專利名稱：自行車模擬系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于交通安全教育、游戲和身體訓(xùn)練的自行車模擬系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了關(guān)于駕駛飛機(jī)、汽車、摩托車、自行車等的模擬體驗(yàn)，已經(jīng)提出與相應(yīng)交通工具對(duì)應(yīng)的模擬系統(tǒng)。這些設(shè)計(jì)中的一些已經(jīng)投入到實(shí)際使用中。在自行車模擬系統(tǒng)中，騎乘者(操作者)在坐跨在模型自行車的鞍座上的同時(shí)操作踏板，由此進(jìn)行模擬騎自行車，通過用預(yù)定的速度傳感器檢測踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)來獲得模擬速度等，并且執(zhí)行模擬過程。
用在自行車模擬系統(tǒng)中的模型自行車可以設(shè)有飛輪，該飛輪用于將適當(dāng)?shù)妮d荷施加給踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)。例如參見日本專利公布No.Hei6-7873。
自行車模擬系統(tǒng)的應(yīng)用形式不限于固定式應(yīng)用。例如，在將自行車模擬系統(tǒng)用在各個(gè)地方為小孩舉辦的交通安全課堂中的情況下，在每次舉辦或結(jié)束該課堂時(shí)都用運(yùn)輸車輛等運(yùn)輸該自行車模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須手動(dòng)地從使用位置搬運(yùn)到運(yùn)輸車輛?？紤]到這種使用情況，將日本專利公布No.Hei 6-7873中所述的模型自行車完全升起并搬運(yùn)需要費(fèi)點(diǎn)力，因?yàn)樵O(shè)置在模型自行車中的飛輪特別重。
另外，在自行車模擬系統(tǒng)中，如果踏板、閘把和轉(zhuǎn)向手柄能夠按照如在騎乘真實(shí)自行車中一樣的方式操作，則真實(shí)感較高。更具體地說，如果能夠通過操作閘把來降低模擬車速，則進(jìn)一步有利地增強(qiáng)真實(shí)感。另外，優(yōu)選的是，根據(jù)速度和加速度將與真實(shí)自行車中相同的載荷施加在踏板上。優(yōu)選的是，操作閘把的感覺盡可能接近在真實(shí)自行車中的感覺。
從這一點(diǎn)看，已經(jīng)提出一種模擬器，其中在閘把的端部處設(shè)置由彈性材料例如橡膠形成的限制部分。該限制部分在閘把的操作下變形以便使得操作感覺接近于在真實(shí)騎自行車期間的感覺。例如參見日本專利公開No.Hei 11-174944。
在日本專利公開No.Hei 11-174944中所述的模擬器中，簡單地根據(jù)在顯示器上的畫面來調(diào)節(jié)施加在踏板上的載荷，從而沒有充分考慮在踏板的轉(zhuǎn)動(dòng)、由該轉(zhuǎn)動(dòng)獲得的模擬速度或加速度、施加在踏板上的載荷以及閘把操作之間的相互關(guān)系。因此，估計(jì)可能產(chǎn)生以下麻煩。在閘把操作之后和在減速開始之前可能產(chǎn)生時(shí)間延遲，或者可能不能獲得根據(jù)閘把操作量的適當(dāng)程度的減速度。另外，難以精確再現(xiàn)一種情況，在該情況中，在起動(dòng)時(shí)的開始階段施加高載荷，并且在加速之后的恒速運(yùn)行期間施加低載荷。
另外，在日本專利公開No.Hei 11-174944中所述的模擬器中的制動(dòng)機(jī)構(gòu)中，僅對(duì)固定彈性材料進(jìn)行壓縮，從而不能再現(xiàn)傳遞給閘把的旋轉(zhuǎn)體的微弱振動(dòng)。因此，難以實(shí)現(xiàn)通過較小的閘把操作進(jìn)行的精細(xì)速度控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到現(xiàn)有系統(tǒng)的這些問題而作出的。因此，本發(fā)明一實(shí)施方案的目的在于提供能夠容易搬運(yùn)或運(yùn)輸?shù)淖孕熊嚹M系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，提供一種包括模型自行車的自行車模擬系統(tǒng)，其中該模型自行車包括車架、由騎乘者操作的左右一對(duì)踏板、隨著這些踏板的操作而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體、用于相對(duì)于地面支撐該車架的一部分的支座、以及車輪，該車輪不與旋轉(zhuǎn)體及踏板結(jié)合，并且能夠相對(duì)于車架旋轉(zhuǎn)。該車輪與地面接觸并且與支座一起支撐車架。在車輪不與旋轉(zhuǎn)體及踏板結(jié)合并且車輪與地面接觸的情況下，車輪與支座一起支撐車架，并且在模擬騎自行車期間使模型自行車保持豎立。另外，在搬運(yùn)該模型自行車時(shí)，將支座拉起并且轉(zhuǎn)動(dòng)車輪。因此，即使在旋轉(zhuǎn)體較重的情況下也能夠很容易用較輕的力搬運(yùn)該模型自行車。
在該情況中，優(yōu)選的是，支座支撐車架的前側(cè)，并且車輪支撐車架的后側(cè)。這樣確保車輪看起來像真實(shí)自行車的后輪，由此提供自然的外觀。這樣減輕了可能與騎乘模型自行車伴隨的抵抗感覺。另外，在車輪設(shè)置在與后輪對(duì)應(yīng)的位置處的情況下，不必使車輪如前輪轉(zhuǎn)向，從而車輪不與地面摩擦接觸。
旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線在前后方向上的位置可以位于踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和車輪之間，由此即使在旋轉(zhuǎn)體較重的情況中也能夠根據(jù)所謂的杠桿原理用較輕的力將支座拉起。另外，在車輪位于與真實(shí)自行車的后輪對(duì)應(yīng)的位置處的情況下，旋轉(zhuǎn)體位于在踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和后輪之間的死區(qū)中，從而在其它組成部件的布置方面的自由度沒有受到限制，并且在模擬騎自行車中在蹬踏板操作時(shí)飛輪不妨礙騎乘者腳的運(yùn)動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線可以設(shè)置在車輪的旋轉(zhuǎn)軸線的上側(cè)，由此能夠減小在拉起支座中的工作量。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的自行車模擬系統(tǒng)，車輪不與旋轉(zhuǎn)體及踏板結(jié)合使用。車輪與地面接觸。因此，車輪與支座一起支撐車架，并且在模擬騎自行車期間使模型自行車保持豎立。另外，在搬運(yùn)該模型自行車時(shí)，將支座拉起并且允許車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，即使在旋轉(zhuǎn)體較重的情況下也能夠很容易用較輕的力搬運(yùn)該模型自行車。
本發(fā)明一實(shí)施方案的目的在于提供一種自行車模擬系統(tǒng)，從而能夠以與在真實(shí)自行車的情況中相同的感覺來進(jìn)行閘把操作。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案，提供一種包括模型自行車和控制器的自行車模擬系統(tǒng)，其中模型自行車包括由騎乘者操作的左右一對(duì)踏板、隨著這些踏板的操作而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體、由騎乘者操作的閘把、用于與該閘把結(jié)合地摩擦制動(dòng)旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)器、以及用于檢測閘把上的操作量的制動(dòng)操作檢測裝置。該控制器根據(jù)從制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量進(jìn)行預(yù)定的輸出。
因此，通過根據(jù)閘把操作來摩擦制動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，從而能夠以與在真實(shí)自行車的情況中相同的感覺來操作閘把。
在該情況中，優(yōu)選的是，閘把連接到以分叉形式分支的閘線上，在一側(cè)上的閘線連接到制動(dòng)器上，并且在另一側(cè)上的閘線連接到制動(dòng)操作檢測裝置上。這樣能夠分開并且獨(dú)立地提供制動(dòng)器和制動(dòng)檢測裝置。另外，能夠采用與在能夠操作閘線的真實(shí)自行車中的制動(dòng)機(jī)構(gòu)類似的制動(dòng)器，從而操作感覺和閘把的外觀接近真實(shí)自行車。因此，增強(qiáng)了真實(shí)感。
另外，當(dāng)在模擬騎自行車的情形期間控制器根據(jù)從制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量輸出警報(bào)時(shí)，能夠更安全地進(jìn)行制動(dòng)操作的學(xué)習(xí)，這對(duì)于教學(xué)和訓(xùn)練而言尤為有利。
另外，可以采用一種結(jié)構(gòu)，其中閘把包括第一閘把和第二閘把，第一閘把和第二閘把分別與這些閘線的一端連接。這些閘線的另一端連接到制動(dòng)器上。該結(jié)構(gòu)能夠通過第一閘把和第二閘把以組合的方式操作一個(gè)制動(dòng)器，例如能夠通過操作右閘把或左閘把來進(jìn)行制動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方案的自行車模擬系統(tǒng)，根據(jù)閘把操作來摩擦制動(dòng)旋轉(zhuǎn)體，由此能夠以與在真實(shí)自行車的情況中相同的感覺來操作閘把。另外，根據(jù)從制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量來判斷騎乘者進(jìn)行的操作。因此，根據(jù)該判斷，預(yù)定的輸出用于警報(bào)、指導(dǎo)等，由此能夠?qū)崿F(xiàn)各種模擬。
從下面給出的詳細(xì)說明中將顯而易見本發(fā)明的進(jìn)一步的適用范圍。但是，應(yīng)該理解的是，該詳細(xì)說明和具體實(shí)施例雖然指出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是只是以舉例說明的方式給出，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員從該詳細(xì)說明中將顯而易見在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和改進(jìn)。


從下面給出的詳細(xì)說明和附圖中將更加全面地理解本發(fā)明，這些附圖是按照舉例說明的方式給出的，因此不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，而且其中圖1為根據(jù)本實(shí)施方案的自行車模擬系統(tǒng)的透視圖；圖2為模型自行車中的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)單元及其附近的透視圖；圖3為模型自行車中的飛輪及其附近的從斜上方看的透視圖；圖4為該模型自行車的前視圖；圖5為自行車模擬系統(tǒng)的電氣部件的方框圖；圖6為在使用該自行車模擬系統(tǒng)來進(jìn)行模擬騎自行車的方法中的主程序的流程圖；圖7為在提升轉(zhuǎn)向手柄的情況下該模型自行車的側(cè)視圖；圖8(a)為示意圖，顯示出在將飛輪布置在相對(duì)于后輪輪軸的上方的情況中飛輪運(yùn)動(dòng)的高度；圖8(b)為示意圖，顯示出在將飛輪布置在相對(duì)于后輪輪軸的下方的情況中飛輪運(yùn)動(dòng)的高度；
圖9為分支機(jī)構(gòu)的放大透視圖；圖10顯示出鼓式制動(dòng)器，其中臂設(shè)有連接到左右閘把上的兩根閘線；圖11顯示出設(shè)有兩個(gè)用于制動(dòng)的夾鉗式制動(dòng)器的飛輪；并且圖12顯示出具有與之連接的兩根閘線的閘把。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，下面將參照附圖1到8(b)通過本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)根據(jù)本發(fā)明的自行車模擬系統(tǒng)進(jìn)行說明。根據(jù)該實(shí)施方案的自行車模擬系統(tǒng)10例如用于各個(gè)地方為小孩舉辦的交通安全課堂中。在每次該課堂舉辦或結(jié)束時(shí)，通過運(yùn)輸車輛等來運(yùn)輸該自行車模擬系統(tǒng)10。
如圖1所示，該自行車模擬系統(tǒng)10具有模型自行車12、用于根據(jù)模型自行車12的操作在屏幕14a上顯示場景的監(jiān)視器14、用于給騎乘者提供模仿聲音和聲音指示的揚(yáng)聲器15、設(shè)置在騎乘者上下該模型自行車12的位置處的墊子開關(guān)16、以及用于對(duì)自行車模擬系統(tǒng)10進(jìn)行總控制的主控制單元18。該主控制單元18設(shè)置在模型自行車12的前側(cè)上。監(jiān)視器14和揚(yáng)聲器15設(shè)置在主控制單元18的上部處并且設(shè)置在讓位于模型自行車12上的騎乘者很容易進(jìn)行視覺檢查的位置處。主控制單元18、監(jiān)視器14和揚(yáng)聲器15由四個(gè)支柱21可提升地支撐，從而能夠根據(jù)騎乘者的體形來調(diào)節(jié)它們的高度。另外，主控制單元18具有在屏幕14a上顯示與模擬對(duì)應(yīng)的畫面的功能，并且還包括作為畫面處理計(jì)算機(jī)的功能。
接下來將對(duì)模型自行車12進(jìn)行說明。在下面的說明中，對(duì)于模型自行車12中的左右一對(duì)機(jī)構(gòu)，將“L”附屬于用于左邊一個(gè)機(jī)構(gòu)的附圖標(biāo)記，并且將“R”附屬于用于右邊一個(gè)機(jī)構(gòu)的附圖標(biāo)記。
該模型自行車12具有車架20、通過座柱連接到車架20上的鞍座24、能夠繞著車架20的頭管20a轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向手柄28、作為用于固定地支撐頭管20a的支座的兩個(gè)前叉30R和30L、以及由車架20的座撐20b和后下叉20c可旋轉(zhuǎn)地支撐的后輪(車輪)32。在前叉30R和30L的頂端處設(shè)置沿著水平方向延伸的管31。該管31放在地板上。轉(zhuǎn)向手柄28的莖部28a在頭管20a附近具有能夠折疊或拆卸的折疊機(jī)構(gòu)28b。
雖然前叉30R、30L在外觀方面與自行車(或者摩托車)的前叉形狀類似，但是它們與真實(shí)前叉的不同之處在于，它們沒有與轉(zhuǎn)向手柄28一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且它們未設(shè)有前輪。
后輪32具有可旋轉(zhuǎn)輪轂32d、多根相對(duì)于該輪轂32d大致沿徑向設(shè)置的輻條32b、由這些輻條32b支撐的輪輞32c、以及安裝到該輪輞32c上的輪胎32a。輪轂32d、輻條32b、輪輞32c和輪胎32a與在真實(shí)自行車中通常使用的那些類似。后輪32為小直徑類型，它能夠在輪轂32d的作用下相對(duì)于車架20旋轉(zhuǎn)。
雖然后輪32在外觀方面與真實(shí)自行車中的后輪相同，但是它是不與曲柄軸60和飛輪(旋轉(zhuǎn)體)74一起操作的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，并且它在模擬騎自行車期間不旋轉(zhuǎn)。更具體地說，后輪32放在地板上，從而它也用作后支座，并且它與前叉30R和30L一起支撐車架20并使模型自行車12保持豎立?？刂破魍ㄟ^托架33固定在前叉30R、30L和管31之間。
另外，模型自行車12具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)單元40、速度檢測機(jī)構(gòu)單元42、制動(dòng)機(jī)構(gòu)單元44、控制器46、用于檢測轉(zhuǎn)向手柄28的轉(zhuǎn)向角度的轉(zhuǎn)向角度傳感器50(參見圖4)、用于輸入騎乘者的聲音的麥克風(fēng)52、以及設(shè)置在鞍座24的后部處的后退開關(guān)54。該后退開關(guān)54為在騎乘者從模型自行車12下來并且進(jìn)行預(yù)定的模擬后退運(yùn)動(dòng)時(shí)要操作的開關(guān)。
旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)單元40具有一對(duì)與設(shè)置在曲柄管20e內(nèi)部的曲柄軸(踏板的旋轉(zhuǎn)軸)60的左右部分連接的曲柄62L和62R、設(shè)置在曲柄62L和62R的頂端處的踏板64L和64R、設(shè)置在曲柄62R上的前鏈輪66、由前鏈輪66通過鏈條68旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的后鏈輪70、以及由后鏈輪70通過單向離合器(也被稱為自由輪轂)72旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的鐵制飛輪74。單向離合器72沿著前后方向的位置位于曲柄軸60和輪轂32d之間，由此飛輪74位于相對(duì)于模型自行車12的中心的后側(cè)上，更具體地說，在座管20f和后輪32之間。單向離合器72設(shè)置在相對(duì)于后輪32的輪轂32d的上側(cè)上。
雖然飛輪74用作在模擬騎自行車期間的載荷并且因此為重的物體，但是因?yàn)樗O(shè)置在前后支座(即，前叉30R、30L和后輪32)之間，所以穩(wěn)定性較高。另外，布置飛輪74的位置在沒有被其它部件使用的死區(qū)中，從而不限制布置其它部件的自由度。另外，在模擬騎自行車期間，該飛輪不妨礙在蹬踏板操作時(shí)騎乘者腳的運(yùn)動(dòng)。
單向離合器72通過其內(nèi)的棘輪機(jī)構(gòu)只沿著后鏈輪70的正方向傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。因此，當(dāng)曲柄軸60沿著反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，或者當(dāng)在飛輪74的正轉(zhuǎn)期間使曲柄軸60的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，與曲柄軸60無關(guān)地保持飛輪74在那時(shí)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(正轉(zhuǎn)或停止)。
如圖2和3所示，速度檢測機(jī)構(gòu)單元42具有車輪轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分76和曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分78。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分76具有設(shè)置在從位于右側(cè)上的座撐20b到后下叉20c的范圍上的安裝托架80、和設(shè)置在安裝托架80上的第一速度檢測器82。第一速度檢測器82設(shè)置在與飛輪74的三根輻條74a接近地對(duì)置的位置處。因此，在飛輪74旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一速度檢測器82給控制器46提供表示輻條74a的存在或不存在的信號(hào)。
曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)檢測部分78具有固定到曲柄管20e上的安裝托架84、設(shè)置在安裝托架84上的第二速度檢測器86、和固定到前鏈輪66的內(nèi)側(cè)上的被檢測轉(zhuǎn)子88。被檢測轉(zhuǎn)子88大致為與第二速度檢測器86接近且對(duì)置地設(shè)置的大約90°的圓弧形板。在操作踏板64L和64R并且由此使曲柄軸60和前鏈輪66旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二速度檢測器86給控制器46提供表示被檢測轉(zhuǎn)子88的存在或不存在的信號(hào)。第二速度檢測器86和第一速度檢測器82可互換。
如圖4所示，制動(dòng)機(jī)構(gòu)單元44具有設(shè)置在轉(zhuǎn)向手柄28上的兩個(gè)閘把100L和100R、分別連接到這些閘把100L和100R上的閘線102和104、可彈性旋轉(zhuǎn)的滑輪106L和106R、轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L和108R、以及用于對(duì)飛輪74制動(dòng)的鼓式制動(dòng)器110(參見圖3)。
如圖9所示，閘線104在它的行程中被分支機(jī)構(gòu)111分叉，位于一側(cè)上的閘線104a向前叉30R、30L延伸，并且位于另一側(cè)上的閘線104b連接到鼓式制動(dòng)器110上。在閘線104的分支部分處，外線112的一部分被剝離，其端部由環(huán)114支撐，暴露出的內(nèi)線116通過壓粘、斂縫、焊接等與兩根內(nèi)線連接，這兩根內(nèi)線中的一根內(nèi)線構(gòu)成閘線104a，并且這兩根內(nèi)線中的另一根內(nèi)線構(gòu)成閘線104b。因此，在操作閘把100R時(shí)，這兩根閘線104a和104b同時(shí)受拉。
閘線104a和閘線102在它們的行程中相互交叉，并且它們的下端部分連接到滑輪106R、106L上。在閘線100L和100R都沒有受拉時(shí)，滑輪106L和106R由彈簧(未示出)彈性偏壓，從而向上引導(dǎo)突起部分118L和118R。在該情況下，閘把100L和100R由滑輪106L和106R彈性偏壓，從而與轉(zhuǎn)向手柄28分離。
在將閘把100L、100R拉向轉(zhuǎn)向手柄28的情況下，滑輪106L、106R彈性轉(zhuǎn)動(dòng)，由此向下引導(dǎo)突起部分118L和118R。這些滑輪106L、106R能夠轉(zhuǎn)動(dòng)直到突起部分118L、118R緊靠在止動(dòng)件120L、120R上。
通過轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L、108R能夠檢測滑輪106L、106R的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，并且將所檢測出的角度信號(hào)提供給控制器46?？刂破?6給主控制單元18提供根據(jù)滑輪106L和106R的所檢測出的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的信號(hào)，即閘把100L和100R的操作量的信號(hào)。
如圖3所示，鼓式制動(dòng)器110與飛輪74同心地設(shè)置，并且鼓式制動(dòng)器110的臂110a連接到閘線104b的端部上。鼓式制動(dòng)器110在其內(nèi)設(shè)有鼓主體，該鼓主體連接到飛輪74上并且與飛輪74一體地旋轉(zhuǎn)。另外，在操作閘把100L并且由此拉動(dòng)閘線104b時(shí)，臂110a傾斜，在內(nèi)部的閘瓦沿著外徑方向打開更寬以與鼓主體接觸，由此產(chǎn)生摩擦力，并且使飛輪74制動(dòng)。鼓式制動(dòng)器110可以為與閘把100R一起操作的其它類型的摩擦制動(dòng)器(夾鉗式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器等)。摩擦制動(dòng)器在這里指的是除了電磁作用制動(dòng)器之外的任何機(jī)械作用制動(dòng)器。從閘把100R到制動(dòng)器的操作傳動(dòng)手段不限于線式，而是可以為連桿式、液壓式等。
另外，如圖4所示，轉(zhuǎn)向角度傳感器50設(shè)置在頭管20a的下端部分處，并且檢測支撐著轉(zhuǎn)向手柄28的莖部28a的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。麥克風(fēng)52設(shè)置在轉(zhuǎn)向手柄28上，并且靠近騎乘者的面部，以便清楚地輸入騎乘者的聲音。轉(zhuǎn)向角度傳感器50、麥克風(fēng)52和后退開關(guān)54連接到控制器46上，并且分別給控制器46提供轉(zhuǎn)向角度信號(hào)、聲音信號(hào)和開關(guān)操作信號(hào)。
回到圖1，墊子開關(guān)16由左開關(guān)150L和右開關(guān)150R組成，左開關(guān)150L和右開關(guān)150R是獨(dú)立的，并且設(shè)置在騎乘者在下車時(shí)跨過車架20的頭管20a期間能夠用腳踏的那些位置處。也就是說，左腳踏在左開關(guān)150L上，并且右腳踏在右開關(guān)150R上。左開關(guān)150L和右開關(guān)150R在被踏上時(shí)打開，并且將打開信號(hào)提供給控制器46。
左開關(guān)150L和右開關(guān)150R每個(gè)都為薄墊狀形式，具有橡膠襯墊、與橡膠襯墊相對(duì)地以格柵形式布置的縱向電極線和橫向電極線、以及插入在襯墊橡膠和面部橡膠之間的軟絕緣材料?？v向電極線和橫向電極線分別連接到兩個(gè)輸出端子(未示出)上。當(dāng)騎乘者用其腳踏在橡膠面上時(shí)，該橡膠面彈性變形同時(shí)壓縮絕緣材料，其中縱向電極線和橫向電極線在它們的相交位置處相互接觸。因此，兩個(gè)輸出端子導(dǎo)電，并且開關(guān)打開。在腳從橡膠面松開時(shí)，縱向電極線和橫向電極線彼此分開，并且開關(guān)關(guān)閉。另外，墊子開關(guān)16可以不必為左右獨(dú)立型，可以采用具有一體形成的兩個(gè)開關(guān)的墊子開關(guān)16a，并且該墊子開關(guān)16a例如可以設(shè)置在模型自行車12的左側(cè)上。在布置有該墊子開關(guān)16a的情況下，當(dāng)騎乘者已經(jīng)從模型自行車12向左側(cè)下來并且將其腳放在橡膠面上時(shí)，更真實(shí)地實(shí)現(xiàn)了將在下面描述的在行走模式中的自行車推動(dòng)行走動(dòng)作。
如圖5所示，控制器46具有輸入接口單元170、CPU(中央處理單元)172以及第一通信單元174。第一通信單元174連接到主控制單元18的第二通信單元192上，以便與主控制單元18進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。輸入接口單元170與轉(zhuǎn)向角度傳感器50、麥克風(fēng)52、第一速度檢測器82、第二速度檢測器86、轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L、108R、后退開關(guān)54、左開關(guān)150L以及右開關(guān)150R連接，用于輸入模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。
CPU172處理或轉(zhuǎn)換來自上述電氣部件的信號(hào)，并且通過第一通信單元174將經(jīng)處理或轉(zhuǎn)換的信號(hào)傳遞給主控制單元18。例如，CPU172根據(jù)從第一速度檢測器82和第二速度檢測器86提供的信號(hào)頻率獲得飛輪74的轉(zhuǎn)速N1和曲柄軸60的轉(zhuǎn)速N2，將轉(zhuǎn)速N1乘以預(yù)定常數(shù)以獲得模擬運(yùn)行速度V，并且將該模擬速度V提供給主控制單元18。
主控制單元18具有用于設(shè)定模擬騎自行車狀況的狀況設(shè)定單元180、用于根據(jù)操作情況執(zhí)行算術(shù)過程的算術(shù)處理單元182、用于控制監(jiān)視器14上的顯示的顯示控制單元184、用于揚(yáng)聲器15的聲輸出的音頻驅(qū)動(dòng)器186、用于向騎乘者發(fā)出預(yù)定警報(bào)的警報(bào)單元188、用于識(shí)別從麥克風(fēng)52輸入的聲音的聲音識(shí)別單元190、用于控制與第一通信單元174的通信的第二通信單元192、以及可重寫存儲(chǔ)單元194。
實(shí)際上，主控制單元18具有作為主控制主體的CPU(中央處理單元)以及作為存儲(chǔ)單元的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、HD(硬盤)等，并且在圖5中所示的主控制單元18的功能單元實(shí)現(xiàn)為使得CPU讀取記錄在HD上的程序，并且在與ROM、RAM和預(yù)定硬件協(xié)作的同時(shí)執(zhí)行該程序。
現(xiàn)在，下面將對(duì)通過使用如上構(gòu)造的自行車模擬系統(tǒng)10來模擬自行車的操作的方法進(jìn)行說明。
在圖6的步驟S1中，檢查墊子開關(guān)16是否打開。具體地說，當(dāng)墊子開關(guān)16的左開關(guān)150L和右開關(guān)150R中的至少一個(gè)開關(guān)打開時(shí)，進(jìn)入步驟S2，而在兩個(gè)開關(guān)都關(guān)閉時(shí)，控制過程在步驟S 1處等待。換句話說，當(dāng)騎乘者站在墊子開關(guān)16上時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入步驟S2，并且直到那時(shí)為止該控制過程一直在步驟S1處等待，并且能夠維持預(yù)定的省電模式(例如，監(jiān)視器14關(guān)閉)。
在步驟S2中，開始模擬騎自行車，并且在屏幕14a上顯示預(yù)定的開始畫面。在開始畫面中，顯示出靜止自行車的圖像和作為靠近該自行車的騎乘者的人的圖像。另外，在屏幕14a上顯示出“將要開始模擬騎自行車。請(qǐng)坐在鞍座上并且操作踏板”，或者從揚(yáng)聲器15發(fā)出具有相同詞語的音頻消息。如后面將描述的一樣，還根據(jù)由轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L、108R檢測出的轉(zhuǎn)動(dòng)量來進(jìn)行這種輸出。
因此，能夠通過踏在墊子開關(guān)16上來自動(dòng)地開始模擬騎自行車，并且能夠無需復(fù)雜的操作并且沒有任何不協(xié)調(diào)感地開始模擬騎自行車。另外，騎乘者根據(jù)從屏幕14a或揚(yáng)聲器15發(fā)出的指令進(jìn)行操作就足夠了，從而無需手動(dòng)操作等，這些操作容易進(jìn)行，并且甚至小孩也能夠進(jìn)行該模擬騎自行車。
在步驟S3中，檢查墊子開關(guān)16是否關(guān)閉。更具體地說，在左開關(guān)150L和右開關(guān)150R兩者都關(guān)閉時(shí)，進(jìn)入步驟S4，而在這些開關(guān)中的至少一個(gè)開關(guān)打開時(shí)，控制過程在步驟S3處等待。
更具體地說，當(dāng)騎乘者跨坐在鞍座24上并且使其腳從墊子開關(guān)16移開時(shí)，自動(dòng)地進(jìn)入步驟S4，并且能夠開始在模擬騎自行車中的實(shí)際操作。在該情況中，該開始畫面結(jié)束，并且顯示出自行車的圖像和騎在該自行車上的人的圖像。
在步驟S4中，檢查是否滿足預(yù)定運(yùn)行條件。在滿足這些運(yùn)行條件時(shí)，進(jìn)入步驟S5中的運(yùn)行模式，而在沒有滿足運(yùn)行條件時(shí)，進(jìn)入步驟S6。該運(yùn)行模式是坐在鞍座24上的騎乘者蹬踏踏板64L和64R并且操縱轉(zhuǎn)向手柄28以便進(jìn)行模擬操作的模式。在該情況中，在屏幕14a上顯示出根據(jù)基于第一速度檢測器82和轉(zhuǎn)向角度傳感器50獲得的模擬運(yùn)行速度V和轉(zhuǎn)向角度而變化的場景(參見圖1)。在該運(yùn)行模式中，可取的是，在模擬運(yùn)行速度V不小于規(guī)定速度的情況、虛擬自行車已經(jīng)離開虛擬道路等情況中發(fā)出預(yù)定警報(bào)。
更具體地說，首先，從飛輪74停止的狀態(tài)開始，通過開始蹬踏踏板64L和64R來使飛輪74開始轉(zhuǎn)動(dòng)，與此伴隨地通過第一速度檢測器82檢測該轉(zhuǎn)動(dòng)，并且模擬運(yùn)行速度V從0開始上升。在該情況中，騎乘者所感覺到的載荷在開始時(shí)隨飛輪74的慣性力矩而較高，并且在加速之后以恒速運(yùn)行期間較低，從而獲得非常接近于真實(shí)自行車的運(yùn)行感覺的感覺。另外，騎乘者感覺到的載荷響應(yīng)于騎乘者腳的運(yùn)動(dòng)沒有延遲，并且該載荷接近在騎真實(shí)自行車中的載荷。
另外，在該運(yùn)行模式中，根據(jù)閘把100R和100L上的操作使飛輪74制動(dòng)并且執(zhí)行各種控制處理。下面將對(duì)與閘把100R和100L相關(guān)的這些動(dòng)作進(jìn)行說明。
在步驟S6中，檢查模擬騎自行車的狀況是否停止、暫停或紅色交通信號(hào)。在停止、暫?；蚣t色交通信號(hào)的情況中，進(jìn)入步驟S7中的腳著地模式；在其它情況中，進(jìn)入步驟S8。在腳著地模式中，騎乘者操作閘把100L、100R以使模擬運(yùn)行速度V為0，之后從模型自行車下來，并且踏在墊子開關(guān)16上。因此，在屏幕14a上顯示出騎乘者和自行車在存在紅色交通信號(hào)的情況下靜止的場景。根據(jù)在模擬騎自行車中的狀況，在交通信號(hào)從紅色變?yōu)榫G色時(shí)或者在確實(shí)確認(rèn)左右安全時(shí)取消腳著地模式。
在步驟S8中，檢查在模擬騎自行車中的狀況是否為通過行人優(yōu)先通道例如斑馬線或者行人專用通道例如人行道的情況。在通過行人優(yōu)先通道或行人專用通道的情況中，進(jìn)入步驟S9中的行走模式；在其它情況下，進(jìn)入步驟S10。行走模式為用于騎乘者在推著自行車的同時(shí)沿著行人專用通道等行走的模式，例如用于學(xué)習(xí)在推著自行車的同時(shí)行走以便不妨礙其它行人等的模式。在該情況中，騎乘者從模型自行車12下來并且踩在墊子開關(guān)16上，由此再現(xiàn)出行走狀態(tài)，并且在監(jiān)視器14的屏幕14a上顯示出相應(yīng)的場景。
在步驟S10中，檢查在模擬騎自行車中的狀況是否為使自行車向后運(yùn)動(dòng)的狀況。在向后運(yùn)動(dòng)(后退)的情況中，進(jìn)入步驟S11中的后退模式；在其它情況中，進(jìn)入步驟S12。后退模式是已經(jīng)從自行車上下來的騎乘者在推著自行車的同時(shí)后退的模式。在該情況中，騎乘者從模型自行車12上下來，并且踩在墊子開關(guān)16上，同時(shí)打開后退開關(guān)54，由此再現(xiàn)后退狀態(tài)，并且在監(jiān)視器14的屏幕14a上顯示相應(yīng)的場景。
在步驟S12中，檢查是否滿足預(yù)定的結(jié)束條件。在滿足結(jié)束條件時(shí)，結(jié)束模擬騎自行車，而在沒有滿足這些條件時(shí)，控制過程返回到步驟S4，并且繼續(xù)模擬騎自行車。另外，在完成步驟S5、S7、S9和S11中的每個(gè)步驟中的處理之后，控制過程返回到步驟S4。
在結(jié)束模擬騎自行車的情況中，如在步驟S1中一樣，檢查墊子開關(guān)16是否打開。在該情況中，根據(jù)墊子開關(guān)16打開的狀況，能夠檢測出騎乘者已經(jīng)從模型自行車12上下來，據(jù)此結(jié)束模擬騎自行車，并且該系統(tǒng)返回到等待狀態(tài)例如預(yù)定的省電模式。另外，在墊子開關(guān)16在步驟S2中關(guān)閉之后的預(yù)定時(shí)期內(nèi)沒有對(duì)模型自行車12進(jìn)行任何操作的情況中，認(rèn)為騎乘者曾經(jīng)踏在墊子開關(guān)16上但是在沒有騎在模型自行車12上的情況下走開，在該情況中也建議該系統(tǒng)返回到等待狀態(tài)。
在下一個(gè)地方，在從使用場所將如上所述的自行車模擬系統(tǒng)10搬運(yùn)到運(yùn)輸車輛上的情況下，首先在連接器部分等處將預(yù)定的連接線斷開。之后，如圖7所示，將轉(zhuǎn)向手柄28拉起以使管31與地面分離，由此實(shí)現(xiàn)只有輪胎32a與地面接觸的狀態(tài)。在該情況中，由于飛輪74沿著前后方向的位置位于相對(duì)于模型自行車的中央的后側(cè)上，從輪轂32d到用作轉(zhuǎn)動(dòng)支撐軸的后輪32的距離L1較短，并且從用作力施加點(diǎn)的轉(zhuǎn)向手柄28到輪轂32d的距離L2充分長于距離L1。因此，假設(shè)飛輪74的重量為W，則根據(jù)所謂的杠桿原理，由于飛輪74而施加在轉(zhuǎn)向手柄28上的力Wh為Wh＝L1/L2·W·cosθ，這比重量W輕。在該公式中，θ為在轉(zhuǎn)動(dòng)的切向方向和垂直線之間形成的角度。
由于飛輪74在模型自行車12的組成元件之中是特別重的物體，所以該飛輪74的重心和重量與模型自行車12的重心和重量大致相同，并且飛輪74與力Wh平衡，由此能夠通過接近等于力Wh的較輕力來提升轉(zhuǎn)向手柄28。
另外，如圖8(a)所示，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)(圖8(a)中的雙點(diǎn)劃線部分)，與飛輪74的重心位置對(duì)應(yīng)的單向離合器72相對(duì)于后輪32的輪轂32d位于上側(cè)，從而如從后輪32的輪轂32d看，在拉起轉(zhuǎn)向手柄28時(shí)飛輪74的圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡為從斜前側(cè)位置延伸到上側(cè)的軌跡。因此，該軌跡在它的上部處大致水平。因此，飛輪74升起的高度H1較小。另一方面，如圖8(b)所示，如果單向離合器72在靜止?fàn)顟B(tài)(圖8(b)中的雙點(diǎn)劃線部分)相對(duì)于輪轂32d位于下側(cè)，則運(yùn)動(dòng)圓弧軌跡如從輪轂32d看處于歪斜位置，并且該軌跡沒有大致水平的部分。因此，飛輪74升起的高度H2較大。
因此，在單向離合器72相對(duì)于輪轂32d位于上側(cè)的情況中，飛輪74升起的高度H1小于在單向離合器72位于下側(cè)的情況中的H2，并且由于在升起轉(zhuǎn)向手柄28時(shí)的勢(shì)能增大導(dǎo)致的工作量因此更小。
接著，已經(jīng)升起轉(zhuǎn)向手柄28的工作人員通過在抓住轉(zhuǎn)向手柄28或車架20等的同時(shí)使后輪32滾動(dòng)來將模型自行車12搬運(yùn)到預(yù)定的運(yùn)輸裝置例如運(yùn)輸車輛上。在該情況中，由于后輪32在輪轂32d的作用下平滑地轉(zhuǎn)動(dòng)，所以模型自行車12即使在飛輪74較重的情況下也能用較輕的力搬運(yùn)，并且能夠由單個(gè)工作人員搬運(yùn)。另外，輪胎32a的作用保證了較低的滾動(dòng)摩擦以及適當(dāng)?shù)恼駝?dòng)吸收性能和優(yōu)異的便攜性。
在將模型自行車12搬運(yùn)到運(yùn)輸裝置上并且安裝在運(yùn)輸裝置上之后，工作人員將轉(zhuǎn)向手柄28放下從而管31放在運(yùn)輸裝置的承載平臺(tái)上。另外，之后，必要時(shí)最好通過使用折疊機(jī)構(gòu)28b將莖部28a折疊下來。和在將模型自行車12搬運(yùn)并裝載到運(yùn)輸裝置上時(shí)一樣，在從運(yùn)輸裝置將模型自行車12卸下時(shí)，自然能夠很容易地搬運(yùn)模型自行車12。
如上所述，盡管模型自行車12設(shè)有用于施加載荷的重飛輪74，但是在根據(jù)本實(shí)施方案的自行車模擬系統(tǒng)10中的模型自行車12也能夠很容易通過使可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的后輪32滾動(dòng)而用較輕的力搬運(yùn)。另外，由于飛輪74的重心相對(duì)于后輪32的輪轂32d位于上側(cè)，所以在提升轉(zhuǎn)向手柄28時(shí)較小的工作量就足夠。因此，該自行車模擬系統(tǒng)10能夠有利地應(yīng)用于例如在各個(gè)地方為小孩舉辦的交通安全課堂中，其中頻繁地運(yùn)輸該自行車模擬系統(tǒng)10。
后輪32按照不與飛輪74、踏板64R、64L等結(jié)合的方式獨(dú)立構(gòu)造，從而在模擬騎自行車期間該后輪32不轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)向，并且能夠保持與地面接觸。這使得該后輪32還用作與前叉30R和30L一起支撐車架20的后支座。
另外，雖然該自行車模擬系統(tǒng)10未設(shè)有前輪，但是，如果設(shè)置前輪，則該前輪將設(shè)置成與地面摩擦接觸，因?yàn)樗赊D(zhuǎn)向手柄28轉(zhuǎn)向。如果這種前輪是固定的，則能夠防止與地面的摩擦接觸，但是前輪不與在轉(zhuǎn)向輪28上的操作一起運(yùn)動(dòng)，這不自然。另一方面，后輪32不與轉(zhuǎn)向手柄28一起使用。因此，后輪32沒有與地面摩擦接觸，能夠具有自然的外觀，并且有利地作為后支座。
構(gòu)成后輪32的輪轂32d、輪胎32a等為通用構(gòu)件，因此它們是廉價(jià)的并且在外觀上與真實(shí)自行車中的類似，這增強(qiáng)了真實(shí)感。另外，還能夠進(jìn)行針對(duì)用于輪胎32a的氣壓檢查、給輪胎32a供氣、輪胎更換、補(bǔ)洞等的訓(xùn)練。
現(xiàn)在，下面將對(duì)在運(yùn)行模式中的制動(dòng)操作的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，在閘把100R被騎乘者操作時(shí)，閘線104b拉動(dòng)鼓式制動(dòng)器110的臂110a(參見圖2)，由此在鼓主體和內(nèi)部的閘瓦之間產(chǎn)生摩擦力，并且使飛輪74制動(dòng)，從而導(dǎo)致減速。另外，通過第一速度檢測器82檢測出飛輪74的轉(zhuǎn)動(dòng)，在控制器46中將該轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成模擬運(yùn)行速度V，并且將該模擬運(yùn)行速度V提供給主控制單元18。在該主控制單元18中，根據(jù)模擬運(yùn)行速度V降低屏幕14a上顯示的場景的變化速度。
在該情況中，鼓式制動(dòng)器110為與在真實(shí)自行車中的車輪的制動(dòng)機(jī)構(gòu)相同的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且從由第一速度檢測器82進(jìn)行的速度檢測過程到將模擬運(yùn)行速度V提供給主控制單元18的時(shí)間延遲非常短，從而在屏幕14a上顯示出與在真實(shí)騎自行車中同樣的沒有響應(yīng)延遲的非常自然的減速場景。
另外，鼓式制動(dòng)器110通過利用滑動(dòng)摩擦進(jìn)行機(jī)械作用來使飛輪74制動(dòng)。因此，與真實(shí)自行車的情況中一樣，輕微的振動(dòng)傳遞給閘把100L，并且產(chǎn)生出實(shí)際的制動(dòng)器滑動(dòng)聲音，從而騎乘者能夠獲得更真實(shí)的感覺。
另外，在控制器46和主控制單元18中，根據(jù)來自轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L和108R的信號(hào)能夠檢測出騎乘者對(duì)閘把100L、100R的操作量，并且能夠進(jìn)行以下過程。
在模擬騎自行車的狀況為到達(dá)具有紅色交通信號(hào)的十字路口并且沒有進(jìn)行制動(dòng)操作時(shí)，輸出“請(qǐng)進(jìn)行制動(dòng)停車”的警報(bào)。另外，在操作量太小或者太大時(shí)，分別輸出“制動(dòng)太慢”或者“制動(dòng)太快”的警報(bào)。
另外，轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108R和108L與用于真實(shí)自行車中的前輪和后輪的制動(dòng)操作量對(duì)應(yīng)，并且能夠單獨(dú)判斷前輪和后輪的制動(dòng)操作量。因此，例如通過比較模擬騎自行車的狀況和所檢測出的各個(gè)信號(hào)，建議輸出“在下坡時(shí)請(qǐng)不要只對(duì)前輪進(jìn)行制動(dòng)”或者“后輪的制動(dòng)操作相對(duì)于前輪的制動(dòng)操作太強(qiáng)烈”的警報(bào)。在模擬運(yùn)行速度V不小于規(guī)定速度并且沒有進(jìn)行制動(dòng)操作的情況下，建議輸出“速度太高，請(qǐng)進(jìn)行制動(dòng)”的警報(bào)。通過這樣根據(jù)制動(dòng)操作量和模擬騎自行車的狀況輸出警報(bào)，能夠更安全地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)制動(dòng)操作，這對(duì)于教學(xué)和訓(xùn)練而言尤為優(yōu)選。
另外，至于判斷是否存在閘把操作，可以通過對(duì)從第一速度檢測器82獲得的模擬運(yùn)行速度V進(jìn)行微分來確定減速度，并且假定在減速度大于預(yù)定值時(shí)該鼓式制動(dòng)器110正在作用。但是，在該情況中，只檢測到閘把100R上的操作并且該檢測是間接的，從而在檢測方面產(chǎn)生時(shí)間延遲。另一方面，在使用轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108R和108L的情況下，能夠單獨(dú)直接檢測出閘把100L和100R上的操作，從而能夠更適當(dāng)?shù)夭⑶野凑斩喾N方式應(yīng)對(duì)該情況。此外，即使在飛輪74停止時(shí)也能夠檢測閘把100L和100R上的操作。
另外，在使真實(shí)自行車停止時(shí)，可以采取專屬于自行車的腳在踏板上的姿態(tài)，其中連續(xù)地進(jìn)行制動(dòng)以便限制踏板的正轉(zhuǎn)動(dòng)(即，向前運(yùn)動(dòng))，一只腳放在踏板上，并且另一只腳放在地面上。在該自行車模擬系統(tǒng)10中，飛輪74由閘把100L和100R固定，由此能夠限制踏板64R、64L的正轉(zhuǎn)動(dòng)。這確保了能夠呈現(xiàn)出與在真實(shí)自行車的情況中類似的腳在踏板上的姿態(tài)。因此，實(shí)現(xiàn)了與在真實(shí)自行車上的操作接近的操作。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方案中的自行車模擬系統(tǒng)10，根據(jù)閘把100R上的操作以摩擦的方式使飛輪74制動(dòng)，由此能夠以與在真實(shí)自行車的情況中相同的感覺來操作閘把100R。另外，如上所述，閘把100R連接到以分叉形式分支的閘線104a和104b上，在一側(cè)上的閘線104b連接到鼓式制動(dòng)器110上，并且在另一側(cè)上的閘線104a連接到轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L上。這樣能夠分開并且獨(dú)立地提供轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L和鼓式制動(dòng)器110。另外，對(duì)于鼓式制動(dòng)器110而言，實(shí)際上可以采用線操作的真實(shí)自行車的通用制動(dòng)機(jī)構(gòu)。因此，可以將操作閘把100R的感覺設(shè)定為接近在真實(shí)自行車上操作的感覺，并且該閘把100R的構(gòu)造廉價(jià)。另外，能夠獲得與在真實(shí)自行車中接近的外觀，騎乘者能夠感到好像他/她正在騎著真實(shí)自行車，并且在操作中的安全感得到進(jìn)一步增強(qiáng)。作為旋轉(zhuǎn)體的飛輪74結(jié)構(gòu)簡單，并且在設(shè)計(jì)方面允許較高的自由度。
另外，能夠根據(jù)從轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L提供的閘把100R的操作量來判斷騎乘者的操作，并且，基于該判斷，能夠輸出警報(bào)或指導(dǎo)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)各種各樣的模擬。
另外，雖然已經(jīng)對(duì)只通過閘線104a使鼓式制動(dòng)器100進(jìn)行制動(dòng)的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是可以采用如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，如圖10所示，另一根閘線200與閘線104b一起連接到臂110a上，并且在拉動(dòng)這兩根閘線中的至少一根閘線時(shí)使飛輪74制動(dòng)。在該情況中，將閘線200制作成從與連接到右閘把100R上的閘線104中被與分支機(jī)構(gòu)111(參見圖9)類似的機(jī)構(gòu)分支的線中的一根線，由此左閘把100L也能夠用于制動(dòng)作用。換句話說，能夠通過閘把100R和閘把100L按照組合的方式操作一個(gè)鼓式制動(dòng)器110，并且能夠通過操作這兩個(gè)閘把中的任一個(gè)或兩者來進(jìn)行制動(dòng)。
另外，可以采取如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，連接到左右閘把100L和100R上的閘線102和104分別分支出，并且在這些分支閘線的一側(cè)上的閘線104b和200連接到圖11中所示的兩個(gè)夾鉗式制動(dòng)器202和204上。這些夾鉗式制動(dòng)器202和204為獨(dú)立設(shè)置的制動(dòng)器。因此，在拉動(dòng)閘線104b和200時(shí)，這兩個(gè)臂關(guān)閉，設(shè)置在這些臂的頂端處的閘瓦與飛輪74的輪緣74b摩擦接觸，由此引起制動(dòng)動(dòng)作。
如圖11所示，在這樣使左右閘把100L和100R作用以對(duì)飛輪74進(jìn)行制動(dòng)的情況下，使該操作接近在真實(shí)自行車上的操作，這是優(yōu)選的。
另外，用于使轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L和臂110a由閘把100R操作的裝置不限于分支機(jī)構(gòu)111。例如，可以采取如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，如圖12所示，兩根閘線104a和104b由閘把100R直接拉動(dòng)。在該情況中，使閘線104b產(chǎn)生出更強(qiáng)的力，并且可以用于鼓式制動(dòng)器110的制動(dòng)作用。能夠用更小的力來操作另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器108L。
根據(jù)本發(fā)明的自行車模擬系統(tǒng)不限于上述實(shí)施方案，并且在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的情況下自然能夠采用各種結(jié)構(gòu)。
雖然這樣描述了本發(fā)明，但是顯然本發(fā)明可以按照許多方式變化。這些變體不應(yīng)該被認(rèn)為脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見，所有這些變型都意圖包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自行車模擬系統(tǒng)，它包括模型自行車，該模型自行車包括車架；由騎乘者操作的左右一對(duì)踏板；隨著所述踏板的操作而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；用于相對(duì)于地面支撐所述車架的一部分的支座；和車輪，該車輪不與所述旋轉(zhuǎn)體及所述踏板一起使用，并且能夠相對(duì)于所述車架旋轉(zhuǎn)；所述車輪與所述地面接觸并且與所述支座一起支撐所述車架。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述支座支撐所述車架的前側(cè)，并且所述車輪支撐所述車架的后側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線沿著前后方向的位置位于所述踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和所述車輪之間。
4.如權(quán)利要求2所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線沿著前后方向的位置位于所述踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和所述車輪之間。
5.如權(quán)利要求1所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述車輪的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在上側(cè)上。
6.一種自行車模擬系統(tǒng)，它包括模型自行車，該模型自行車包括車架；由騎乘者操作的左右一對(duì)踏板；可操作地連接到所述左右一對(duì)踏板上用于旋轉(zhuǎn)的主體；可操作地連接到所述車架上用于相對(duì)于地面支撐所述車架的支座；以及車輪，該車輪相對(duì)于所述主體沿著所述車架移置，并且能夠相對(duì)于所述車架旋轉(zhuǎn)；所述車輪與所述地面接觸并且與所述支座一起支撐所述車架。
7.如權(quán)利要求6所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述支座支撐所述車架的前側(cè)，并且所述車輪支撐所述車架的后側(cè)。
8.如權(quán)利要求6所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述主體的旋轉(zhuǎn)軸線沿著前后方向的位置位于所述踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和所述車輪之間。
9.如權(quán)利要求7所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線沿著前后方向的位置位于所述踏板的旋轉(zhuǎn)軸線和所述車輪之間。
10.如權(quán)利要求1所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述車輪的旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置在上側(cè)上。
11.一種自行車模擬系統(tǒng)，它包括模型自行車和控制器，其中所述模型自行車包括由騎乘者操作的左右一對(duì)踏板；隨著所述踏板的操作而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；由騎乘者手動(dòng)操作的閘把；制動(dòng)器，用于與所述閘把結(jié)合地摩擦制動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)；以及制動(dòng)操作檢測裝置，用于檢測所述閘把上的操作量；所述控制器根據(jù)從所述制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量進(jìn)行預(yù)定的輸出。
12.如權(quán)利要求11所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述閘把連接到以分叉形式分支的閘線上，在一側(cè)上的第一閘線連接到所述制動(dòng)器上，并且在另一側(cè)上的第二閘線連接到所述制動(dòng)操作檢測裝置上。
13.如權(quán)利要求11所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中在模擬騎自行車期間所述控制器根據(jù)從所述制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量輸出警報(bào)。
14.如權(quán)利要求12所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中在模擬騎自行車期間所述控制器根據(jù)從所述制動(dòng)操作檢測裝置提供的操作量輸出警報(bào)。
15.如權(quán)利要求11所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述閘把包括第一閘把和第二閘把，所述第一閘把和所述第二閘把分別與所述閘線的近端連接，并且所述閘線的遠(yuǎn)端連接到所述制動(dòng)器上。
16.如權(quán)利要求12所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述閘把包括第一閘把和第二閘把，所述第一閘把和所述第二閘把分別與所述閘線的近端連接，并且所述閘線的遠(yuǎn)端連接到所述制動(dòng)器上。
17.如權(quán)利要求13所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述閘把包括第一閘把和第二閘把，所述第一閘把和所述第二閘把分別與所述閘線的近端連接，并且所述閘線的遠(yuǎn)端連接到所述制動(dòng)器上。
18.如權(quán)利要求11所述的自行車模擬系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)體為用于模擬操作自行車的效果的飛輪。
19.如權(quán)利要求11所述的自行車模擬系統(tǒng)，還包括用于根據(jù)來自控制器的輸出來示出自行車的模擬操作的顯示器。
20.如權(quán)利要求12所述的自行車模擬系統(tǒng)，還包括用于根據(jù)來自控制器的輸出來示出自行車的模擬操作的顯示器。
全文摘要
一種能夠很容易運(yùn)輸?shù)淖孕熊嚹M系統(tǒng)，該自行車模擬系統(tǒng)包括車架、由騎乘者操作的轉(zhuǎn)向手柄、由騎乘者操作以使飛輪旋轉(zhuǎn)的左右一對(duì)踏板、用于支撐頭管的兩個(gè)前叉、和可旋轉(zhuǎn)后輪。后輪放在地板上，從而它與前叉一起支撐車架。該自行車模擬系統(tǒng)確保閘把的操作伴隨與在操作真實(shí)自行車中相同的感覺。騎乘者操作閘把與用于與閘把結(jié)合地摩擦制動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)的鼓式制動(dòng)器。閘線從閘把中延伸出并且分支成兩根閘線，一根閘線連接到鼓式制動(dòng)器上，并且另一根閘線連接到轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器上。
文檔編號(hào)G09B9/00GK1873734SQ200610089969
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月30日
發(fā)明者花谷隆孝, 米花淳 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社