工聲音產生裝置216基於來自第一振動側傾角算木運算裝置208的第一振動側傾角Roll_ms的波形調製聲源226的波形以產生第一人工聲音，並且向揚聲器28輸出所產生的第一人工聲音。而且，人工聲音產生裝置216基於來自第二振動側傾角算木運算裝置212的第二振動側傾角Roll_mc的波形調製聲源226的波形以產生第二人工聲音，並且向揚聲器28輸出所產生的第二人工聲音。下面參照圖6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對把手30的操作所產生的轉向扭矩Ts由把手扭矩傳感器82來檢測，通過操作員14的體重運動產生的傾斜扭矩Tl由傾斜扭矩傳感器94來檢測，並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，虛擬側傾角計算裝置200基於轉向扭矩Ts、傾斜扭矩Tl、車速和各種係數根據上述式(I)至(3)執行算木運算，以計算虛擬側傾角Roll_i。在步驟S3，基本側傾角計算裝置202確定模擬車輛16的與虛擬側傾角Roll_i對應的側傾角(基本側傾角Roll_mo)。在步驟S4，第一角度比較裝置206將來自虛擬側傾角計算裝置200的虛擬側傾角Roll_i與第一預定角度Rolljs和第二預定角度Rolljc相互比較。如果虛擬側傾角Roll_i等於或大於第一預定角度Roll_is並且除此之外等於或小於第二預定角度Roll_ic，則第一角度比較裝置206判定腳踏板(踏板)已經接觸地，並且處理進行到下ー步驟S5。在步驟S5，第一振動側傾角算木運算裝置208基於以上給出的式(4)以算術方式運算第一振動側傾角Roll_ms。在步驟S6，全側傾角算木運算裝置214將來自基本側傾角計算裝置202的基本側傾角Rolljno與來自第一振動側傾角算木運算裝置208的第一振動側傾角Roll_ms相加以確定全側傾角Roll_mt，並且向直線致動器50輸出全側傾角Roll_mt。在步驟S7，直線致動器50移動可移動部件52，從而符合所供應的全側傾角Roll_mt。在此期間，產生基於第一振動側傾角Roll_ms的振動。在步驟S8，人工聲音產生裝置216基於第一振動側傾角Roll_ms調製聲源226的波形，並且向揚聲器28輸出所調製的波形。在完成步驟S8的處理之後或者當在步驟S4判定虛擬側傾角Roll_i等於或小於第一預定角度Rolljs或高於第二預定角度Rolljc吋，則處理進行到圖7的步驟S9。在圖7的步驟S9，第二角度比較裝置210將來自虛擬側傾角計算裝置200的虛擬側傾角Roll_i與第二預定角度Roll_ic進行比較。如果虛擬側傾角Roll_i等於或大於第 ニ預定角度Roll_ic，則第二角度比較裝置210判定虛擬車輛已經由於過度側傾而翻轉，並且處理進行到下ー步驟S10。在步驟S10，第二振動側傾角算木運算裝置212基於以上給出的式(5)以算術方式運算第二振動側傾角Roll_mc。在步驟SI I，全側傾角算木運算裝置214將來自基本側傾角計算裝置202的基本側傾角Rolljno與來自第二振動側傾角算木運算裝置212的第二振動側傾角Roll_mc相加以確定全側傾角Roll_mt，並且向直線致動器50輸出全側傾角Roll_mt。在步驟S12，直線致動器50移動可移動部件52，以使得符合所供應的全側傾角Roll_mt。在此時期，產生基於第二振動側傾角Roll_mc的振動。在步驟S13，人工聲音產生裝置216基於第二振動側傾角Roll_mc調製聲源226的波形，並且向揚聲器28輸出所調製的波形。在完成步驟S13的處理之後或者當在步驟S9判定虛擬側傾角Roll_i等於或小於第二預定角度Rolljc吋，處理進行到步驟S14，在步驟S14，判定是否接收到結束請求(電源中斷等)。如果判定沒有接收到結束請求，則處理返回到步驟SI，以使得重複從步驟SI開始 的這些步驟的處理。在每個單位時間(例如，電視信號的ー個幀周期(1/60秒)或ー個場周期(1/30秒))之後，重複步驟SI至S14的一系列處理。因而，在使虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸的時期之後，產生基於第一振動側傾角Roll_ms的振動，並且產生基於第一振動側傾角Roll_ms的波形的第一人工聲音。而且，在虛擬車輛沿側傾方向過度傾斜並且翻轉的時間點，產生基於第二振動側傾角Roll_mc的振動，並且產生基於第二振動側傾角Roll_mc的第二人工聲音。然後，在步驟S14判定接收到結束請求的時期，結束控制電路64的處理。當執行上述的步驟SI至S14的處理時，執行以下動作。具體地說，當操作員14首先操作作為設置在把手30上的加速器的油門把手74或前制動杆70的離合器杆76時,加速開度傳感器90的輸出信號、前制動壓カ傳感器86的輸出信號或離合器杆角度傳感器92的輸出信號被供應到控制電路64。而且，如果後制動踏板72被操作，則後制動壓カ傳感器88的輸出信號被供應到控制電路64。而且，響應於通過離合器杆76的操作的變速踏板80的操作,齒輪位置開關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的體重的移動方向或移動量由傾斜扭矩傳感器94來檢測，並且傾斜扭矩傳感器94的輸出信號被發送到控制電路64。基於所述輸出信號，控制電路64控制致動器單元20的驅動並控制監視器26的驅動等。例如，如果操作員14執行前制動杆70的操作以施加制動，則直線致動器50響應於由前制動壓カ傳感器86檢測到的制動壓カ而被驅動，以使模擬車輛16向前傾斜，由此再現制動時的行為。另ー方面，當油門把手74的操作突然打開加速器時，直線致動器50響應於加速開度傳感器90檢測到的開度而被類似地驅動，並且模擬車輛16在直線致動器50的動作下向後傾斜，由此再現加速操作時的行為。此外，如果操作員14執行體重移動，則直線致動器50基於體重的移動方向和移動量以及行進速度(車速)而被驅動，並且模擬車輛16沿車輛寬度方向傾斜，由此再現迴轉(轉彎)時的行為。把手30在該體重移動時轉向體重移動方向。換句話說,執行轉向動作。此時，與把手30的操作量對應的轉向扭矩由把手扭矩傳感器82來檢測，並且轉向電機84由控制電路64響應於所檢測到的轉向扭矩來驅動，以使得沿與把手30轉向的方向相反的方向將反應力施加到把手30，由此實現類似於實際車輛的轉向感覺。當執行如上所述的由操作員14進行的各種操作時，在實時的基礎上將模擬車輛16的當前行為信息數據從控制電路64提供到CGI產生設備66，並且在實時的基礎上將基於模擬車輛16的行進狀態的包括地形和不同車輛的圖像的行進路徑的圖像顯示在監視器26上。因此，操作員14能夠獲得類似於實際車輛的行進感覺。當虛擬車輛在模擬車輛16的虛擬空間中執行上述側傾運動時，在使腳踏板(踏板)與地接觸的時期，通過直線致動器50的位移運動產生基於第一振動側傾角Roll_ms的振動。結果，可以使得操作員14能夠容易地意識到過度應用了側傾並且向該操作員提供接近於實際行進的駕駛現場感。具體地說，因為根據轉向扭矩、傾斜扭矩和車速計算虛擬側傾角Roll_i，所以操作員能夠具有接近於實際車輛提供的感覺的模擬體驗。
而且，因為從控制側傾角的直線致動器50向模擬車輛16施加振動，所以無需單獨提供用於在踏板、轉向部件等上產生振動的致動器，並且能夠有效地實現針對鋪設引線的操作的減少和成本的減小。具體地說，腳踏板(踏板)與地接觸的時間是模擬車輛16側傾的時間，並且此時，用於控制側傾角的致動器單元20被驅動。因此，能夠快速並平滑地執行側傾角控制和振動控制。因而，能夠創建良好的控制狀態。另外，因為振動隨著虛擬側傾角Roll_i的増大而變大，所以可以使得操作員14能夠更清楚地意識到過度應用側傾的情形，並且向該操作員提供更接近於實際行進的駕駛現場感。因為諸如側傾軸的軸本身不通過致動器等來旋轉，所以模擬車輛16的運動能夠通過輸出功率低的直線致動器50來控制。這對於減少功耗是有利的。因為把手30中的可移動部件52能夠相對於固定部件54移動以改變模擬車輛16的姿勢，所以可以例如通過使得兩個可移動部件52沿相同的方向移動來使得模擬車輛16執行俯仰運動。而且，可以例如通過使得所述可移動部件52中的一個沿與所述可移動部件52中的另ー個的移動方向相反的方向移動來使得模擬車輛16執行側傾運動。而且，因為除了振動之外還產生人工聲音，所以可以使得操作員14能夠更容易地意識到過度應用側傾的情形，並且向操作員14提供更接近於實際行進的駕駛現場感。設置第二角度比較裝置210，以使得在虛擬側傾角Roll_i等於或高於第二預定角度Rolljc時判定虛擬車輛由於過度側傾而翻轉，並且第二振動側傾角算木運算裝置212確定幅度大於第一振動側傾角Roll_ms的幅度的第二振動側傾角Roll_mc，以向模擬車輛16施加振動，可以使得操作員14能夠通過身體感覺意識到車輛已經翻轉。與僅使用屏幕圖像的顯示或模擬聲音的產生的情況相比，這能夠被操作員14強烈地意識到。參照圖8描述根據第二實施方式的騎行模擬器(下文稱為第二模擬器10B)。儘管第二模擬器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，但是不同之處在於第二模擬器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,該涉及俯仰運動的裝置包括基於車速的振動計算基本俯仰角Pit_mo的基本俯仰角計算裝置、基於來自第一角度比較裝置206的比較結果以算術方式運算俯仰方向的振動角度(第一振動俯仰角Pitjiis)的第一振動俯仰角算木運算裝置232、基於來自第二角度比較裝置210的比較結果以算術方式運算沿俯仰方向的振動角度(第二振動俯仰角Pitjiic)的第二振動俯仰角算木運算裝置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算裝置236。
基本俯仰角計算裝置230響應於虛擬車輛的加速/減速運動(即，響應於車速的變化)來計算與振動寬度對應的基本俯仰角Pit_mo。第一振動俯仰角算木運算裝置232根據下式(6)基於來自第一角度比較裝置206的高電平信號的輸出以算木方式運算第一振動俯仰角Pitjns Pit_ms = PlsX [Roll_i-Roll_is] X sin (co s X t). . . (6)其中，PlsX [Roll_i_Roll_is]是用於確定幅度的參數，並且表現出與虛擬俯仰角Roillj和第一預定角度Rolljs之間的差異對應的幅度。Pls表示係數且被設置為使得獲得與最大為大約0.2°的角度對應的幅度。而且，第一振動俯仰角算木運算裝置232基於來自第一角度比較裝置206的低電平信號的輸入將第一振動俯仰角PitJiis設置為O。
第二振動俯仰角算木運算裝置234根據下式(7)基於來自第二角度比較裝置210的高電平信號的輸入計算第二振動俯仰角Pitjiic Pit_mc = Pc X sin (co c X t) (7)其中，Pc指示用於確定幅度的係數且被設置為使得獲得與例如大約0. 5°的角度對應的幅度。與上述第二振動側傾角算木運算裝置212類似，第二振動俯仰角算木運算裝置234從輸出第二振動俯仰角Pitljnc的時間點tc開始對來自定時器224的時鐘進行計數，並且在從時間點tc開始經過的時間到達例如l/(2Xfc)的時間點td將第二振動俯仰角Pitjnc設置為O。具體地說，應用具有等於正弦波長的一半的波長的第二振動俯仰角Pit_me o而且，第二振動俯仰角算木運算裝置234基於來自第二角度比較裝置210的低電平信號的輸入將第二振動俯仰角PitJiic設置為O。全俯仰角算術運算裝置236將來自基本俯仰角計算裝置230的基本俯仰角Pit_mo、來自第一振動俯仰角算木運算裝置232的第一振動俯仰角Pitjns和來自第二振動俯仰角算術運算裝置234的第二振動俯仰角Pit_mc相加以確定全俯仰角Pit_mt,並且與全側傾角R0ll_mt —起向直線致動器50輸出全俯仰角直線致動器50移動可移動部件52以符合所應用的全側傾角Roll_mt和全俯仰角Pit_mt。儘管第二模擬器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)被設置為與地接觸的時期開始產生基於第一振動側傾角Roll_ms和第一振動俯仰角Pitjns的振動，並且產生基於第一振動側傾角Roll_ms的波形的人工聲音。然後，在虛擬車輛沿側傾方向過度傾斜並且翻轉的時間點，產生基於第二振動側傾角Roll_mc和第ニ振動俯仰角Pitjiic的振動，並且產生基於第二振動側傾角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提供沿側傾方向和俯仰方向這二者的振動，由此使得操作員進一歩便於意識到車輛過度傾斜的情形，並且為操作員提供更接近於實際行進的駕駛現場感。在該情形中，儘管腳踏板(踏板)與地接觸並且模擬車輛側傾，但是因為控制側傾角和俯仰角的致動器單元20正在操作，所以能夠快速且平滑地執行側傾角控制、俯仰角控制和振動控制，並且能夠創建良好的控制狀態。使用第二模擬器10B作為代表，當模擬車輛16在確認以固定速度行進的虛擬車輛的虛擬側傾角時運動時，情形如圖9至圖12的曲線圖所示。
首先，模擬車輛16的基本側傾角Rolljno與虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i的關係使得如圖9的實線曲線Lx所指示，虛擬側傾角Roll_i在0°至大約15°的範圍內，基本側傾角Roll_mo響應於虛擬側傾角Roll_i的増大而非線性地増大，並且在虛擬側傾角Roll_i經過15°的時期之後，虛擬側傾角Roll_i線性地(成比例地)增加。當虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i如圖10的虛線曲線La所示以每秒10°的角速度增加時，在直到虛擬側傾角Roll_i達到第一預定角度Rolljs (此處為50° )為止的第一周期Ta(直到經過的時間變成5秒為止的周期)上，提供到直線致動器50的全側傾角Roll_mt是對應於虛擬側傾角Roll_i的基本側傾角Roll_mo(參照實線曲線Lb)。具體地說，僅基本側傾角Rollmo的信息被提供到直線致動器50，並且直線致動器50對可移動部件52進行移位，以使得符合基本側傾角Roll_mo。此時，如果模擬車輛16例如沿向右的方向側傾，則右側上的直線致動器50的可移動部件52向下移動與基本側傾角Rolljno對應的長度，而左側上的直線致動器50的可移動部件52向上移動與基本側傾角Rolljno對應 的長度。因此，模擬車輛16沿向右的方向傾斜基本側傾角Roll_mo。而且，在該第一周期Ta內，因為第二模擬器10B的虛擬車輛以固定速度行進，所以全俯仰角Pitjnt保持0°，如圖11的實線曲線Lc所指示。在經過的時間經過5秒的時期，虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i超過第一預定角度Roll_is，因此，使虛擬車輛的腳踏板(踏板)與地接觸。在此時期之後，與作為基本側傾角Roll.mo和第一振動側傾角Roll_ms的和的角度相關的信息被作為全側傾角Roll_mt提供到直線致動器50，並且與基本俯仰角Pitjn0和第一振動俯仰角Pitjns的和的角度相關的信息被提供作為全俯仰角因此，產生幅度隨著時間經過而逐漸増加的振動。如圖12的放大尺寸所示，在基本側傾角Rolljno變得等於大約5. 7°的時間點之後，幅度以IOHz的角頻率逐漸增加，並且產生作為沿側傾方向最大0. 2°的振動(參照圖10和圖12的波形Sa)與沿俯仰方向最大0.2°的振動的和的振動，該振動的幅度以IOHz的相同角頻率逐漸增加。在經過的時間經過5. 5秒的時期之後，虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i超過第二預定角度Rolljc (此處為55° )，因此，虛擬車輛由於過度側傾而翻轉。在該時期之後，基本偵_角Rolljno與第二振動側傾角Roll_mc的和的角度的信息被作為全側傾角Roll_mt提供到直線致動器50，並且基本俯仰角Pitjn0與第二振動俯仰角Pitjnc的和的角度的信息被提供作為全俯仰角Pit_mt。因此，產生幅度隨著時間經過逐漸增大的振動。如圖12的放大尺寸所示，在經過5. 5秒的時期，產生沿側傾方向具有15Hz的角頻率和0. 5°的幅度的振動(參照圖10和圖12的振動波形Sc)與沿俯仰方向類似地具有15Hz的角頻率和0. 5°的幅度的振動的和的振動。這種振動產生周期具有等於如上所述的正弦波的一半波長的時間長度。按照這種方式，在工作示例中，在虛擬車輛的側傾運動時，在使腳踏板(踏板)與地接觸的時期之後，作為沿側傾方向的振動與沿俯仰方向的振動的和且幅度隨著側傾角的増大而增加的振動能夠被施加到操作員14，且還可以便於操作員14意識到過度應用側傾的情形。而且，當虛擬車輛由於過度側傾而翻轉時，施加大於腳踏板(踏板)與地接觸時所產生的振動的振動。因此，可以使得操作員14能夠意識到模擬車輛16由於過度側傾而翻轉(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於實際行進的駕駛現場感。在下文中，參照附圖詳細描述本發明的優選實施方式。圖13是示出根據本發明的實施方式的騎行模擬器I』的通常配置的側視圖。在以下描述中，附圖的右上部示出的四向箭頭標記與模擬兩輪車2』的方向對應。騎行模擬器I』是這樣的設備其中，模擬兩輪車2』響應於乘坐者M的操作沿預定方向執行傾斜移動，並且行進圖像被顯示在設置在乘坐者M的前方的顯示設備17』的顯示単元18』上，以使得乘坐者M具有兩輪車的行進狀態的模擬體驗。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，並且轉向把手4』附接在虛擬油箱3』的前方。 車體框架V通過設置在模擬兩輪車2』的下部的驅動機構11』支撐在固定到基座16』的支撐基座13』上。能夠驅動模擬兩輪車2』向前、向後、向左或向右傾斜的驅動機構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的側傾軸部件12』沿車體的前後方向定向。設置支撐機構來支撐所述軸部件。應當注意的是，底板6』被部分切除地示出，以示出驅動機構11』。車體框架7』通過ー對左直線致動器和右直線致動器10』支撐在基座16』上的車體前側處。因此，模擬兩輪車2』通過左直線致動器與右直線致動器10』的沿相同方向的同時運動來沿車體的前後方向執行俯仰運動，但是通過所述直線致動器10』的沿彼此相反的方向的同時運動來沿車體的左右方向執行側傾運動。直線致動器10』在其上部覆蓋有前蓋8，並且，用於顯示模擬兩輪車2』的車速、引擎速度等的儀表設備9』被設置在前蓋8』的上部。具有顯示單元18』的顯示設備17』被設置在基座16』的車體前側上的地板面G上。用於輸出行進聲音、語音引導等的揚聲器、各種警告指示器、用於再現行進風的風扇等能夠被設置在顯示設備17』上。圖14是模擬兩輪車2』的側視圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。在車體框架7』的主框架20』的車體前側上設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置，並且用於為轉向把手4』的樞轉操作提供任意阻力的把手電機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27』的旋轉軸25』連接到支撐轉向把手4』的把手夾具24』。ー對把手柄37』和ー對把手開關36』沿車輛的寬度方向附接到轉向把手4』的相對端。在把手開關36』中的每ー個上，設置類似於實際的兩輪車的各種開關，諸如導通-切斷開關、用於頭燈的光軸轉變開關、轉向燈開關、喇叭開關和起動按鈕。而且，在轉向把手4』的相對端部設置前制動杆和離合器杆(未示出)。用於支撐直線致動器10』的一對左支架和右支架19』附接到主框架20』的向上直立部分7a』的下方。直線致動器10』分別由通過下側萬向節35』支撐在基座16』上的固定側部件34』以及與固定側部件34接合以沿固定側部件34』的縱向移動的移動側部件33』形成。移動側部件33』通過具有抓握部分28a』的上側萬向節28』支撐在支架19』上。可以通過相對於固定側部件34』改變移動側部件33』的位置來使模擬兩輪車2沿預定方向傾斜。對移動側部件33』相對於固定側部件34』的移動量和移動速度的控制由容納在顯示設備17』中的控制部(未示出)執行。後框架21』耦接到主框架20』的車體後側。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』的強化框架22』附接到後框架21』。在本實施方式中，主框架20』和後框架21』由彎管材料構成，而子框架23』和強化框架22』由圓管材料構成。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構60』上。沿俯仰軸支撐機構60』的車體前後方向設置用於將俯仰運動約束為預定角度的前側止動器29』和後側止動器30』。在主框架20』的底面上一體式設置的圓管形式的成對的前止動器29』和後止動器30』在其下端部與形成在側傾軸部件12』的相對端部的止動面(參照圖15)接觸，以約束俯仰運動。耦接到俯仰軸部件14』的側傾軸部件12』被支撐在附接到支撐基座13』的上部的側傾軸支撐機構50』上。為了使得車體能夠進行側傾運動，根據本實施方式的模擬兩輪車2』提供按照傾斜關係設置的沿車體的前後方向定向的側傾軸部件12』，以使得當從車體的側面觀看時，車體的前側被設置得較低(車體後側被設置得較高)。通過以這種方式按照向前向下傾斜的關係設置側傾軸部件12』，可以響應於模擬兩輪車2』的側傾運動在車體上產生橫擺角。圖15是驅動機構11』的放大圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。在本實施方式中，側傾軸部件12』的軸線RC相對於水平面H向前向下(向後向上)傾斜a度(例如，10度)。 側傾軸部件12』具有大直徑部分12a』和在該大直徑部分12a的相對端的ー對小直徑部分12b』，並且在小直徑部分12b』的車體上側上形成平面形式的一對止動面12cf』和12cr』。側傾軸支撐機構50』包括用於支撐側傾軸部件12』的小直徑部分12b』的兩個軸承支持件52』以及固定到上側支撐板55』的頂面的傾斜部件53』。各個軸承支持件52』通過沿車輛的寬度方向的一對螺栓51』固定到傾斜部件53』，並且上側支撐板55』通過4個螺栓54』固定到下側支撐板56』，該下側支撐板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』和設置在大直徑部分14a』的相對端的ー對小直徑部分14b』。俯仰軸部件14』和側傾軸部件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』的俯仰軸支撐機構60』附接到設置在主框架20』的底面上的支撐板61』。在本實施方式中，在模擬兩輪車2』不執行側傾運動和俯仰運動中的任意ー種的中性狀態下，與主框架20』的底面平行的面FC被設置為使得在車體的側面觀看時該面FC相對於水平面H向前向下傾斜P度(例如，6度)。主框架20』的傾斜角P被設置為小於側傾軸部件12』的傾斜角。在本實施方式中，因為側傾軸部件12』相對於基座16』的傾斜角a被設置為大於主框架20』相對於基座16』的傾斜角P，所以移動模擬兩輪車2』使得相對於基座16傾斜與移動側傾軸部件12』使得相對於基座16傾斜能夠兼容，以使得能夠獲得更接近於實際兩輪車的騎行感覺。而且，在模擬兩輪車2』的俯仰運動中，便於使得前向傾斜允許範圍大於後向傾斜允許範圍，並且可以再現實際的兩輪車中的減速時前叉收縮量大於加速時前叉延伸量，以形成接近於實際的摩託車的騎行感覺的騎行感覺。
如上所述，模擬兩輪車2』的俯仰運動通過設置在主框架20』的底面上的前止動器29』和後止動器30』與側傾軸部件12』的抵接來約束。此外，模擬兩輪車2』的側傾運動通過止動部件90』與傾斜部件53』的抵接來約束，該止動部件90』附接到側傾軸部件12』的大直徑部分12a』並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』支撐以進行樞轉運動，並且在未示出的右側踏板上支撐後制動踏板以進行樞轉運動。圖16是模擬兩輪車2』的透視圖。與上述附圖標記相同的附圖標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。固定到地板面G的基座16』 (參照圖13)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』的車體後側上的大致矩形形狀的延伸部16b』。連接到直線致動器10』的下側萬向節35』的錨32』在寬度增加部分16a』上被支撐以進行旋轉，並且側傾軸支撐機構50』固定到延伸部16b』。沿車體的前後方向定向的軸線JC指示下側萬向節35』的樞轉運動的軸線。圖17是當在模擬兩輪車2』的正面觀看時的驅動機構11』的結構的解釋圖。如上所述，側傾軸部件12』的小直徑部分12b』由兩個軸承支持件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』(參照圖15)固定到傾斜部件53』和上側支撐板55』。此外，俯仰軸部件14』被支撐在由軸承支持件63』形成的俯仰支撐機構60』上。用於支撐俯仰軸部件14』的小直徑部分14b』進行旋轉的軸承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』的側視圖和透視圖，其說明側傾軸部件12』的傾斜角的設置方法。模擬兩輪車2』的結構與上文參照圖13和圖17所述的結構相同，並且，與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。在本實施方式中，側傾軸部件12』的傾斜角被設置為使得側傾軸部件12』的軸線RC與支撐直線致動器10』的下側萬向節35』中的每ー個的軸線JC在下側萬向節35』的車體前側上的交點S處彼此相交。而且，如果在圖19的透視圖中觀看，則側傾軸部件12』的軸線RC與包括左下側萬向節和右下側萬向節35』的軸線JC的平面P在交點S彼此相交。應當注意的是，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萬向節和右下側萬向節35』的軸線JC相交的軸線。上述交點S與模擬兩輪車2的虛擬前輪K設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對應。換句話說，在本實施方式中，包括下側萬向節35』的軸線JC的平面P與作為模擬兩輪車2』的傾斜運動的參照的虛擬路面對應，並且可以通過按照向前向下傾斜的關係設置側傾軸部件12』來將虛擬路面與側傾軸部件12』的軸線RC之間的交點S(即，虛擬前輪K的接地點)設置到與普通兩輪車的前輪接地點的位置類似的位置處。因此，能夠實現接近於兩輪車關於前輪傾斜轉彎的由實際的兩輪車提供的騎行感覺。而且，相對於轉向把手4』的旋轉軸25』(把手電機27』的輸出功率軸)的旋轉軸線25c』與下側萬向節35』的軸線JC之間的交點，將交點S設置在車輛前側。應當注意的是，還可以在與旋轉軸線25c』的位置相同的位置設置交點S。然後，通過改變交點的位置，例如，通過將交點與樞轉運動軸線設置到基本相同的位置，可以實現接近於前叉偏移量或軌跡量小的運動型車輛的操作感覺，或者，通過使交點與樞轉運動軸線彼此隔開，可以獲得接近於前叉偏移量或軌跡量大的美國型車輛的操作感覺。圖20是說明利用模擬兩輪車2』產生橫擺角的方式的平面圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。如上所述，在模擬兩輪車2』中，因為側傾軸部件12』按照向前向下傾斜的關係被設置在車體上，所以可以響應於側傾運動在車體上產生橫擺角。應當注意，儘管在根據本 實施方式的橫擺角產生結構中，除非車體傾斜轉彎，否則不產生橫擺角，但是為了便於說明，示出向上直立狀態的橫擺角。在本實施方式中，在遠離模擬兩輪車2』的車體後側的位置處設置橫擺中心YC。在圖20中，模擬兩輪車2』的總長度是從車體前端2Mb(圖中的黑色圓形標記)到車體後端2Ub (圖中的黒色方塊標記)的長度。然後，如果模擬兩輪車2』向右側傾斜轉彎，則在由車體2L』和車體中心線CR指示的向上直立狀態下，相對於車體中心線C產生橫擺角0R。另ー方面，如果模擬兩輪車2』向左側傾斜轉彎，則在由車體2L』和車體中心線CL指示的向上直立狀態下，相對於車體中心線C產生橫擺角6L』。在下文中，參照圖27至圖29描述在傾斜轉彎時產生橫擺角的原因。圖27是模擬兩輪車2』的側視圖，其說明車體與橫擺中心YC之間的關係。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。在本實施方式中，模擬兩輪車2』的橫擺中心YC是經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與側傾軸部件12』的軸線RC之間的交點。因此，可以通過改變側傾軸部件12』的軸線RC的傾斜角a以及從側傾軸部件12』到軸線RC的尺寸來改變橫擺中心YC。圖28是說明橫擺角的產生原理的示意圖。此外，圖29是沿圖28的方向A』觀看的視圖，並且圖30是沿圖28的方向A觀看的視圖。圖28所示的A』方向是側傾軸部件12』的軸線RC的軸方向(y』軸方向)，並且A方向是車體的前後方向(y軸方向)。在圖28中，模擬兩輪車2』的車體由處於向上直立狀態的線段2Mb-2Ub來表示，並且按照角度0傾斜轉彎的狀態由2Ma_2Ua的交替的長-兩短虛線來指示。車體與側傾軸部件12』在傾斜轉彎之前通過假象線2Jb彼此連接，並且在傾斜轉彎之後通過虛擬線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後方向定向的角度；並且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，通過將在傾斜轉彎之後從車體前端2Ma繪製垂直線時的交點從A方向投射到側傾軸部件12』的軸線RC所獲得的線是車體前端中心MC，並且通過將在傾斜轉彎之後從車體後端2Ua繪製垂直線時的交點從A方向投射到側傾軸部件12』的軸線RC所獲得的線是車體後端中心UC。如圖29(沿圖28的方向A』觀看的視圖)所示，當在車體的向上直立狀態下從側傾軸部件12』的軸線RC的軸方向(y』軸方向)觀看時，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彎傾斜角0，則車體前端2Ma (圖中的空白圓形標記)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，如果從車體的前後方向(y軸方向)觀看該傾斜轉彎運動，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彎傾斜角9，則車體前端2Ma(圖中的空白圓形標記)的高度在傾斜轉彎之後下降到L3的位置。此時，在車輛前端2Ma相對於z軸向圖的右側移動距離xl時，車體後端2Ua向圖中的右側僅移動比距離xl小的距離x2。然後，車體前端2Ma相對於z軸的角度在傾斜轉彎之後變成9 1，並且車體後端2Ua相對於z軸的角度在傾斜轉彎之後變成比9 I小的0 2。 通過按照相對於車體的前後方向成角度a的傾斜關係設置側傾軸部件12』來確定角度0 2 < 0 I的關係和距離x2 < xl的關係。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彎時導致的橫擺角(在右傾斜轉彎的情況下，如圖20所示為9R)對應。應當注意的是，如果在圖28所示的車體的向上直立狀態中，從車體與虛擬線2Jb之間的連接點到車輛前端2Mb (在傾斜轉彎之前)的距離由L6來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點到車體後端2Ub (在傾斜轉彎之後)的距離由L7來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點到車體前端2Ma(在傾斜轉彎之後)的距離由L8來表示；從車體與虛擬線2Jb之間的連接點到車體後端2Ua(在傾斜轉彎之後)的距離由L9來表示；並且車體的傾斜轉彎角由9來表示且距離L3+距離L4=距離L5，則各個部分的長度可以按照以下方式來計算。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分別是側傾支撐機構50』的透視圖和側視圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。設置有螺栓孔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』中的每ー個上，並且軸承支持件52』通過插入在螺栓孔59』中的螺栓51』(參照圖15)固定到傾斜部件53』。左傾斜部件和右傾斜部件53成對地形成為具有傾斜面53』的大致楔形形狀，使得兩個軸承支持件52』能夠按照傾斜關係設置在沿水平方向設置的上側支撐板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傾軸部件12』的傾斜角。應當注意的是，還可以在不使用傾斜部件53』的情況下將上側支撐板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)固定到上側支撐板55』。用於將上側支撐板55』耦接到下側支撐板56』的螺栓54』(參照圖15)的4個螺栓54a』被形成在上側支撐板55』的4個角處。應當注意的是，上側支撐板55』可以被設置為具有與下側支撐板56』類似的尺寸。圖23是側傾軸部件12』的頂視圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。用於耦接到俯仰軸部件14』的耦接面73』被形成在大直徑部分12a』的車體上側上的側傾軸部件12的位置處。4個螺栓孔70』被形成在耦接面73』中。而且，接合槽71』(板狀形式的止動部件90』(參照圖25和圖26)利用該接合槽71』接合)以及用於固定止動部件90』的兩個螺栓孔72』被形成在大直徑部分12a』的車體下側上。在小直徑部分12b』上形成的、以與從主框架20』突出的前止動器29』和後止動器30』(參照圖15)抵接的止動面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器29』和後止動器30』接合。而且，用幹與前側止動器29』抵接的止動面12cf』以及用幹與後側止動器30』抵接的止動面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。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。插入有用於耦接到側傾軸部件12』的螺栓(未示出)的4個螺栓孔80』被形成在俯仰軸部件14』的大直徑部分14a』中。而且，用幹與側傾軸部件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，並且插入在4個螺栓孔80』中的螺栓被擰入形成在側傾軸部件12』中的4個螺栓孔70』中，以使側傾軸部件12』與俯仰軸部件14』彼此緊固。 圖26是結構的解釋圖，其說明當在車體的側面觀看時的側傾軸部件12』與俯仰軸部件14』之間的接合狀態。另外，圖26是在車體的正面中觀看的結構的解釋圖。與上述附圖標記相同的附圖標記表示相同的或等效的元件。如上所述，板狀形式的止動部件90』附接到側傾軸部件12』的大直徑部分12a』的底面。止動部件90』通過插入在螺栓孔92』中的螺栓固定，使得止動部件90』容納在接合槽71』中。傾斜面91』被形成在止動部件90』的底面上，使得車體的側傾運動由與傾斜部件53』的傾斜面53a』抵接的傾斜面91』來約束。根據該止動部件90』，可以通過簡單的配置來約束車體的側傾運動，以使得不超過預定角度。可以使止動部件90的沿車體的寬度方向的尺寸等於例如傾斜部件53』的沿車體的寬度方向的相對端之間的尺寸。如上所述，利用根據本發明的騎行模擬器，因為將模擬兩輪車2』支撐在基座16』上的驅動機構11』支撐側傾軸部件12』，使得側傾軸部件12』的軸線RC相對於車體按照向前向下傾斜的關係延伸，所以可以在不増加用於產生橫擺角的特殊機構的情況下，在側傾運動時在模擬兩輪車的車體上產生橫擺角。因此，可以利用簡單的配置來再現在實際的兩輪車迴轉時由車體產生的橫擺角的變化，以由此獲得接近於兩輪車關於前輪傾斜轉彎的實際的兩輪車的騎行感覺。應當注意的是，模擬兩輪車的形狀或結構、驅動機構的結構、俯仰軸部件和側傾軸部件的形狀、俯仰軸支撐機構和側傾軸支撐機構的形狀或結構、傾斜部件的形狀、結構等、虛擬前輪的接地點的設置等不限於上述實施方式中例示的那些，而是可以進行各種修改。應當注意的是，利用上述騎行模擬器，除了側傾軸的傾斜結構以外，可以通過改變座位的位置(就座的位置)或轉向部件來進ー步調節操作感覺。而且，如果側傾軸按照向後向下的關係設置，則座位側移動很大量，因此，獲得由後輪限定接地點的旋轉，並且獲得前輪旋轉ー個大圈的這種感覺。相反，如果側傾軸按照向前向下傾斜的狀態設置，則獲得前輪停止的這種感覺。應當注意的是，根據本發明的騎行模擬器不限於上述實施方式，而是能夠在不偏離本發明的主g的情況下自然地採用各種配置。因此描述了本發明，很明顯，本發明可以按照很多方式變化。並不將這些變化視作對本發明的精神和範圍的偏離，並且對於本領域技術人員而言明顯的是，g在將所有這些修改包括在以下權利要求的範圍內。
本申請要求2011年2月24日提交的日本專利申請No. 2011-039025和2011年2 月25日提交的日本專利申請No. 2011-039866的優先權，通過引用將其全部內容併入本文。
權利要求
1.ー種騎行模擬器，其中，基於操作員(14)對模擬車輛(16)的操作使該操作員(14)具有駕駛狀態的模擬體驗，並且，該騎行模擬器包括用於計算所述模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側傾角(Rollj)的虛擬側傾角計算裝置(200)，該騎行模擬器包括 用於將所述虛擬側傾角(Roll_i)與預先設置的預定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)， 其中，當所述虛擬側傾角(Roll_i)超過所述預定角度(Roll_is)時,從控制所述模擬車輛(16)的側傾角的致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動；並且 所述振動隨著所述虛擬側傾角(Rollj)的増大而增加。
2.ー種騎行模擬器，其中，基於操作員(14)對模擬車輛(16)的操作使該操作員(14)具有駕駛狀態的模擬體驗，並且，該騎行模擬器包括用於計算所述模擬車輛(16)的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側傾角(Rollj)的虛擬側傾角計算裝置(200)，該騎行模擬器包括 用於將所述虛擬側傾角(Roll_i)與預先設置的預定角度(Roll_is)相互比較的角度比較裝置(206)， 其中，當所述虛擬側傾角(Roll_i)超過所述預定角度(Roll_is)時,從控制所述模擬車輛(16)的側傾角和俯仰角的致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振動；並且所述振動隨著所述虛擬側傾角(Rollj)的増大而增加。
3.根據權利要求I或2所述的騎行模擬器，其中，所述騎行模擬器還包括 被設置為支撐所述模擬車輛(16)進行側傾樞轉運動和俯仰樞轉運動的支撐機構(24)； 所述致動器単元(20)包括位於所述模擬車輛(16)的前方的ー對左直線致動器和右直線致動器(50);並且 所述模擬車輛(16)的移動由所述ー對左直線致動器和右直線致動器(50)控制。
4.根據權利要求3所述的騎行模擬器，其中， 所述模擬車輛(16)被設置在基座(12)上； 所述直線致動器(50)中的每ー個包括固定部件(54)和相對於該固定部件(54)能夠移動的可移動部件(52)； 各個固定部件(54)在其下端部通過萬向節(58)連接到所述基座(12);並且 各個可移動部件(52)在其上端部連接到所述模擬車輛(16)。
5.根據權利要求I至4中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中， 所述虛擬側傾角計算裝置(200)基於以下參數計算所述虛擬側傾角(Rollj) 由把手扭矩檢測裝置(82)檢測到的、與所述操作員(14)的把手操作對應的轉向扭矩； 由傾斜扭矩檢測裝置(94)檢測到的、與所述操作員(14)的體重的移動對應的傾斜扭矩；以及 所述虛擬車輛的車速。
6.根據權利要求I至5中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中，所述騎行模擬器還包括揚聲器(28),並且 其中，當所述虛擬側傾角(Rollj)超過所述預定角度(Roll_is)時，從所述揚聲器(28)產生模擬聲音。
7.根據權利要求I至6中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中， 預先設置等於或大於所述預定角度(Roll_is)的第二預定角度(Roll_ic);並且 當所述虛擬側傾角(Rollj)超過所述第二預定角度(Roll_ic)吋，從所述致動器單元(20)向所述模擬車輛(16)施加振幅大於所述振動的振幅的第二振動。
8.一種騎行模擬器(I』)，該騎行模擬器(I』 )包括基本水平設置的基座(16』)、設置在所述基座(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』 )上的驅動機構(11』)，該驅動機構(11』 )包括使得所述模擬兩輪車(2』 )能夠進行側傾運動的側傾軸部件(12』)以及使得所述模擬兩輪車(2』)能夠進行俯仰運動的俯仰軸部件(14』)，並且， 所述驅動機構(11』)支撐所述側傾軸部件(12』)，使得所述側傾軸部件(12』)的軸線(RC)相對於所述基座(16』 )按照向前向下傾斜的關係設置。
9.根據權利要求8所述的騎行模擬器，其中， 所述驅動機構(11』)被設置在所述模擬兩輪車(2』)的車體前後方向上的大致中央位置； 其中，所述模擬兩輪車(2』 )的車體前側通過由控制部任意控制的ー對左直線致動器和右直線致動器(10』 )支撐在所述基座(16』 )上；並且， 所述直線致動器(10』 )中的每ー個由通過下側萬向節(35』 )接至所述基座(16』 )的棒狀固定側部件(34』)以及通過上側萬向節(28』)接至所述模擬兩輪車(2』)的車體前側且與所述固定側部件(34』 )的接合位置能夠任意改變的移動側部件(33』 )形成。
10.根據權利要求8或9所述的騎行模擬器，其中， 在車體的側視圖中觀察時，所述側傾軸部件(12』)的軸線(RC)在交點(S)處與所述下側萬向節(35』 )的沿車體前後方向的樞軸的軸線(JC)相交，並且， 所述交點(S)被設置在所述下側萬向節(35』 )的車體前側。
11.根據權利要求8或9所述的騎行模擬器，其中， 在車體的側視圖中觀察時，所述側傾軸部件(12』)的軸線(RC)在交點(S)處與所述下側萬向節(35』 )的沿車體前後方向的樞軸的軸線(JC)相交，並且， 所述交點(S)與所述模擬兩輪車(2』)的轉向把手(4』)的樞軸軸線(25c』)相同或者相對於所述樞軸軸線(25c』 )被設置在車體前側。
12.根據權利要求8至11中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中，所述驅動機構(11』)通過在支撐所述側傾軸部件(12』)的側傾軸支撐機構(50』)的下部設置具有傾斜面(53a』)的傾斜部件(53』 )來按照向前向下傾斜的關係支撐所述側傾軸部件(12』)。
13.根據權利要求12所述的騎行模擬器，其中， 沿車輛的寬度方向延伸的止動部件(90』 )附接到所述側傾軸部件(12』)，並且 所述止動部件(90』 )與所述傾斜部件(53』 )彼此抵接，以約束所述模擬兩輪車(2』 )的側傾運動。
14.根據權利要求8至13中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中，各自為平面形式的止動面(12cf』，12cr』 )被形成在所述側傾軸部件(12』 )的相對端部，並且 沿車體的向下方向從所述模擬兩輪車(2』)的車體框架(7』)突出的兩個止動器(29』，30』 )與所述止動面(12cf』，12cr』 )抵接，以約束所述模擬兩輪車(2』 )的俯仰運動。
15.根據權利要求8至14中的任意ー項所述的騎行模擬器，其中， 所述驅動機構(11』 )被設置在固定到所述基座(16』 )的支撐基座(13』 )與構成所述模擬兩輪車(2』 )的車體框架(7』 )的主框架(20』 )之間，並且 在所述模擬兩輪車(2』 )不執行側傾運動和俯 仰運動中的任意ー種的中性狀態下，所述主框架(20』 )相對於所述基座(16』 )按照向前向下傾斜的關係設置。
16.根據權利要求15所述的騎行模擬器，其中，所述側傾軸部件(12』)相對於所述基座(16』)的傾斜角(α)被設置為大於所述主框架(20』)相對於所述基座(16』)的傾斜角(R)。
17.根據權利要求14所述的騎行模擬器，其中，所述止動面(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(人工振動)意識到腳踏板(踏板)已經與地接觸，並且使得能夠為操作員更有效地提供駕駛時的真實感。該騎行模擬器包括用於計算模擬車輛的在虛擬空間中的虛擬車輛的虛擬側傾角Roll_i的虛擬側傾角計算裝置以及用於將所述虛擬側傾角Roll_i與預先設置的第一預定角度Roll_is相互比較的第一角度比較裝置。當所述虛擬側傾角Roll_i超過所述第一預定角度Roll_is時，從控制所述模擬車輛16的側傾角的致動器單元20向所述模擬車輛16施加振動。該振動被設置為使得它隨著所述虛擬側傾角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傾運動時產生橫擺角，以使得能夠提供與實際的兩輪車提供的感覺接近的感覺。
文檔編號G09B9/04GK102651179SQ201210042050
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月22日 優先權日2011年2月24日
發明者一見貞直, 宮丸幸夫, 青木克仁, 高橋義樹 申請人:本田技研工業株式會社