(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者による模擬二輪車上での体重移動の操縦操作に基づいてロール動を与え、旋回操縦感覚を疑似体験させる二輪車のライディングシミュレーション装置において、
前記使用者の体重移動に応じたリーントルクを検出するリーントルクセンサと、
２人乗りの状況を実現する負荷トルクを入力する入力手段と、
前記リーントルクセンサにより検出された前記使用者の体重移動で生じたリーントルクに、前記２人乗りの状況を実現する負荷トルクを加える加算手段と、
を備え、
加算結果に応じて前記模擬二輪車に前記ロール動を付与する
ことを特徴とするライディングシミュレーション装置。
【請求項２】
請求項１記載のライディングシミュレーション装置において、
前記入力手段を、操作画面上にタッチパネルセンサによる操作ボタンとして備えることを特徴とするライディングシミュレーション装置。
【請求項３】
請求項１記載のライディングシミュレーション装置において、
前記入力手段を、ジョイスティックとしたことを特徴とするライディングシミュレーション装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のライディングシミュレーション装置において、
前記負荷トルクは可変であることを特徴とするライディングシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行路を含む映像が表示された画面を見ながら、使用者（乗り手、運転者）が、模擬二輪車を操作してライディングシミュレーションを行う二輪車のライディングシミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、乗り手が各種操作可能な模擬二輪車と、この模擬二輪車の走行状態に係る走行路を含む所望の映像を表示するＣＲＴ等を利用した表示器とを組み合わせたライディングシミュレーション装置が、遊技用として、あるいは運転教育用として使用に供されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１５３６６号公報には、ステアリングトルクとリーントルクとから一定時間毎に計算されるロール角（計算ロール角）に、体重移動に係るリーントルクに比例した値（体重移動に係わるロール角分）を合成してロール動指令値とすることで、遠心力をも考慮したロール動を与えることが可能となり、結果として、模型二輪車の操縦者に対し、その模型二輪車の旋回操縦時に、実車の旋回操縦感覚にきわめて近いロール動を与えることができるという効果を達成するライディングシミュレーション装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、二輪車において２人乗りをした場合、乗員の体重が増えるため１人で乗った場合と比べると二輪車の挙動が大きく異なる。従来のライディングシミュレーション装置では、乗車部のハンドルとシートの下に配置されたセンサに入力された値により制御を行うため、２人乗りの状況を実現するためには実際に２人乗りをしなければならなかった。
【０００５】
また、ライディングシミュレーション装置に実際に２人乗りする場合は、２人乗りをするためのスペースと、乗車部分の強度の確保が必要であり、その分、コストも上昇するという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、実際に２人乗りを行うことなく、２人乗りの状況を実現するライディングシミュレーション装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るライディングシミュレーション装置は、使用者による模擬二輪車上での体重移動の操縦操作に基づいてロール動を与え、旋回操縦感覚を疑似体験させる二輪車のライディングシミュレーション装置において、前記使用者の体重移動に応じたリーントルクを検出するリーントルクセンサと、２人乗りの状況を実現する負荷トルクを入力する入力手段と、前記リーントルクセンサにより検出された前記使用者の体重移動で生じたリーントルクに、前記２人乗りの状況を実現する負荷トルクを加える加算手段と、を備え、加算結果に応じて前記模擬二輪車に前記ロール動を付与することを特徴とする。
【０００８】
これにより、実際に２人乗りをしなくても、２人乗りの状況を実現することができる。
【０００９】
また、前記負荷トルクを使用者が入力するための操作ボタンを操作画面上に備えてもよい。この場合、実際に２人乗りをしなくても、別の使用者（模擬二輪車の運転者ではない人）が操作ボタンで操作することにより、２人乗りにおける仮想の同乗者による動きを実現することができる。
【００１０】
さらに、前記負荷トルクを使用者が入力するためのジョイスティックを備えてもよい。この場合も、実際に２人乗りをすることなく、使用者や別の使用者がジョイスティックで操作することにより、２人乗りにおける仮想の同乗者による動きを実現することができる。
【００１１】
前記負荷トルクは可変であることにより、種々の異なる体重の人と２人乗りをする状況を作り出すことが可能となり、それに伴い種々の体重移動による負荷トルクの発生が可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るライディングシミュレーション装置の実施の形態例（以下、単に実施の形態に係るライディングシミュレーション装置と記す）について図１〜図１０を参照しながら説明する。
【００１３】
まず、本実施の形態に係るライディングシミュレーション装置２は、図１に示すように、使用者２０が乗車され得る形状を有し、かつ、乗車した使用者２０の操作に基づく各種情報を出力する模擬二輪車４と、該模擬二輪車４からの出力情報に基づいて、使用者２０が乗車している模擬二輪車４に対応する仮想車両（以下、二輪車という）の模擬空間内での位置情報と、模擬的な背景情報をもとに、前記使用者２０に対して、ポリゴンによる模擬視界を表示するディスプレイボックス６と、模擬二輪車４及びディスプレイボックス６を管理・制御する制御回路２２（図２参照）とを有する。
【００１４】
図２に示すように、前記ディスプレイボックス６には、使用者２０に模擬視界を表示するためのディスプレイ２４と、模擬二輪車４からの各種情報に基づいて模擬視界を構成する背景画像や仮想車両等のオブジェクトデータを保持し、制御回路２２からの情報に基づいて前記ディスプレイ２４に模擬視界を表示させるＣＧＩ発生装置（Computer Generated Image）２６と、操縦操作や他車両などにより発生する音を使用者２０に伝えるためのスピーカユニット２８が備えられ、通信線８で接続される制御卓（インストラクターテーブルともいう。）１０とを備える。
【００１５】
模擬二輪車４には、図２に示すように、実車と同様に、ハンドルトルクセンサ３０、アクセル開度センサ３２、ブレーキ圧センサ（３４、３６）などの各種センサ群や、ライティングスイッチ３８、ウィンカースイッチ４０などの各種スイッチ群や、ピッチモータ４２、ステアリングモータ４４などの各種モータ群が設置されている。図２に、上述した各種センサ群、スイッチ群及びモータ群等の代表例を図示し、その説明を省略する。
【００１６】
一方、前記制御回路２２とコンピュータ１２は、各種演算、判断及び制御等を行う中央処理装置としてのＣＰＵと、システムプログラム等が記憶される記憶手段としてのＲＯＭと、ワーク用等に使用される記憶手段としてのＲＡＭ等を有する。もちろん、前記制御回路２２は各種センサ群やスイッチ群からの情報から、ディスプレイ２４に対する表示制御も行うようになっている。
【００１７】
また、制御卓１０はコンピュータ１２と、このコンピュータ１２に接続される、入力手段としてのキーボード４６、ジョイスティック４８と、表示手段であるＣＲＴディスプレイ等のモニタ５０とを備えている。
【００１８】
制御回路２２から伝達される情報とは、基本的に模擬二輪車４の操縦操作に係わる現在位置データ、現在速度データ及び現在加速度データ等である。
【００１９】
ＣＧＩ発生装置２６は、制御回路２２からの前記各種データが例えばフレーム単位で入力されるに従って、予め記憶されている風景を含む走行路の映像情報を発生し、これによって、ディスプレイ２６には模擬視界が表示されることになる。
【００２０】
この模擬視界における車両の動きは、上述した通り、模擬二輪車４に備えられているセンサによる情報も影響している。例えば模擬二輪車４の運転席の下部に備えられている前記リーントルクセンサ３は、運転者である使用者の体重移動によりリーントルクを検出し、そのリーントルクは主に模擬視界における二輪車の横方向の挙動に影響を与える。
【００２１】
上記のようにリーントルクセンサ３は、体重移動によるリーントルクを検出するため、模擬視界における二輪車の動きは、乗員の体重によりそれぞれ異なってくる。このことは、ライディングシミュレーション装置で２人乗りの模擬運転を練習する際に関連する。
【００２２】
本実施の形態は、この２人乗りの状況を発生するために、実際に２人乗りした場合の二輪車の挙動を、模擬二輪車４に２人乗りしないで実現することであるが、ここで、まず、模擬二輪車４のシートとリーントルクセンサについて説明をする。
【００２３】
図３は、模擬二輪車４の運転者が座るシート５４の構造を模擬二輪車４の前方から見た図であり、リーントルクセンサ３と、シート５４を支えるための弾発部材５６とを有する。
【００２４】
リーントルクセンサ３は、可動円柱部３ａと円柱部３ｂからなり、可動円柱部３ａは円柱部３ｂに挿入され、可動円柱部３ａは円柱部３ｂに対し可動である構造となっている。そして、可動円柱部３ａが円柱部３ｂに挿入された程度に基づきリーントルクを検出する仕組みとなっている。そのため、検出方法は、例えば可変抵抗器を用いてもよい。
【００２５】
このリーントルクセンサ３に対して、シート５４は支点５８を中心に左右方向５７に動き、この動きに合わせてリーントルクセンサ３は、図４に示すように、可動円柱部３ａが可動することによりリーントルクを検出する。
【００２６】
上記検出したリーントルクに対して、２人乗りの状況を実現するために新たに加えるトルクを発生させる手段として、ジョイスティックまたはタッチパネルセンサを用いて後部座席に着座する人の体重移動を模擬する。
【００２７】
このジョイスティックやタッチパネルセンサの操作は、通常、模擬二輪車４の操縦者ではない人がディスプレイ２６やモニタ５０を見ながら行う。
【００２８】
ここで、ジョイスティック４８について説明する。図５は、ジョイスティック４８の斜視図であり、該ジョイスティック４８は、体重移動を模擬するために操作するための円柱部５２とこの円柱部５２を支える基台１００とを有して構成され、図６に点線でしめすように、任意の方向に傾けて操作することができるようになっている。そして、このジョイスティック４８は、操作により傾いた方向と傾きの程度を検出し、検出したデータを通信線８（図１参照）を介して制御回路２２に送信する。
【００２９】
なお、このジョイスティック４８は、必ずしもコンピュータ１２を介して制御回路２２と接続する必要がなく、制御回路２２と直接接続することも可能である。
【００３０】
次に、画面上で操作する方法を説明する。図７は、モニタ５０で表示される画面を示している。このモニタ５０は、タッチパネルセンサを有し、背景画像６０は、模擬二輪車４を操作する使用者が見ている背景と同じ画像であり、その下に左右方向ボタン６２が設けられている。トルクは、この左右方向ボタン６２を押すことにより発生され、検出したデータを通信線８を介して制御回路２２に送信する。
【００３１】
次に、実際の処理方法について説明する。図８は、リーントルクセンサ３で検出したトルクとジョイスティック４８または画面の左右方向ボタン６２で入力されたトルクからリーントルクを求めるフローチャートである。
【００３２】
まず、ステップＳ１０１でリーントルクセンサによって検出されたトルクａを読み込む。このトルク値は例えば右方向にかかるトルク値であれば正の値とし、左方向にかかるトルク値であれば負の値と予め定めておく。
【００３３】
次のステップＳ１０２において、ジョイスティック４８または左右方向ボタン６２で入力されたトルクｂを読み込む。その後、ステップＳ１０３において、前記ステップＳ１０１とステップＳ１０２で求められたトルクの和である加算値ｃを求め、次のステップＳ１０４において、加算値ｃを用いて模擬二輪車４の運動計算を行い、ステップＳ１０５で計算結果を模擬二輪車４に反映させ、ステップＳ１０６において、走行中かどうかを判定し、走行が終了したならば制御を止め、走行中であればステップＳ１０１に戻り、再度処理を繰り返す。
【００３４】
次に、ジョイスティック４８または左右方向ボタン６２の入力操作に基づくトルクの検出は、ジョイスティック４８または左右方向ボタン６２から入力されたトルク値を、コンピュータ１２から通信線８を介して、トルク通知メッセージにより通知されることにより検出される。
【００３５】
この処理を図９を参照しながら説明すると、まず、図９のステップＳ２０１において、コンピュータ１２から送信されたトルク通知メッセージを受信する。このトルク通知メッセージは、図１０に示すように、コンピュータ１２が検出したジョイスティック４８または左右方向ボタン６２で入力された方向とトルク値のトルクデータ６８を有する。
【００３６】
次に、ステップＳ２０２において、図８のステップＳ１０２に示すトルクｂ（変数ｂ）に右方向と左方向で符号をつけて代入する。そして、次のステップＳ２０３において、走行中かどうかを判定し、走行が終了したならば制御を止め、走行中であればステップＳ２０１に戻り、再度処理を繰り返す。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態に係るライディングシミュレーション装置においては、運転者の体重移動により発生するリーントルクに、ジョイスティックまたは画面上の左右方向ボタンで入力されたトルクを加えることにより、実際に２人乗りしなくても２人乗りの状況を実現することが可能となる。
【００３８】
このことにより、模擬二輪車の強度の確保や、後部座席の作成などが不要となりライディングシミュレーション装置の製作コストを下げることが可能となり、さらにジョイスティックや左右方向ボタンの入力を加減して、加えるトルクを変化させることにより、種々の異なる体重の人間と２人乗りする状況をも実現することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明に係るライディングシミュレーション装置は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４０】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係るライディングシミュレーション装置によれば、実際に２人乗りをしなくても、ジョイスティックまたは左右方向ボタンから入力されたトルク値を用いることにより、２人乗りの状況を実現することが可能となる。また、２人が乗るスペースの確保が不要となる他に、乗車部分の強度確保も不要となる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るライディングシミュレーション装置の側面図である。
【図２】図１に示すライディングシミュレーション装置の回路構成ブロック図である。
【図３】模擬二輪車のシートの構造を、模擬二輪車の前方から見た図である。
【図４】シートが運転者により傾けられた様子を示す図である。
【図５】ジョイスティックの斜視図である。
【図６】ジョイスティックの円柱部を傾けた様子を示す図である。
【図７】制御卓上のモニタに表示される画面を示す図である。
【図８】リーントルクを求めるフローチャートである。
【図９】ジョイスティックまたは左右方向ボタンで入力されたトルクの検出方法を示すフローチャートである。
【図１０】トルク通知メッセージ内のトルクデータを示す図である。
【符号の説明】
２…ライディングシミュレーション装置  ３…リーントルクセンサ
３ａ…可動円柱部                      ３ｂ…円柱部
４…模擬二輪車                        ６…ディスプレイボックス
８…通信線                            １０…制御卓
１２…コンピュータ                    ２２…制御回路
２４…ディスプレイ                    ４８…ジョイスティック
５０…モニタ                          ５２…円柱部
５４…シート                          ５６…弾発部材
５８…支点                            ５７…左右方向
６０…背景画像                        ６２…左右方向ボタン
６８…トルクデータ                    １００…基台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003829067.tif 000008
【図８】
0003829067.tif 000009
【図９】
0003829067.tif 000010
【図１０】
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