DE2842409A1

DE2842409A1 - Skid simulator for vehicle behaviour testing - has wheeled platform mounted on rotatable track section and carrying vehicle

Info

Publication number: DE2842409A1
Application number: DE19782842409
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl Ing Drosdol; Ferdinand Dr Ing Panik
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1980-04-17

Abstract

The skid simulator allows various skid conditions to be simulated by mounting the cabin (2), in which the test vehicle (1) is housed, on a wheeled platform (4) which runs along a track section (8). The track section is in turn mounted on wheels so that it can rotate about a vertical support axis (10) at the centre of the track section (8). The cabin (2) is pref. mounted on the wheeled platform (4) via a further pivot axis (6) allowing it to rotate freely in a horizontal plane. The simulator can be used with a data processor fed with information representing the vehicle operating parameter, e.g. the positions of the brake and accelerator pedals.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Vermittlung des EindrucksProcess and device for conveying the impression

einer Horizontalbeschleunigung bei Fahrsimulation Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermittlung des Eindrucks einer Horizontalbeschleunigung in einem pahrsimulator nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Fahrsimulator zur Ausübung des Verfahrens.a horizontal acceleration in driving simulation The invention relates to a method for conveying the impression of a horizontal acceleration in one Driving simulator according to the preamble of claim 1 and a driving simulator for exercising of the procedure.

Im Fahrsimulator soll die Testperson den Eindruck gewinnen, sie würde ihr Fahrzeug tatsächlich im Straßenveiehr bewegen. Dazu gehören neben den vielfältigen optischen und akustischen Eindrücken auch das Vermitteln von äußeren Kräften, die in Fahrzeugslängs- und -querrichtung auf die Testperson einwirken. Diese horizontalen Beschleunigungskräfte lassen sich nur schwierig simulieren.In the driving simulator, the test person should get the impression that they would actually move your vehicle on the road. This includes in addition to the diverse optical and acoustic impressions also convey external forces that act on the test person in the longitudinal and transverse direction of the vehicle. This horizontal It is difficult to simulate acceleration forces.

Heute übliche Simulatoren in der Kraftfahrzeugindustrie nützen ähnlich wie die Flugsimulatoren das Schwere feld der Erde zu dem oben genannten Zweck aus. Man variiert dabei die Einwirkungsrichtung des Schwerfeldes auf die Testperson. Dabei treten aber unerwünschte Drehbeschleunigungen auf, die dem gewünschten Effekt nicht nur überlagert sind, sondern ihn sogar teilweise aufheben. Hierdurch wird das scheinbare Fahrerlebnis verfälscht.Simulators commonly used today in the automotive industry are of similar use like flight simulators, the earth's gravity field is used for the above-mentioned purpose. The direction of action of the gravity field on the test person is varied. However, undesirable rotational accelerations occur in the process on that dem desired effect are not only superimposed, but even partially cancel it. This falsifies the apparent driving experience.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie bei Fahrsimulatoren Ilorizontalbeschleunigungen möglichst naturgetreu nachgeahmt und der Testperson vermittelt werden können. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 verfahren bzw. der entsprechende Fahrsimulator gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 2 ausgebildet.The object of the invention is to show a way, as with driving simulators Ilhorizontal accelerations are imitated as faithfully as possible and the test person can be conveyed. According to the invention to solve this problem according to the The characterizing features of claim 1 proceed or the corresponding driving simulator formed according to the characterizing features of claim 2.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht auf einen Fahrsimulator nach der Erfindung u n d Fig. 2 eine Grundrißdarstellung des Fahrsimulators nach Fig. 1.The invention is based on an embodiment shown in the drawings briefly explained below; 1 shows a side view of a Driving simulator according to the invention and FIG. 2 shows a plan view of the driving simulator according to Fig. 1.

In einer Kabine 2 ist ein Fahrzeug 1 fest gehaltert, in welchem die Testperson Platz nehmen kann. Optisch werden die Fahreindrücke über eine Leinwand 3 dem Fahrer vermittelt. Außerdem können ihm akustische Fahreindrücke über Lautsprecher dargeboten werden.In a cabin 2, a vehicle 1 is fixedly held in which the Test person can take a seat. The driving impressions are optically displayed on a screen 3 conveyed to the driver. He can also hear acoustic driving impressions via loudspeakers are presented.

Zur möglichst naturgetreuen Simulierung von Horizontalbeschleunigungen weist der dargestellte Fahrsimulator eine horizontale Brücke 8 mit Führungsschienen 9 auf, welche um eine vertikale Drehachse 10 drehbar gelagert und mittels Führungs- und Antriebsrollen in Drehrichtung geführt ist. In den Führungsschienen 9 ist ein Kabinenträger 4 mit seinen Führungsrollen 7 längsgeführt. Auch die Führungsrollen 7 besitzen einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb, der sowohl nach Drehrichung als auch nach Antriebsgeschwindigkeit frei veränderbar ist. Die Kabine 2 selber ist ihrerseits um eine vertikale Drehachse 6 und mittels Drehrollen 5 unbegrenzt drehbar auf dem Kabinenträger 4 gelagert. Dank dieser Anordnung kann die Kabine innerhalb eines Kreisfeldes mit dem Durchmesser D frei beweglich geführt werden. Die Abmessung der Kreisfläche beträgt ein Vielfaches von der Abmessung k der Kabine.For simulating horizontal accelerations as faithfully as possible the driving simulator shown has a horizontal bridge 8 with Guide rails 9, which are rotatably mounted about a vertical axis of rotation 10 and is guided in the direction of rotation by means of guide and drive rollers. In the guide rails 9 is a cabin carrier 4 with its guide rollers 7 guided longitudinally. The leadership roles too 7 have an electric or hydraulic drive, which both in the direction of rotation and can be freely changed according to the drive speed. The cabin 2 itself is in turn unlimited around a vertical axis of rotation 6 and by means of rotating rollers 5 rotatably mounted on the cabin support 4. Thanks to this arrangement, the cabin be guided freely movable within a circular field with the diameter D. The dimensions of the circular area are a multiple of the dimension k of the cabin.

Zur Komplettierung des Fahrsimulators gehört eine Rechenanlage mit einem datenmäßig gespeicherten Fahrzeugmodell.A computer system is part of the driving simulator's completion a data-stored vehicle model.

111er werden aus den vom Fahrer-gegebenen Befehlen, wie z. B. Lenkwinkel, Cas- und Bremspedalstellungen und Getriebevorwahl die Fahrzeugreaktionen, nämlich die Lage auf der Strße, die Geschwindigkeit und die Beschleunigungen berechnet, die dann in Stellbefehle für den Fahrsimulator für die Beschleunigungssimulation umgesetzt und dem Fahrsimulator zusammen mit den Bild- und Toninformationen zugeführt werden.111er are made of the commands given by the driver, such as. B. steering angle, Cas and brake pedal positions and gearbox preselection the vehicle reactions, namely calculates the position on the road, the speed and the accelerations, which then turn into setting commands for the driving simulator for the acceleration simulation implemented and fed to the driving simulator together with the image and sound information will.

Eine normale Längsheschleunigung in Fahrtrichtung kann mit dem Fahrsimulator nach der Erfindung dadurch simuliert werden, daß das Fahrzeug mit der Frontseite zum Drehzentrum gerichtet auf einem Kreisbogen bewegt wird, wobei der Fahrer durch die Fliehkraft ähnlich wie bei einem normalen Beschleunigungsvorgang in die Rücklehne des Fahrersitzes gedrückt wird, wobei ihm eine scheinbare Fahrbeschleunigung vermittelt wird. Bei einer vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit der Drehbrücke 8 um ihre Drehachse lo ist die Fliehkraft um so größer, je weiter sich die Kabine vom Drehzentrum weg befindet. Es können also bei vorgegebener Drehgeschwindigkeit der Drehbrücke Horizontalbeschleunigungen in beliebiger Höhe innerhalb vernfinftiger Grenzen simuliert werden, derart, daß mit zunehmendem Betrag der zu simulierenden Horizontalbeschleunigung der Abstand der Kabine vom Drehzentrum vergrößert wird. Eine weitere Steigerung bei maximalem Abstand der Kabine vom Drehzentrum ist durch Steigerung der Drehgeschwindigkeit der Brücke möglich. Die Richtung der Horizontalbeschleunigung relativ zur Fahrzeuglängsachse kann durch entsprechende Einstellung der Kabinenrichtung zur Längserstreckung der Brücke eingestellt werden. Ein Übergang von einer Horizontalbeschleunigung in der einen Richtung zu einer entsprechenden Horizontalbeschleunigung in der entgegengesetzten Richtung kann auch durch Verfahren der Kabine über die Drehachse lo der Brücke hinaus herbeigeführt werden. Hierbei kann der Winkel zwischen Kabine und Brücke jedoch nur annähernd beibehalten werden; zur Kompensation von Coreolisbeschleunigungen bzw. zur Aufrecderhaltung der scheinbaren konstanten Wirkrichtung der iiorizontalbeschleunigung auf die Testperson müssen gewisse Winkeländerungen zwischen Kabine und Brücke vorgenommen werden. In jedem Fall lassen sich Horizontalbeschleunigungen in jeder beliebigen Richtung relativ zur Fahrzeuglängsachse, in jedem beliebigen Betrag und über beliebig lange Zeiträume hinweg mit dem Fahrsimulator nach der Erfindung naturgetreu simulieren. Der Fahrer ist lediglich einer langsamen von ihm llnhemerkten Drehung unterworfen.A normal longitudinal acceleration in the direction of travel can be achieved with the driving simulator according to the invention thereby simulated be that the vehicle with the front side is moved towards the center of rotation on an arc of a circle, with the driver by the centrifugal force similar to a normal acceleration process is pressed into the backrest of the driver's seat, giving him an apparent acceleration is conveyed. At a given angular speed of the swing bridge 8 to its axis of rotation lo, the greater the centrifugal force, the further away the cabin is Turning center away. So it can at a given speed of rotation Swing bridge horizontal accelerations of any height within reasonable Limits are simulated in such a way that the greater the amount to be simulated Horizontal acceleration the distance of the car from the center of rotation is increased. A further increase at the maximum distance between the cabin and the center of rotation is achieved It is possible to increase the speed of rotation of the bridge. The direction of the horizontal acceleration relative to the longitudinal axis of the vehicle, the cabin direction can be adjusted accordingly be adjusted for the longitudinal extension of the bridge. A transition from a horizontal acceleration in one direction to a corresponding horizontal acceleration in the opposite Direction can also be achieved by moving the car beyond the axis of rotation lo of the bridge be brought about. Here, however, the angle between the cabin and the bridge can be can only be approximately retained; to compensate for Coreolis accelerations or to maintain the apparently constant effective direction of the iiorizontal acceleration on the test person must have certain angle changes between cabin and bridge can be made. In any case, horizontal accelerations can be achieved in any direction relative to the longitudinal axis of the vehicle, in any direction Amount and over any length of time with the driving simulator according to the invention simulate realistically. The driver is just a slow one he overlooks Subject to rotation.

Claims

Method for imparting the impression of a horizontal acceleration in a driving simulator with a cabin containing the driver's seat, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that by guiding the car (2) along a Freely selectable or changeable according to radius, arc length and circumferential speed Circular movement in a horizontal plane the car (2) horizontal accelerations different compositions (centripetal, translational, circumferential and Coriolis accretion) is suspended.

2. Driving simulator for vehicles for performing the method according to claim 1, that the cabin (2) is horizontally free is guided movably within an area, the dimensions (D) of the Area correspond to a multiple of the cabin dimensions (k).

3. Driving simulator according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the possibility of movement along a first degree of freedom through a straight horizontal guidance of the car (2) on a bridge or Like. (8) and that the possibility of movement along a second degree of freedom Movement through a rotatable mounting of the bridge (8) around a vertical axis of rotation (io) is accomplished.

4. Falir simulator according to claim 2 or 3, d a d u r c h g e k e n It is noted that the cabin (2) in turn can be rotated indefinitely about a possible near home driver lying vertical axis of rotation (6) is mounted.