JPH0451081A - 二輪車のライディングシミュレーション装置 - Google Patents
二輪車のライディングシミュレーション装置Info
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- JPH0451081A JPH0451081A JP2158944A JP15894490A JPH0451081A JP H0451081 A JPH0451081 A JP H0451081A JP 2158944 A JP2158944 A JP 2158944A JP 15894490 A JP15894490 A JP 15894490A JP H0451081 A JPH0451081 A JP H0451081A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ングシミュレーシフ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。
、ハンドルやアクセル操作に合わせてディスプレイ画面
を変化させ、ライディング感覚でゲームを楽しめるよう
にした遊戯用のシミュレーション装置が知られており、
かかる装置において臨場感を高めるべく、模型二輪車を
横方向に傾動自在としたものも特開昭61−15468
9号公報や実開昭62−1688号公報で知られている
。
だけであって、コーナ部分を走行する際の旋回感や加減
速感や走行中の車体の挙動等の実際の走行感をシミュレ
ーションすることができないという問題点があった。
の走行感をシミュレーションし得るようにして単に遊戯
用だけでなく二輪車の運転教育にも使用し得るようにし
た二輪車のライデイングンミュレーソヨン装置を提供す
ることを目的とする。
れ、前後、左右及び」1下方向に移動自在の移動台と、
該移動台の動きを駆動する駆動手段と、該移動台の上に
設置され、人間が搭乗して操作可能な模型二輪車と、該
模型二輪車の前方に配置され、予め記憶された映像を表
示するディスプレイ装置と、該模型二輪車上の搭乗者の
操作並びに動きに応じて該駆動手段を制御し、以って、
該模型二輪車のヨー、ロール及びピッチ動を制御すると
共に、該ディスプレイ装置に表示される映像を該模型二
輪車の模擬走行状態に応じて変化させる制御手段とを具
備した。
てそのロール方向と反対方向に映像を回転させるよう該
ディスプレイ装置への映像信号を制御した。
に遠心力が発生するが、シミュレータではこれを発生さ
せることができない。
二輪車より少なくし、ロール方向と逆方向にスクリーン
の映像中の水平線を傾斜させ、これにより1、搭乗者と
車体に略直線的に重力が加わるようになり、以って、搭
乗者に旋回感を感知させている。また、映像のロール方
向の移動に加えてピッチ方向にも移動させることにより
、コーナリングの際の搭乗者から見た映像が実際の二輪
車ものと違和感なく感じさせることができる。
成について説明する。これらの図において、1は基台、
2は基台!上の左右1対のガイドレールlaに転輪2a
を介して前後方向(矢印AB方向)に移動自在に支持さ
せた移動台を示す。
てガイドプレート1bを立設し、各ガイドプレート1b
の上縁を内側に屈曲させ、その下面に移動台2の軸支し
たガイドローラ2bを当接させ、更に各ガイドプレート
1bの上部外側面に多数のピン3aを列設したラック部
材3を固接し、移動台2の中央部に各ラック部材3のビ
ン3aに噛合するビニオン4aを両側に取付けた駆動軸
4を横設している。ここで、駆動軸4を移動台2に搭載
したモータ5によりギアボックス5aを介して正逆転す
ることにより移動台2をガイドレール1aに沿って前後
動させるようにした。ガイドレール1aは、曲端側及び
後端側を上方に湾曲させた湾曲レールで構成されており
、かくして、移動台2の前後動に伴い移動台2が上下方
向(矢印EF力方向に傾くようにした。移動台2には、
横方向(矢印CD方向)及び上下方向(・矢印EF力方
向の直交2方向の移動機能を持つ互いに独立した前後1
対の可動装置6が搭載されている。即ち、各可動装置6
は移動台2上に横設したガイドレール7aに横方向に摺
動自在に支持されるスライド台7と、スライド台7に固
定のガイドレール8aに上下方向に摺動自在に支持され
る昇降枠8とで構成されている。ここで、スライド台7
を移動台2に搭載したモータ9にギアボックス9ユを介
して連結されるボールネジ9bの正逆転で左右動させ、
一方、昇降枠8をスライド台7に搭載したモータ10に
ギアボックスIOaを介して連結されるボールネジ10
bの正逆転で上下動させるようにしている。これにより
、各可動装置6の動作端たる昇降枠8に上下動と更にス
ライド台7の動きによる左右動とが与えられるようにし
た。
め、上記移動台2の可動構造を廃止し、直接地面に固定
してもよい。この場合、ピッチ方向の動きは上記ガイド
レール8aの上下階動自在の上記昇降枠8のピッチ動の
上下連動で代用される。
し、支持枠11に前後方向に長手のローリング軸I2を
介して模型二輪車13を横方向に傾動自在に支持してい
る。第4図において、後側の可動装置6の昇降枠8の上
部に十字継手14を介して支持枠11の後端を連結する
と共に、前側の可動装置6の昇降枠8の上部にボール継
手15を介して取付けたリニアガイド16に支持枠11
の曲端部をその下面のガイドレールIlaにおいて前後
方向に摺動自在に係合させて、各可動装置6の昇降枠8
の上下動や左右動に追従して支持枠11が上下方向や横
方向に傾動し得るようにしている。また、支持枠11の
横方向中央部にローリング軸+2を縦設すると共にその
下側にモータ17を搭載して、このモータ17により減
速機17aとギア+7bとを介してローリング軸12を
回動するようにしている。このローリング軸12の中央
部に固設した受座12aに模型二輪車!3のフレーム1
3aを取付けるようにした。
ド台7の各々の移動範囲を規制するショックアブソーバ
である。
搭乗者の操作を検出するために、アクセル、ハンドル、
ブレーキ、クラッチ、ギアチェンジ等の操作や体重移動
を検出する各種センサが設けられている。これらセンサ
として、アクセル開度センサ2!、クラッチレバ−角セ
ンサ22、ハンドルトルクセンサ23、リーントルクセ
ンサ24、フロントブレーキ圧センサ25及びリヤブレ
ーキ圧センサ26が設けられている。また、実際の運転
状況をシミュレーションするために、ライティングスイ
ッチ、デイマースイッチ、ウィンカ−スイッチ、スター
タスイッチ、ホーンスイッチ、キルスイッチ等の各種ハ
ンドルスイッチ27やギアポジションスイッチ28が設
けられている。
ン29、振動発生器30及びスピーカ31等が模型二輪
車13に取付けられている。更に、実際の二輪車の運転
状況を音及び映像により再現するために、模型二輪車1
3の前後に設けられたR/L、2チヤンネルの合計4台
のスピーカ32と、その前方に設けられたディスプレイ
装[33とがある。このディスプレイ装置33は、第1
図に示す如く基台1や移動台2と離れて設けられても良
いし、また第5図(a)に示す如く移動台2と連結され
ていても良い。いずれの場合も、本シミュレータの動き
に応じて、搭乗者の目に映像が捕え易いようにディスプ
レイ装置も何等かの動きをするよう設計されている。こ
こで、上記センサからの信号を、コンピュータに入力し
、ディスプレイ装置33の画像をコンピュータにより運
転状況に応じて変化させると共に、前記各モータ5.9
、l0117を制御して、実際の二輪車と同様に体感で
きる挙動を再現するように構成した。
詳細する前に、先ず、本発明の全体動作について簡単に
説明する。
ときは、モータ5により移動台2を前後動させるもので
、第5図(b)、(c)に示す如く模型二輪車は動く。
の湾曲により前玉りに前進したり汲上りに後退し、搭乗
者に加減速感が与えられる。 また、ディスプレイ画像
がコーナ部に差掛かり搭乗者が体重移動を行ったときは
、モータ17によりローリング軸12を回転させて模型
二輪車13を横方向に傾動させると共に、両可動装置6
のモータ9、IOを作動させて、スライド台7と昇降枠
8の合成動作により模型二輪車13を傾動方向に向かっ
て上昇させ、搭乗者にコーナリング時の旋回感を一時的
に体感させる。
することでヨーを、これらスライド台7を単独で左右動
させることにより前輪又は後輪のスリップを、両可動装
置6の昇降枠8を単独で上下動させることにより第5図
(d)に示す如く前輪側又は後輪側のクツション動作を
再現する。更に、第5図(e)、Cf)に示す如く、前
屈、後屈させることもできる。
る。
テムブロック図である。ここで、前記各種センサ等21
〜28の出力信号はミニコンピユータ40に入力される
。このミニコンピユータ40は、図示しないCPU、制
御プログラムや各種データ等を格納するROM又はr(
AM等により構成されるものであり、このミニコンピユ
ータ40の制御の下、前記第4図に示す模型二輪車13
駆動用の6軸サーボモータ、電動ファン29、振動発生
器30、スピーカ31.32、ディスプレイ装置33、
ステアリングアシスト用のサーボモータ35が作動する
。上記6軸サーボモータにより、模型二輪車13の車体
本体のヨウ角y(第7図(a))、ロール角r(第7図
(b))、ピッチ角p(第7図(C))が制御される。
、ロードセル等により構成され、車体を傾けることによ
り発生する応力(即ち、リーントルク)に応じた電気信
号を出力する。
る3個のスピーカ31とその外側に設けられる4個のス
ピーカの合計7個設けられている。
31は主に低音を再生し、外部スピーカ32は高音を再
生するようにしている。一方、電動ファン29はインバ
ータ等により走行速度に比例してその回転速度が制御さ
れ、これにより走行速度の上昇に伴って搭乗者に顔に吹
付けられる風圧が大きくなる。同様に、振動発生器30
も走行速度?ご比例してその発生振動が大きくなるよう
制御される。
た場合に前記ミニコンピユータ40により実行される計
算処理を示すフローチャートである。ここでは、最初に
直進状懇で模擬走行を開始した後に、車体を傾けて曲進
走行を行うものとする。先ず、ステップ100にて各種
車両特性に関するデータの設定を行った後、搭乗者が走
行をスタートさせると、これがステップ101にて検出
され、コンピュータ処理はステップ!02を介してステ
ップ103に入る。
、ここで、加減速G1直進方向速度X、ピッチ角p、上
下動z1並びにエンジン回転数Ne、前輪回転数Nf及
び後輪回転数Nr等が計算される。この計算は、前記各
センサ出力等に基づき、ミニコンピユータ40にて、所
定のプログラムに従って、行われる。具体的には、スロ
ットル開度、クラッチストローク、ギアポジション、フ
ロントブレーキ圧及びリアブレーキ圧を入力情報として
用い、また、予め記憶された自軍の特性データとして、
エンジン出力トルク特性、ブレーキ特性、車輪スリップ
レシオ、ギア減速レシオ、空気抵抗、車輪ころがり抵抗
、サスペンション特性、車体の慣性モーメント、重量、
自軍重心位置が用いられる。
車をスイング運動をさせながら上下方向の運動をさせる
ことにより、加減速感を搭乗者に与える。スイング運動
の初期において、単純な上下動(第5図(d)参照)も
しくは前後屈(5(e)、(f)参照)を加えることに
より、更に加減速感を向上させることができる。本発明
では、より加減速感を向上させるために、前記ディスプ
レイ装置33のスクリーンに表示される映像を変化させ
ている。通常、ディスプレイ装置は、搭乗者に、実際に
は走行しない模型二輪車があたかも走行しているよう錯
覚を起こさせるため、模型二輪車に与えられる速度や走
行方向等に応じた映像(例えば、二輪車が実際に町中等
を走行した場合に見られる景色等の映像)を表示してお
り、高速時には、その映像がより速く変化し、一方、低
速時には映像変化が遅くなる。望ましくは、第5図に示
すように模型自動二輪車にディスプレイ装置を固定し、
搭乗者とディスプレイとの相対位置関係が変化しない方
が良い。しかし、コスト低減のため第13図に示すよう
に移動台2が直接地面に置かれた構成をとることができ
る。この場合、第13図(b)、(c)に示すように加
減速した場合のピッチ動により搭乗者の視点が上下動す
るため、それに合わUて、加速して視点が上がった場合
には、表示映像は第9図に示すように一定速度走行時に
比べて上方向にずらし、一方、減速ζこより視点が下が
った場合には、表示映像を下方向にずらずようにした。
チ動に応じて映像も上下方向にずらされるため、搭乗者
は違和感なく加減速感を得ることができる。ここでは、
搭乗者の視線ピッチ角に模型二輪車のピッチ角相当の補
正を加えることにより、上記の如く、表示映像を上下さ
仕ている。
うな加減速のためのスイング運動の回転センタ高さは、
搭乗者の胸部付近とすることが良い。何故ならば、頭部
にかかる加速度を実際の二輪車走行時と同じように感じ
させるためには、スイング運動の回転センタ高さは頭部
より下で、かつ頭部から余り離れていないことが必要で
あることが、実験により判明したからである。
テップ104に進み、ここで自軍曲進計算を行う。
である。ステップ201,202に示す如く、この自軍
曲進計算を行うために、先ず模型二輪車におけるリーン
トルクT1並びにステアリングトルクTsの検出を行う
。
乗者の体重移動を利用する。即ち、搭乗者はそのハンド
ルを操作すると同時に、曲がろうとする方向に体重移動
を行って、曲進するのである。このため、本シミュレー
タにおいては、搭乗者の操縦入力として、ステアリング
による入力とは別に、体重移動を検出する前記リーント
ルクセンサ24を設けている。このセンサは、前記の如
くロードセルによって構成され、そこに掛かる力、即ち
、搭乗者の体重移動を検出し、その検出結果に応じた電
気信号を前記ミニコンピユータ40に出力している。
リング入力としては、ハンドルの舵角及び舵力が考えら
れるが、本シミュレータにおいては、前記ハンドルトル
クセンサ23で検出した舵力を上記ステアリング入力と
して用い、それに基づき舵角を計算している。
に比べてはるかに小さく、又、低速時と高速時とで大き
く異なる。低速域においては、大きな切れ角が中・高速
域では小さな切れ角となる。
は、車速によりセンサに求められる精度が大きく変化す
る。一方、舵力の場合には、そのセンサ精度範囲は5k
g以下程度であり、また舵力の感度は一般に車速の影響
を受けにくい。このような理由により、本実施例では、
ステアリング入力として舵力を用いている。また、舵力
をステアリング入力とすることにより、例えば搭乗者が
模型二輪車を手離しで運転すると、その体重移動に伴う
リーントルクのみで運転可能であり、その時の舵力は0
kg−mであり、手離し運転の再現が可能となる。
I 、 T sのスムージングを行う。このスムージン
グは、センサ検出値に含まれるノイズを除去するために
必要である。その後、ステップ204にて、予め記憶さ
れたロールゲインテーブルを参照し、次のステップ20
5において、次式(1)に基づき、ロール角r1を計算
する。
* G o S ・・・(1)ステップ206にお
いて、自車ロール角対応テーブルを用いて、計算された
ロール角r1を補正して、実際のロール角rを求める。
Vを用いてヨーレイトyR(deg/5ec)を求め、
そのヨーレイトに基づき更に旋回半径Raを求める。
v / y s+ ・・・ (3)次のステップ20
8において、現在のヨー角y0及び現在の自軍走行位置
を示す座標X。、Y。
Xo−+ Ra [s i n (yn−+
)sin(y、)] ・・・ (5) Yn” Yn−1+ Ra [COS (Y n−
+)−cos(yn )] ・・ (6)ところで、
模型二輪車のロール動による傾斜感や遠心力等を本シミ
ュレータで再現するため、以下の条件を設定している。
、15゛以上のロール動では、模型二輪車の乗った搭乗
者がその体を二輪車上に保持することが困難となるから
である。実際の二輪車では、15°以上車体が傾く場合
があるが、これを再現するため、本シミュレータでは、
模型二輪車の傾きに加えて、後述するように映像を傾け
ることにより、より臨場感を出すようにしている。
いる。本シミュレータでは、第11図に示す如く、停止
時はそのロールの回転センタを模型二輪車の接地点とし
、車速の上昇に伴い高くしてゆくが、その上限を接地点
から600mmとしている。
をロールと同期して作動させる。尚、この時のヨーの作
動方向はロールと逆相としている。
いる。この場合の、ヨーの回転センタは搭乗者の置部の
真下付近としている。
座標X。、Y、lを、第8図のステップ105にて世界
座標像(xo、yo)に変換する。この世界座標は、既
に記憶された世界地図並びにその景色等のデータに対応
した座標であり、現在の世界座標に基づいて、その景色
が映像として前記ディスプレイ装置に再現されるのであ
る。次のステップ106では、その映像を制御するため
の模擬量・可動量の計算並びに音声信号の発生等が行わ
れる。その後、ステップ107にて、これまで計算され
た各種制御信号に基づき、模型二輪車、ディスプレイ装
置等の制御が行われる。
プレイ方法としては、CRTディスプレイによる場合、
又は3原色プロジェクタからの光をスクリーンに投影す
る等の各種方法が考えられる。また、前記の如く、予め
撮影され記憶された移動する車等から見た景色等の動画
の映像を用い、これを模型二輪車の走行状況に応じて変
化させ、搭乗者がまるで実際の二輪車を走行しているか
の如き感覚を与えるよう映像制御が行われる。
り模型二輪車をロール動させた場合、単に映像を傾けた
だけでは、実際の走行感には合わない。このため、第1
2図に示す如く、ロール角の20%程度に相当する搭乗
者の視線のピッチ角成分を加え合わせることにより、映
像の水平線を下げて実走感を表現している。これは、コ
ーナリング時には直進時に比べて搭乗者の目の位置が下
がることをシミュレートしたディスプレイ制御である。
されているが、これを補うため、車体のロール角が大き
くなった時には、そのロール方向と反対方向に映像を傾
ける。これにより、搭乗者によりロール感を与えている
。
後、左右及び上下方向に移動自在の移動台と、該移動台
の動きを駆動する駆動手段と、該移動台の上に設置され
、人間が搭乗して操作可能な模型二輪車と、該模型二輪
車の前方に配置され、予め記憶された映像を表示するデ
ィスプレイ装置と、該模型二輪車上の搭乗者の操作並び
に動きに応じて該駆動手段を制御し、以って、該模型二
輪車のヨー、ロール及びピッチ動を制御すると共に、該
ディスプレイ装置に表示される映像を該模型二輪車の模
擬走行状態に応じて変化させるよう映像信号を制御する
制御手段とを具備し、該模型二輪車の車体のロール角の
増大に応じてそのロール方向と反対方向に映像を回転さ
せるよう該ディスプレイ装置を制御したので、コーナリ
ングの際等の車体のロール動並びにその旋回感をよりリ
アルに搭乗者に感知さUることかできるという効果を有
する。
ンミュレーション装置の側面図、第2図は本発明装置を
後方から見た図、第3図は模型二輪車を取り外した状態
の本発明装置の平面図、第4図は支持枠部分の斜視図、
第5図及び第13図は本発明装置の各種動作を示した図
、第6図は本発明のシステムブロック図、第7図は模型
二輪車のヨー、・ロール、ピッチ動作を示した図、第8
図及び第10図はミニコンピユータで行われる計算処理
を示したフローチャート、第9図及び第12図は本発明
による映像制御を示した図、第1+図はロール動の回転
センタと車速との関係を示したグラフである。 1・・・基台、1a・・・ガイドレール、2・・・移動
台、6・・・可動装置、8・・・昇降枠、11・・・支
持枠、12・・・ローリング軸、13・・・模型二輪車
、21〜26・・・各種センサ、31.32・・・スピ
ーカ、33・・・ディスプレイ装置、40・・・ミニコ
ンビコータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、二輪車を用いてライディングシミュレーションを行
う装置において、 基台上に設けられ、前後、左右及び上下方向に移動自在
の移動台と、 該移動台の動きを駆動する駆動手段と、 該移動台の上に設置され、人間が搭乗して操作可能な模
型二輪車と、 該模型二輪車の前方に配置され、予め記憶された映像を
表示するディスプレイ装置と、 該模型二輪車上の搭乗者の操作並びに動きに応じて該駆
動手段を制御し、以って、該模型二輪車のヨー、ロール
及びピッチ動を制御すると共に、該ディスプレイ装置に
表示される映像を該模型二輪車の模擬走行状態に応じて
変化させるよう映像信号を制御する制御手段とを具備し
、 該模型二輪車の車体のロール角の増大に応じてそのロー
ル方向と反対方向に映像を回転させるよう該ディスプレ
イ装置を制御することを特徴とする二輪車のライディン
グシミュレーション装置。 2、該模型二輪車の車体を傾けてロール動させた際にそ
のロール角に応じて映像をピッチ方向にも移動するよう
該ディスプレイ装置への映像信号を制御することを特徴
とする請求項1記載の二輪車のライディングシミュレー
ション装置。 3、該模型二輪車の模擬加速度に応じて映像をピッチ方
向に移動するように該ディスプレイ装置への映像信号を
制御することを特徴とする請求項1記載の二輪車のライ
ディングシミュレーション装置。 4、該模型二輪車をロール動させた時に、車体の実際の
ロール角は所定角度範囲内とし、それ以上のロール動に
対しては映像をロール方向とは逆方向に傾けるよう該デ
ィスプレイ装置への映像信号を制御することを特徴とす
る二輪車のライディングシミュレーション装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158944A JP2834546B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 二輪車のライディングシミュレーション装置 |
| EP19900112486 EP0406729B1 (en) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Riding simulation of motorcycle |
| DE1990629172 DE69029172T2 (de) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Fahrtsimulation eines Motorrades |
| US07/928,687 US5209662A (en) | 1989-06-30 | 1992-08-12 | Riding simulation system of motorcycle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158944A JP2834546B2 (ja) | 1990-06-18 | 1990-06-18 | 二輪車のライディングシミュレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451081A true JPH0451081A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2834546B2 JP2834546B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=15682749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158944A Expired - Lifetime JP2834546B2 (ja) | 1989-06-30 | 1990-06-18 | 二輪車のライディングシミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834546B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0590524U (ja) * | 1992-04-27 | 1993-12-10 | 三菱プレシジョン株式会社 | 模擬操縦装置 |
| US5951018A (en) * | 1997-06-13 | 1999-09-14 | Konami Co., Ltd. | Simulative driving game machine |
| JP2008083126A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Honda Motor Co Ltd | 運転シミュレーション装置 |
| JP2010108009A (ja) * | 2008-10-28 | 2010-05-13 | Suzuki Motor Corp | 力覚提示装置及び自動二輪シフトシミュレーター |
| JP2013507646A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | アンシブル モーション リミテッド | 可動プラットフォーム |
| JP2017086149A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
-
1990
- 1990-06-18 JP JP2158944A patent/JP2834546B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2834546B2 (ja) | 1998-12-09 |
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