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DE10009615A1 - Vehicle drive simulator movement system e.g. for automobile, includes drive system for simulating lateral transient acceleration forces by computer via control unit - Google Patents

Vehicle drive simulator movement system e.g. for automobile, includes drive system for simulating lateral transient acceleration forces by computer via control unit

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Publication number
DE10009615A1
DE10009615A1 DE2000109615 DE10009615A DE10009615A1 DE 10009615 A1 DE10009615 A1 DE 10009615A1 DE 2000109615 DE2000109615 DE 2000109615 DE 10009615 A DE10009615 A DE 10009615A DE 10009615 A1 DE10009615 A1 DE 10009615A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive system
control unit
driving
acceleration
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000109615
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German (de)
Inventor
Reiner Foerst
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2000109615 priority Critical patent/DE10009615A1/en
Priority to DE2000134715 priority patent/DE10034715A1/en
Priority to DE2000157552 priority patent/DE10057552A1/en
Publication of DE10009615A1 publication Critical patent/DE10009615A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The movement simulator provides simulation of lateral and longitudinal acceleration via a movement console based on a fixed floor plate (1), a horizontally movable mounted carrier plate (3), two linear bearings and a drive system (4). The vehicle-mock up (5) can be mounted on the carrier plate (2) and the drive system simulates lateral transient acceleration forces by a computer, via a control unit (7). The back-support (8) of the driver's seat in the vehicle mock-up can be driven about its axis of rotation via a drive system (10) and a control unit (11), and the steering wheel unit (13) can be horizontally driven relative to the floor of the vehicle-mock up and the seating squab (9), to the front and back, by a drive system (14) in synchronism with the longitudinal acceleration- and deceleration -forces, from the computer (6) via control unit (15).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bewegungssystem für Fahrsimulatoren, welches dazu dient, die menschlichen Sinne bei simulierten Beschleunigungen in Übereinstimmung mit dem visuellen Eindruck über das Sichtsystem des Fahrsimulators zu täuschen. Solche Bewegungssysteme sind bekannt. Für Fahrsimulatoren werden üblicherweise transiente lineare Bewegungen des echten Fahrzeugs durch entsprechende transiente lineare Bewegungen der Simulatorattrappe in den drei Achsen Längsbewegung, Querbewegung und Vertikalbewegung nachgebildet. Zur Nachbildung der langfristigen Beschleunigungen in Längs- und Querrichtung wird die Fahrerkabine in eine Winkelneigung versetzt, wobei die langfristigen Beschleunigungskräfte durch die Gravitationskraftkomponenten des gesamten Systems einschließlich Fahrer ersetzt werden. Zur Nachbildung der Gierbewegung eines echten Autos wird die Fahrzeugattrappe um ihre vertikale Achse gedreht.The invention relates to a movement system for driving simulators, which serves to simulate accelerations in human senses Agreement with the visual impression of the vision system of the To deceive driving simulator. Such movement systems are known. For Driving simulators are usually transient linear movements of the real one Vehicle by corresponding transient linear movements of the Dummy simulator in the three axes longitudinal movement, transverse movement and Replicated vertical movement. To simulate long-term accelerations the driver's cab is inclined in the longitudinal and transverse directions, the long-term acceleration forces through the Gravitational force components of the entire system including driver replaced become. To replicate the yaw movement of a real car Dummy vehicle rotated around its vertical axis.

Ein typisches Bewegungssystem für einen Fahrsimulator besteht deshalb aus einer Bewegungsplattform, auf der die Fahrzeugattrappe montierbar ist, wobei die Montageplattform sechs Freiheitsgrade hat, nämlich Längsbewegung, Querbewegung, Vertikalbewegung, Rollwinkel, Nickwinkel und Gierwinkel. Damit der Fahrer im Simulator die Bewegungen des Systems visuell nicht erkennt, ist der Raum abzudunkeln oder die Kabine ist abzukapseln. Es wird davon ausgegangen, daß der visuelle Eindruck zusammen mit dem durch die Kräfte vermittelten Eindruck auf den Körper einerseits gegenüber dem Eindruck durch das Gleichgewichtsorgan im Innenohr, welches auch Winkeldrehungen registriert, andererseits dominiert.A typical movement system for a driving simulator therefore consists of one Movement platform on which the dummy vehicle can be mounted, the Assembly platform has six degrees of freedom, namely longitudinal movement, Lateral movement, vertical movement, roll angle, pitch angle and yaw angle. So that The driver in the simulator does not visually recognize the movements of the system is the room darken or encapsulate the cabin. It is assumed that the visual impression together with the impression conveyed by the forces on the Body on the one hand compared to the impression of the equilibrium organ in Inner ear, which also registers angular rotations, dominates on the other hand.

Das oben erwähnte 6-Achsen-Bewegungssystem hat den Nachteil, aufwendig zu sein. Es ist deshalb für Serienanwendungen wie zum Beispiel in Fahrschulen wirtschaftlich nicht einzusetzen.The 6-axis motion system mentioned above has the disadvantage of being complex his. It is therefore suitable for series applications such as in driving schools not economically viable.

Es gibt auch vereinfachte Ausführungen solcher Bewegungsantriebe mit nur wenigen Freiheitsgraden:There are also simplified versions of such motion drives with only a few Degrees of freedom:

In der Patentanmeldung Runkel, Krauss-Maffei AG: "Bewegungssystem für die Fahrschülerkabine eines Panzerfahrsimulators, P 2231039.0 vom 24.06.1972 ist ein solches System mit beweglicher Montageplattform beschrieben.In the patent application Runkel, Krauss-Maffei AG: "Movement system for the Driver's cabin of a tank driving simulator, P 2231039.0 from 06/24/1972 is a described such a system with a movable mounting platform.

In der automobiltechnischen Zeitschrift wurde 1977 eine Beschleunigungsdarstellung in Fahrsimulatoren beschrieben, bei der die Fahrerkabine in eine Nickbewegung versetzt wird.In 1977, an acceleration display was published in the automotive magazine described in driving simulators in which the driver's cab nods is transferred.

In der Patentanmeldung Foerst: "Fahrtsimulator" vom 11.12.1981, P 3149063.8 ist eine Vorrichtung für einen Gierantrieb eines Fahrsimulators mit Hilfe eines Drehtellers beschrieben. Die Nachbildung der Gierdrehung eines Fahrzeugs ist aber für die natürliche Wirkung der Fahrt im Simulator von weniger vorrangiger Bedeutung.In the patent application Foerst: "Fahrtsimulator" dated December 11, 1981, P 3149063.8 a device for a yaw drive of a driving simulator using a Turntable described. However, the simulation of the yaw rate of a vehicle is for the natural effect of driving in the simulator of less priority Importance.

In der Patentschrift Foerst: DE 34 00 518 C1 vom 10.01.1984 wird eine Vorrichtung zum Verschwenken eines Unterhaltungsfahrtsimulators beschrieben. Hierbei ist ein Schwenkkörper vorgesehen, der mit einem schmalen Luftspalt in einem Rahmen zwischen zwei Trittbrettern drehbar gelagert ist.In the patent Foerst: DE 34 00 518 C1 dated January 10, 1984, a device described for pivoting an entertainment driving simulator. Here is a  Swivel body provided with a narrow air gap in a frame is rotatably mounted between two running boards.

In der Patentanmeldung Foerst: "Vorrichtung zum Rollen und Nicken eines Fahrtsimulators" 3643445.0 vom 19.12.1986 wird eine mechanische Konstruktion eines kardanischen Doppelschwenkständers mit virtuellen, oben liegenden Drehachsen beschrieben, der raumsparend und sicher ist.In the patent application Foerst: "Device for rolling and nodding a Driving simulator "3643445.0 from December 19th, 1986 becomes a mechanical construction of a gimbal double swivel stand with virtual, overhead Described axes of rotation, which is space-saving and safe.

In der Patentanmeldung Foerst: "Fahrsimulator mit Antriebsvorrichtung für Roll- und Nickbewegung" P 4434660.3 vom 28.09.1994 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Rollen und Nicken eines Fahrsimulators beschrieben.In the patent application Foerst: "Driving simulator with drive device for rolling and Pitch movement "P 4434660.3 from 28.09.1994 is also a device for Rolling and pitching of a driving simulator described.

Alle diese Vorrichtungen aus den Anfangsjahren der Simulationsentwicklung sind, obwohl sie nicht alle sechs Freiheitsgrade berücksichtigen, für Serienanwendungen, wie für Fahrschulen, zu aufwendig, d. h. zu teuer. Man hat deshalb andere Lösungen zur Sinnestäuschung des Fahrers im Simulator ersonnen:All of these devices from the early years of simulation development are although they do not take into account all six degrees of freedom for series applications, as for driving schools, too expensive, d. H. too expensive. So you have other solutions to deceive the driver in the simulator:

In der amerikanischen Patentschrift Helmore: 3,309,795 vom 21.03.1967 "Mechanisms for simulating the movement of vehicles" wird eine Vorrichtung beschrieben, bei der der Sitz des Fahrers im Simulator mechanisch in Bewegung gesetzt wird.In the American patent Helmore: 3,309,795 dated March 21, 1967 "Mechanisms for simulating the movement of vehicles" becomes a device described in which the driver's seat in the simulator moves mechanically is set.

In der Patentanmeldung Foerst: "Fahrtsimulator" DE 30 32 250 A1 vom 27.08.1980 wird neben einer Antriebsvorrichtung für eine Rollbewegung eine Bewegung der Sitzlehne zur Simulation von Längsbeschleunigungen beschrieben. Auch diese ist jedoch für einen wirtschaftlichen Einsatz von Seriensimulatoren zu aufwendig.In the patent application Foerst: "Fahrtsimulator" DE 30 32 250 A1 from August 27th, 1980 In addition to a drive device for a rolling movement, a movement of the Seat back described for the simulation of longitudinal accelerations. This too is however, too expensive for the economical use of series simulators.

In der Deutschen Patentanmeldung Foerst: P 3726976.3 "Fahrtsimulator" vom 13.08.1987 hat der Fahrersitz ein mittels eines motorischen Antriebs gegen einen Gurt verschiebbares Fahrersitzteil. Bei dieser Vorrichtung wird der Fahrersitz beim Bremsen elektromotorisch nach vorne geschoben. Hiermit wird bewirkt, daß die Arme des Fahrers beim Bremsen gegenüber dem Lenkrad gestaucht werden. Sie hat jedoch den Nachteil, daß beim Bremsen der rechte Fuß des Fahrers gegen das Bremspedal gestaucht wird. Dadurch ergibt sich zum einen eine unerwünschte positive Rückwirkung des Vorgangs auf das Signal der Bremsverzögerung. Zum anderen wirkt die Kraft des rechten Beines beim Bremsen der Vorwärtsbewegung des Sitzverschiebemotors entgegen und mindert dadurch seine Wirkung.In the German patent application Foerst: P 3726976.3 "Fahrtsimulator" dated 13.08.1987 the driver's seat has a motor drive against one Belt movable driver seat part. In this device, the driver's seat is Brakes pushed forward by electric motor. This causes the Arms of the driver are compressed against the steering wheel when braking. she has however, the disadvantage that when braking the driver's right foot against the Brake pedal is compressed. This results in an undesirable one positive effect of the process on the brake deceleration signal. To the others have the power of the right leg when braking the forward movement of the seat displacement motor and thereby reduces its effect.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln erlaubt, die Sinne des Fahrers im Simulator so zu täuschen, daß der Eindruck von Quer- und Längsbeschleunigungen entsteht.The present invention is therefore based on the object of a device create, which allows the senses of To deceive the driver in the simulator so that the impression of cross and Longitudinal acceleration occurs.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird hier davon ausgegangen, daß die Simulation der transienten Querbeschleunigung für das Fahrgefühl wichtiger ist als die Simulation der langfristigen Querbeschleunigungen. Es hat sich gezeigt, daß bei einem Fahrsimulator ohne Querbeschleunigungssimulation der Lenkvorgang recht instabil ist und zu Oszillationen der Fahrspur neigt. Dies liegt daran, daß im Regelkreis des Abstandes der Fahrspur vom rechten Straßenrand Veränderungen des Ist-Wertes nur über das Sichtsystem vom Auge erfaßbar wird, nicht aber vom ganzen Körper. Eine reine und kurzhubige Lateralbewegung genügt aber schon, um das Gefühl für Spurabweichungen zu verbessern. Der Lenkvorgang wird dadurch stabiler. Der Vorteil einer solchen Lösung ist, daß eine Horizontalverschiebung mit kurzen Hub (ca. +/-20 cm) wesentlich preisgünstiger ist als ein Drehantrieb der Fahrerkabine.To solve this problem it is assumed here that the simulation of the transient lateral acceleration is more important for the driving experience than the simulation of long-term lateral accelerations. It has been shown that in one Driving simulator without lateral acceleration simulation the steering process quite unstable is and tends to oscillate the lane. This is because in the control loop of the Distance of the lane from the right side of the road Changes in the actual value  can only be grasped by the eye via the visual system, but not by the whole body. A pure and short-stroke lateral movement is enough to get a feel for To improve lane deviations. This makes the steering process more stable. The The advantage of such a solution is that a horizontal displacement with a short stroke (approx. +/- 20 cm) is much cheaper than a rotary drive in the driver's cabin.

Bei der Lösung der gestellten Aufgabe, Längsbeschleunigungen zu simulieren, wird davon ausgegangen, daß hier eher die langfristige Komponente einen Einfluß auf das Fahrgefühl hat. Da aber ein Nickantrieb der gesamten Kabine für Serienausführungen zu aufwendig ist, eignen sich zur Simulation andere Phänomene, die bei Längsbeschleunigungen über die Sinnesorgane wahrnehmbar sind, besser.When solving the task of simulating longitudinal accelerations, assumed that the long-term component has an influence here has the driving feeling. But since the entire cabin is pitched for Series versions are too complex, others are suitable for simulation Phenomena that are perceptible with longitudinal accelerations via the sensory organs are better.

Beim Bremsen bewegt sich der Oberkörper des Fahrers nach vorne, so daß der Druck zwischen Rücken und Lehne geringer wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch simuliert, daß die Sitzlehne beim Bremsen nach hinten gedreht wird. Im übrigen werden beim Bremsen die Arme des Fahrers gegen das Lenkrad gestaucht. Da sich eine Vorwärtsbewegung des Sitzes gegenüber dem Lenkrad nicht bewährt hat, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Lenkrad, und nicht die Pedale, beim Bremsen in Richtung auf den Sitz zuzubewegen. Der Abstand zwischen Sitzteil und Pedalen bleibt dabei unverändert erhalten, so daß diese Art der Beschleunigungssimulation keine Rückwirkung auf die Betätigung des Gaspedals und des Bremspedals hat.When braking, the driver's upper body moves forward so that the Pressure between the back and backrest is reduced. This is according to the invention simulated by rotating the seat back when braking. in the the rest of the driver's arms are pressed against the steering wheel when braking. Since a forward movement of the seat against the steering wheel has not proven itself has, according to the invention, the steering wheel, and not the pedals, when Brakes to move towards the seat. The distance between the seat part and Pedals remain unchanged, so that this type of Acceleration simulation has no effect on the accelerator pedal actuation and the brake pedal.

Die Aufgaben, die laterale und die longitudinale Beschleunigung auf wirtschaftliche Art zu simulieren, wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.The tasks, the lateral and the longitudinal acceleration on economic Type to simulate is solved according to the characterizing part of claim 1.

Eine Ausgestaltung der Teilaufgabe, die lateralen Beschleunigungskräfte zu simulieren, wird in dem Unteranspruch 2 beschrieben.An embodiment of the subtask, the lateral acceleration forces simulate is described in dependent claim 2.

Eine regelungstechnische Ausgestaltung der Vorrichtung zur lateralen Beschleunigungssimulation wird in dem Unteranspruch 3 beschrieben.A control configuration of the device for the lateral Acceleration simulation is described in dependent claim 3.

Eine Ausgestaltung des Antriebssystems zum Drehen der Sitzlehne wird in dem Unteranspruch 4 beschrieben.An embodiment of the drive system for rotating the seat back is in the Subclaim 4 described.

Eine regelungstechnische Ausgestaltung der Vorrichtung zum Drehen der Sitzlehne wird in dem Unteranspruch 5 beschrieben.A control configuration of the device for rotating the seat back is described in dependent claim 5.

Eine Ausgestaltung des Antriebssystems zum Verschieben des Lenkrades wird in dem Unteranspruch 6 beschrieben.An embodiment of the drive system for moving the steering wheel is shown in the sub-claim 6 described.

Eine regelungstechnische Ausgestaltung der Vorrichtung zum Verschieben des Lenkrades wird in dem Unteranspruch 7 beschrieben.A control engineering design of the device for moving the Steering wheel is described in dependent claim 7.

Die Erfindung sei nun anhand der Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt ein Strukturbild des Bewegungssystems gemäß Anspruch 1. Die Fahrzeug-Attrappe (5) des Fahrsimulators ist auf der Trägerplatte 2 montiert, die mittels der beiden Linearlager (3a und 3b) gegenüber der Bodenplatte (1) in lateraler Richtung verschiebbar ist. Diese Verschiebung wird durch ein Antriebssystem (4) bewirkt, welches unter Verwendung einer Steuereinheit (7) vom Fahrcomputer (6) nach Maßgabe der Querbeschleunigungskräfte, die im Fahrcomputer berechnet werden, ansteuerbar ist. Dieses System hat durch seinen modularen Aufbau den Vorteil, daß man aus wirtschaftlichen Gründen die Fahrzeug-Attrappe vom Bewegungssystem trennen kann. Fig. 1 shows a structural diagram of the movement system according to claim 1. The dummy vehicle ( 5 ) of the driving simulator is mounted on the support plate 2 , which can be displaced in the lateral direction with respect to the base plate ( 1 ) by means of the two linear bearings ( 3 a and 3 b) is. This shift is brought about by a drive system ( 4 ) which can be controlled by the driving computer ( 6 ) using a control unit ( 7 ) in accordance with the lateral acceleration forces calculated in the driving computer. Due to its modular structure, this system has the advantage that the dummy vehicle can be separated from the movement system for economic reasons.

Fig. 1 zeigt gemäß Anspruch 1 weiterhin den Fahrersitz, der aus der Sitzlehne (8) und dem Sitzteil (9) besteht. Bei allen Fahrzeugen ist die Sitzlehne um eine unten liegende Drehachse zur bequemen Körperhaltung beim Fahren verstellbar. Erfindungsgemäß wird nun der Winkel zwischen Sitzteil (9) und Sitzlehne (8) mit dem Antriebssystem (10) verändert. Dabei wird das Antriebssystem (10) von Fahrcomputer (6) mit Hilfe der Steuereinheit (11) so angesteuert, daß sich bei Bremsverzögerungen die Sitzlehne nach vorne bewegt, wobei sie einen Druck auf den Rücken des Fahrers ausübt. Bei Beschleunigungen bewegt sie sich nach hinten, so daß der Andruck des Rückens gegen die Lehne schwächer wird. Fig. 1 shows in accordance to claim 1 further including the driver's seat, which consists of the seat back (8) and the seat part (9). In all vehicles, the seat back can be adjusted around a pivot axis below for comfortable posture while driving. According to the invention, the angle between the seat part ( 9 ) and the seat back ( 8 ) is now changed with the drive system ( 10 ). The drive system ( 10 ) is controlled by the driving computer ( 6 ) with the aid of the control unit ( 11 ) in such a way that the seat back moves forward in the event of braking decelerations, thereby exerting pressure on the driver's back. When accelerating, it moves backwards, so that the pressure of the back against the backrest becomes weaker.

Die Abweichung des Lehnenwinkels gegenüber dem Normalwinkel ist dabei gemäß Anspruch 5 der Längsbeschleunigung proportional.The deviation of the backrest angle from the normal angle is according to Claim 5 proportional to the longitudinal acceleration.

Das Antriebssystem (10) kann gemäß Anspruch 4 dabei aus einem zusätzlichen Elektrogetriebemotor bestehen, der im Stande ist, die Sitzlehne zu drehen. In modernen PKWs gibt es aber Servomechanismen, die standardmäßig bereits über einen Elektromotor verfügen, so daß nur noch dafür zu sorgen ist, daß dieser vorhandene Elektromotor mittels der Steuereinheit (11) vom Fahrcomputer (6) ansteuerbar ist. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Winkel der Sitzlehne zum Zwecke seiner Einregelung gemäß Anspruch 5 meßtechnisch erfaßt wird.The drive system ( 10 ) can consist of an additional electric gear motor, which is able to rotate the seat back. In modern cars, however, there are servo mechanisms which already have an electric motor as standard, so that it is only necessary to ensure that this existing electric motor can be controlled by the driving computer ( 6 ) by means of the control unit ( 11 ). For this purpose, it is necessary that the angle of the seat back for measurement purposes is measured.

Fig. 1 zeigt gemäß Anspruch 1 weiterhin die Lenkradeinheit (13), die lenkradseitig in dem Lager (20) gelagert ist, und die mit Hilfe des Antriebssystems (14) in Längsrichtung verschiebbar ist. Fig. 1 shows the steering wheel according to claim 1 further unit (13) which is mounted in the steering wheel side of the bearing (20) and which is displaceable with the aid of the drive system (14) in the longitudinal direction.

Diese Verschiebung wird gemäß Anspruch 4 mit Hilfe einer Steuereinheit (15) vom Fahrcomputer (6) aus bewirkt, wobei der Schiebehub gemäß Anspruch 7 dem Beschleunigungssignal proportional sein muß. Um diese Proportionalität zu erreichen, ist ein Schiebehubregelkreis notwendig, der über eine Meßeinrichtung zur Erfassung des Ist-Wertes des Schiebehubes verfügen muß. Wenn das simulierte Fahrzeug beschleunigt, wird das Lenkrad nach vorne bewegt. Wird es abgebremst, so wird es nach hinten bewegt, so daß sie Arme des Fahrers gegen das Lenkrad gestaucht werden. Dieser Staucheffekt wird noch verstärkt durch die Vorwärtsbewegung der Sitzlehne, wodurch der Tastsinn des Fahrers in doppelter Hinsicht genutzt wird, um das Gefühl einer Verzögerung vorzutäuschen.This displacement is effected according to claim 4 with the aid of a control unit ( 15 ) from the driving computer ( 6 ), the sliding stroke according to claim 7 having to be proportional to the acceleration signal. In order to achieve this proportionality, a sliding stroke control loop is necessary, which must have a measuring device for recording the actual value of the sliding stroke. When the simulated vehicle accelerates, the steering wheel is moved forward. If it is braked, it is moved backwards so that the driver's arms are pressed against the steering wheel. This upset effect is exacerbated by the forward movement of the seat back, which uses the driver's sense of touch in two ways to simulate the feeling of deceleration.

Fig. 2 zeigt die Sicht von unten auf die Trägerplatte (2) der Vorrichtung zur Nachbildung der lateralen Beschleunigungskräfte. Die Trägerplatte (2) ist mit den beiden Linearlagern (3a und 3b) in Querrichtung gegenüber der Bodenplatte verschiebbar. Der Elektromotor (16), der auf der Bodenplatte montiert ist, treibt mit Hilfe seines Abtriebszahnrades (17) und eines Zahnriemens (18) die Trägerplatte (2) an. Fig. 2 shows the view from below of the carrier plate ( 2 ) of the device for simulating the lateral acceleration forces. The carrier plate ( 2 ) with the two linear bearings ( 3 a and 3 b) can be moved in the transverse direction with respect to the base plate. The electric motor ( 16 ), which is mounted on the base plate, drives the carrier plate ( 2 ) with the aid of its driven gear ( 17 ) and a toothed belt ( 18 ).

Dabei sorgt die Querschiebehubregelung gemäß Anspruch 3 dafür, daß die Trägerplatte (2) zum einen zur Nachbildung von Querbeschleunigungen in optimaler Weise angetrieben wird, und zum anderen, daß sie sich bei Geradeausfahrt des simulierten PKWs in Mittellage befindet. Die Ansteuerung geschieht dabei derart, daß das Querbeschleunigungssignal über ein Hochpaßfilter auf die Steuereinheit (7) einwirkt. Hiermit wird erreicht, daß kurzfristige Lateralbeschleunigungen in eine Querbewegung umgesetzt werden, daß aber bei längerfristigen Querbeschleunigungen die Querbewegung allmählich reduziert wird.The transverse sliding stroke control according to claim 3 ensures that the carrier plate ( 2 ) is driven on the one hand in an optimal manner to simulate transverse accelerations, and on the other hand that it is in the middle position when the simulated car is traveling straight ahead. The control occurs in such a way that the lateral acceleration signal acts on the control unit ( 7 ) via a high-pass filter. This ensures that short-term lateral accelerations are converted into a transverse movement, but that the transverse movement is gradually reduced in the case of longer-term lateral accelerations.

Fig. 3 zeigt die Sicht auf die Vorrichtung zur lateralen Verschiebung der Fahrzeug- Attrrappe von hinten. Fig. 3 shows the view of the device for lateral displacement of the vehicle dummy from behind.

Das Bewegungssystem gemäß der Erfindung ist sowohl für PKW- als auch für LKW- und Bus- sowie für andere Fahrsimulatoren anwendbar.The movement system according to the invention is suitable for both car and truck and bus and other driving simulators applicable.

Claims (7)

1. Bewegungssystem für Fahrsimulatoren, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Nachbildung der lateralen Beschleunigungskräfte eine Bewegungskonsole vorgesehen ist, die aus einer feststehenden Bodenplatte (1), einer horizontal verschiebbar gelagerten Trägerplatte (2), zwei Linearlagern, (3a und 3b) und einem Antriebssystem (4) besteht, daß die Fahrzeug-Attrappe (5) auf der Trägerplatte (2) montierbar ist, daß das Antriebssystem zur Nachbildung lateraler transienter Beschleunigungskräfte vom Fahrcomputer (6) unter Verwendung einer Steuereinheit (7) ansteuerbar ist,
daß die Sitzlehne (8) der Fahrzeug-Attrappe (5) gegenüber dem Sitzteil (9) mit Hilfe eines Antriebssystems (10) unter Verwendung einer Steuereinheit (11) um ihre Drehachse antreibbar ist, daß das Antriebssystem (10) vom Fahrcomputer (6) in Übereinstimmung mit den longitudinalen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften ansteuerbar ist,
daß die Lenkradeinheit (13) gegenüber dem Boden der PKW-Attrappe (5) und dem Sitzteil (9) horizontal mittels eines Antriebssystems (14) nach vorne und hinten antreibbar ist, und daß das Antriebssystem (14) in Übereinstimmung mit den longitudinalen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften vom Fahrcomputer (6) unter Verwendung einer Steuereinheit (15) ansteuerbar ist.
1. motion system for driving simulators, characterized in that
that a movement console is provided to simulate the lateral acceleration forces, which consists of a fixed base plate ( 1 ), a horizontally displaceably mounted support plate ( 2 ), two linear bearings ( 3 a and 3 b) and a drive system ( 4 ) that the vehicle Dummy ( 5 ) can be mounted on the carrier plate ( 2 ) such that the drive system for simulating lateral transient acceleration forces can be controlled by the driving computer ( 6 ) using a control unit ( 7 ),
that the seat back ( 8 ) of the dummy vehicle ( 5 ) can be driven relative to the seat part ( 9 ) by means of a drive system ( 10 ) using a control unit ( 11 ) about its axis of rotation, that the drive system ( 10 ) can be driven by the driving computer ( 6 ) can be controlled in accordance with the longitudinal acceleration and deceleration forces,
that the steering wheel unit ( 13 ) can be driven horizontally forwards and backwards by means of a drive system ( 14 ) relative to the bottom of the dummy car ( 5 ) and the seat part ( 9 ), and that the drive system ( 14 ) in accordance with the longitudinal acceleration and deceleration forces can be controlled by the driving computer ( 6 ) using a control unit ( 15 ).
2. Antriebssystem (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Trägerplatte (2) ein Elektromotor (16) mit Zahnrad (17) und ein Zahnriemen (18) vorgesehen sind, daß der Elektromotor (16) auf der Bodenplatte zu befestigen ist, und daß das Zahnriemen-Gegenlager an der Trägerplatte (2) zu befestigen ist.2. Drive system ( 4 ) according to claim 1, characterized in that for driving the carrier plate ( 2 ) an electric motor ( 16 ) with gear ( 17 ) and a toothed belt ( 18 ) are provided that the electric motor ( 16 ) on the base plate is to be fastened, and that the toothed belt counter bearing is to be fastened to the carrier plate ( 2 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem (4) eine Meßeinrichtung für den Querschiebehub-Istwert enthält und dass ein Querschiebehub-Regelkreis vorgesehen ist, der bewirkt, daß der Querschiebehub dem hochfrequenten Anteil des Beschleunigungssignals in proportionaler Abhängigkeit folgt.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drive system ( 4 ) contains a measuring device for the actual cross-travel stroke value and that a cross-travel stroke control circuit is provided, which causes the cross-travel stroke to follow the high-frequency component of the acceleration signal in a proportional manner. 4. Antriebssystem (10) zur Neigung der Sitzlehne (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Fahrcomputer (6) ansteuerbarer Elektromotor vorgesehen ist, der die Sitzlehne um seine Achse dreht, oder daß ein handelsüblicher Servomotor verwendet wird, wobei mit Hilfe der Steuereinheit (11) der handelsübliche Servomotor vom Fahrcomputer (6) ansteuerbar ist.4. Drive system ( 10 ) for tilting the seat back ( 8 ) according to claim 1, characterized in that a controllable by the driving computer ( 6 ) electric motor is provided which rotates the seat back about its axis, or that a commercially available servo motor is used, with With the help of the control unit ( 11 ), the commercially available servo motor can be controlled by the driving computer ( 6 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem (10) eine Meßeinrichtung für den Winkel-Istwert der Sitzlehne enthält und dass ein Winkel-Regelkreis vorgesehen ist, der bewirkt, daß der Winkel dem Beschleunigungssignal in proportionaler Abhängigkeit folgt.5. The device according to claim 1, characterized in that the drive system ( 10 ) contains a measuring device for the actual angle of the seat back and that an angle control loop is provided, which causes the angle to follow the acceleration signal in a proportional manner. 6. Antriebssystem (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradeinheit (13) der PKW-Attrappe in Längsrichtung des Autos oder in Richtung der Lenkspindel mit Hilfe einer geeigneten Lagerung (20) und eines Elektro-Getriebemotors verschiebbar ist, und daß dieser Elektromotor vom Fahrcomputer (6) über die Steuereinheit (15) ansteuerbar ist.6. Drive system ( 14 ) according to claim 1, characterized in that the steering wheel unit ( 13 ) of the dummy car in the longitudinal direction of the car or in the direction of the steering spindle with the aid of a suitable bearing ( 20 ) and an electric geared motor, and that this electric motor can be controlled by the driving computer ( 6 ) via the control unit ( 15 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem (14) eine Meßeinrichtung für den Längsschiebehub-Istwert der Lenkradeinheit enthält und dass ein Längsschiebehub-Regelkreis vorgesehen ist, der bewirkt, daß der Längsschiebehub dem Beschleunigungssignal in proportionaler Abhängigkeit folgt.7. The device according to claim 1, characterized in that the drive system ( 14 ) includes a measuring device for the longitudinal slide stroke actual value of the steering wheel unit and that a longitudinal slide stroke control loop is provided, which causes the longitudinal slide stroke to follow the acceleration signal in a proportional manner.
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