DE10226916B4 - Driving simulator - Google Patents
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Abstract
Fahrsimulator (10) mit einer über Mittel dreidimensional bewegbaren Plattform (12), wobei die Plattform (12) zumindest eine von einem Aufbau (26) umgebende Fahrgastposition, wie Sitz- und/oder Standmöglichkeit für einen Fahrgast sowie eine Projektionsfläche (14) und eine zugehörige Bilderzeugungsquelle (28) zur visuellen Darstellung einer virtuellen Simulationsumgebung aufweist, wobei die Projektionsfläche (14) lösbar mit der Plattform (12) verbunden ist und die Projektionsfläche (14) aus der Fahrgastposition und außerhalb des Aufbaus (26) frei einsehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungsquelle (28) ein Laserprojektor ist und der Laserprojektor einen Projektionskopf zur Projektion des Bildes auf die Projektionsfläche und zumindest ein Lichtleiter zur Verbindung des Laserprojektors mit dem Projektionskopf umfasst, wobei der Projektionskopf in den Aufbau (26) integriert ist und der Laserprojektor außerhalb der bewegbaren Plattform (12) angeordnet ist.Driving simulator (10) with an over Means three-dimensional movable platform (12), the platform (12) at least one passenger position surrounding a body (26), like sitting and / or stand option for one Passenger and a projection surface (14) and an associated imaging source (28) for visualizing a virtual simulation environment, the projection surface (14) detachable connected to the platform (12) and the projection surface (14) the passenger position and outside of the structure (26) is freely visible, characterized in that the image generation source (28) is a laser projector and the laser projector a projection head for projecting the image onto the projection surface and at least one light guide for connecting the laser projector with the projection head, wherein the projection head in the structure (26) is integrated and the laser projector outside the movable platform (12) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrsimulator gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.The The invention relates to a driving simulator according to the preamble of the claim 1 specified type.
Die Einsatzmöglichkeiten derartiger Fahrsimulatoren sind mannigfaltig. So werden Fahrsimulatoren beispielsweise häufig zu Übungs-, Ausbildungs-, Prüf- und Unterhaltungszwecken verwendet.The applications Such driving simulators are varied. That's how driving simulators become for example frequently to practice, Training, testing and entertainment purposes.
Fahrsimulatoren für Unterhaltungszwecke lassen sich vereinfacht in drei Kategorien einteilen.driving simulators for entertainment purposes simplified divided into three categories.
Die einfachste Ausführung eines Fahrsimulators weist ein Fahrzeugmodell oder auch Originalfahrzeug auf, welches vor einer Leinwand/Projektionsfläche statisch angeordnet ist. Auf der Leinwand/Projektionsfläche erfolgt die Darstellung der Fahrstrecke. Als nachteilig bei dieser Art von Fahrsimulatoren erweist sich der Umstand, dass der Fahrgast keinerlei Einflussmöglichkeiten auf die Fahrsimulation hat, und dass die Simulation aufgrund des statischen Modells nur eine eingeschränkte Realität vermittelt.The simplest version a driving simulator has a vehicle model or original vehicle which is arranged statically in front of a screen / projection surface. On the canvas / projection screen the representation of the route takes place. As a disadvantage in this Type of driving simulators proves the fact that the passenger no influence on the driving simulation has, and that the simulation due to the static Model only a limited Reality mediated.
Nach einer weiteren Art sind vor einer Großleinwand auf einem hydraulischen Bewegungsgestell eine größere An zahl von Sitzplätzen angeordnet. Je nach dargestellter Fahrstrecke auf der Leinwand erfolgt eine Neigung der Plattform, um somit eine realistischere Simulation zu erzeugen. Nachteilig hierbei ist, dass die Fahrgäste wiederum keinerlei Einfluss auf die vorgegebene Simulation nehmen können.To Another type are in front of a big screen on a hydraulic Motor frame a larger number to of seats arranged. Depending on the route shown on the screen done a tilt of the platform, thus a more realistic simulation to create. The disadvantage here is that the passengers turn have no influence on the given simulation.
Eine dritte Form der Fahrsimulatoren zu Vergnügungszwecken weist eine bewegliche Plattform auf, auf der ein Aufbau angeordnet ist. Im Aufbau sind Sitzplätze für Fahrgäste und eine Leinwand/Projektionsfläche eingebracht. Diese Art Simulatoren hat wiederum den Nachteil, dass die Fahrgäste keinen Einfluss auf den Ablauf der Simulation nehmen können.A third form of driving simulators for entertainment purposes has a moving Platform on which a structure is arranged. Under construction seating for passengers and a canvas / projection screen brought in. This kind of simulators in turn has the disadvantage that the passengers can not influence the course of the simulation.
Fahrsimulatoren
für Übungs-,
Ausbildungs-, und Prüfzwecken
erlauben in der Regel eine realistischere Fahrsimulation. Hierfür weisen
sie normalerweise eine unbewegliche Grundfläche sowie eine über Schwenkmechanismen
bewegliche Plattform auf, auf der typischerweise ein Aufbau für die Aufnahme
von Fahrgästen
vorgesehen ist. Auf eine Leinwand/Projektionsfläche, die in den Aufbau eingebracht
ist, erfolgt die Einspielung der Simulation. Der Simulationsablauf
ist hierbei durch den Fahrgast beeinflussbar. Ein derartiger Fahrsimulator
ist beispielsweise in der
Ein
gattungsgemäßer, sämtliche
Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruches 1 aufweisender Fahrsimulator
ist in der
Aus
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrsimulator gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass der Fahrsimulator im Vergleich zum Stand der Technik eine reduzierte zu bewegende Simulatormasse aufweist.Of the Invention is based on the object, a driving simulator according to the im Claim 1 specified type such that the driving simulator compared to the prior art, a reduced to be moved Simulator mass has.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.These The object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved in conjunction with its generic features.
Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims form advantageous developments of the invention.
In bekannter Art und Weise umfasst der Fahrsimulator eine über Mittel dreidimensional bewegbaren Plattform, wobei die Plattform zumindest eine von einem Aufbau umgebende Fahrgastposition, wie Sitz- und/oder Standmöglichkeit für einen Fahrgast sowie eine Projektionsfläche und eine zugehörige Bilderzeugungsquelle zur visuellen Darstellung einer virtuellen Simulationsumgebung aufweist. Die Projektionsfläche ist lösbar mit der Plattform verbunden und ist sowohl aus der Fahrgastposition als auch von außerhalb des Aufbaus frei einsehbar.In As is known, the driving simulator comprises one means three-dimensionally movable platform, wherein the platform at least one Passenger position surrounding a superstructure, such as seat and / or seat stand option for a passenger as well as a projection surface and an associated one Image generation source for visual presentation of a virtual image Has simulation environment. The projection surface is detachably connected to the platform and is both from the passenger position and from outside of the structure freely visible.
Erfindungsgemäß ist die Bilderzeugungsquelle als ein Laserprojektor ausgebildet, der einen Projektionskopf zur Projektion des Bildes auf die Projektionsfläche und zumindest ein Lichtleiter zur Verbindung des Laserprojektors mit dem Projektionskopf umfasst, wobei der Projektionskopf in den Aufbau integriert ist und der Laserprojektor außerhalb der bewegbaren Plattform angeordnet ist.According to the invention Image forming source formed as a laser projector, which has a projection head for projecting the image onto the projection surface and at least one light guide for connecting the laser projector to the projection head, wherein the projection head is integrated into the structure and the laser projector outside the movable platform is arranged.
Durch die erfindungsgemäßen Merkmale ist es nunmehr in vorteilhafter Weise möglich den Laserprojektor außerhalb der bewegbaren Plattform anzuordnen, was zu einer Reduzierung der zu bewegenden Simulatormasse führt.By the features of the invention It is now possible in an advantageous manner the laser projector outside to arrange the movable platform, resulting in a reduction of leads to moving simulator mass.
Als Mittel zur dreidimensionalen Bewegung der Plattform sind eine obere Rahmenkonstruktion und eine untere Rahmenkonstruktion und mehrere an der unteren oder oberen Rahmenkonstruktion über Gelenke befestigte, linear verstellbare Bewegungsstützen sowie ein Rechner zur Steuerung der Bewegungsstützen vorgesehen.When Means for three-dimensional movement of the platform are upper Frame construction and a lower frame construction and several the lower or upper frame structure attached via joints, linear adjustable movement supports and a computer for controlling the movement supports provided.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die untere Rahmenkonstruktion mit einem zerlegbaren, sternförmig ausgebildeten Standfuß verbunden. Der Standfuß kann hierbei drei- oder fünfarmig ausgeführt sein und gewährleistet einen kippsicheren Stand der Konstruktion.According to one embodiment invention is the lower frame construction with a collapsible, star shape trained stand connected. The base can here three or five armed accomplished be and guaranteed a tamper-proof state of construction.
Um eine weitere Kippsicherheit sicherzustellen, kann der Standfuß sowohl als massive Stahlkonstruktion als auch als Leichtbaukastenkonstruktion ausgeführt sein. Vorteilhafterweise sind bei der Leichtbaukastenkonstruktion im unteren Bereich des Standfußes mehrere Ballasttanks vorgesehen. Die Verwendung von Ballast tanks hat den Vorteil, dass so auf eine einfache Art und Weise hohe Standsicherheit mit geringer Konstruktionsmasse kombiniert werden kann. Eine einfache Montage/Demontage in Verbindung mit der geringen Konstruktionsmasse stellt auch eine hohe Mobilität des gesamten Fahrsimulators sicher.Around To ensure further tipping safety, the pedestal can both be designed as a solid steel construction as well as a lightweight construction kit. Advantageously, in the lightweight construction in the lower Area of the base several ballast tanks provided. The use of ballast tanks has the advantage that in a simple way high stability can be combined with low construction mass. A simple one Assembly / disassembly in conjunction with the low construction mass provides also a high mobility the entire driving simulator safely.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Mobilität des Fahrsimulators dadurch sichergestellt, dass die untere Rahmenkonstruktion direkt auf einem transportablen Anhänger angeordnet oder in einen solchen integriert ist. Vorteilhafterweise ist auch der Anhänger mit Ballasttanks versehen, um so Konstruktionsmasse einzusparen.According to one another embodiment The invention is mobility of the driving simulator thereby ensuring that the lower frame construction placed directly on a transportable trailer or in one is integrated. Advantageously, the trailer with Ballast tanks provided so as to save construction mass.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die untere Rahmenkonstruktion auf einer verschieb- und arretierbaren Tragplatte angeordnet. Die Tragplatte kann auf Luftpolster, Laufrollen/-walzen oder Rad/Schienensystemen verfahren werden.To a further embodiment invention, the lower frame construction is mounted on a and lockable support plate arranged. The support plate can open Air cushion, rollers / rollers or wheel / rail systems are moved.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Bewegungsstützen durch ein elektrisches System mit Spindelantrieben betätigt.According to one embodiment the invention, the movement supports by an electric System operated with spindle drives.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Bewegungsstützen durch ein elektrischhydraulisches System betätigt.According to one another embodiment the invention, the movement supports by an electrically hydraulic System actuated.
Um den Zugang zu der Plattform zu erleichtern, ist vorzugsweise an der Plattform eine Treppe und/oder Trittplatte, gegebenenfalls mit Handlauf, befestigt. Der Zu gang zur Plattform kann aber auch durch einen mobilen Leiterwagen sichergestellt werden.Around To facilitate access to the platform is preferably on the platform a stair and / or footboard, possibly with Handrail, attached. Access to the platform can also be achieved through be ensured a mobile cart.
In den Aufbau sind vorzugsweise mehrere Lautsprecher, insbesondere auch Tieftonlautsprecher, eingebracht. Durch das Einbringen von Lautsprechern wird eine realistischere Fahrsimulation ermöglicht. So ergänzen beispielsweise die so genannten "Bodyshaker" (Tieftonlautsprecher) durch Vibrationen den realistischen Eindruck für den Fahrgast.In the structure are preferably multiple speakers, in particular also woofer, introduced. By introducing Speakers allow a more realistic driving simulation. So supplement for example the so-called "bodyshakers" (woofers) by vibrations the realistic impression for the passenger.
Weiterhin sind in dem Aufbau mehrere Bedienelemente lösbar integriert, wobei Eingaben an diesen Bedienelementen an den Rechner weitergeleitet werden. Diese von dem Fahrgast vorgenommenen Bewegungen an den Bedienelementen werden durch den Rechner verarbeitet und dienen u. a. als Steuersignale für die Bewegungsstützen. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrgast durch Eingaben an den Bedienelementen aktiv die Simulation beeinflussen kann.Farther In the structure several control elements are detachably integrated, with inputs be passed on to these controls to the computer. These movements made by the passenger on the controls are processed by the computer and serve u. a. as control signals for the Movement supports. This has the advantage that the passenger through inputs to the controls actively influence the simulation.
Vorzugsweise entspricht der Aufbau einem vollständigen Nachbau eines Originalfahrzeuges, insbesondere eines Formel 1 Rennwagens. Durch eine originalgetreue Nachbildung wird die optische Attraktivität des Simulators erhöht und für Außenstehende wird der Reiz des Zusehens verstärkt.Preferably the structure corresponds to a complete replica of an original vehicle, in particular a Formula 1 race car. Through a faithful replica becomes the optical attractiveness of the simulator increases and for outsiders the attraction of watching is enhanced.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further Advantages and features of the present invention will become apparent the following description in conjunction with that in the drawing illustrated embodiment.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiment described in more detail. In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing are those listed in the list below Reference numerals used terms and associated reference numerals used.
In der Zeichnung bedeutet:In the drawing means:
In
Die
Plattform
Um
die bewegte Masse der Plattform
Die
Bewegung der Plattform
Ein
Rechner zur Steuerung der Bewegungsstützen
Mit
Hilfe der unteren Rahmenkonstruktion
Bei
dem Aufbau
Als Baumaterial wurde GFK und Kohlefaser/Kevlar verwendet.When Construction material was used GRP and carbon fiber / kevlar.
Der
Aufbau
Um
den optischen Eindruck zu erhalten, ist der Aufbau
Im
Inneren des Aufbaus
Die Bedienelemente sind voll funktionsfähig und für den Dauerbetrieb ausgelegt. Als Sicherheitsgründen ist zudem ein Notaus-Schalter vorgesehen.The Controls are fully functional and designed for continuous operation. As security reasons In addition, an emergency stop switch is provided.
Über die
Bedienelemente ist der Fahrgast in der Lage, das Spielgeschehen
aktiv zu beeinflussen, da die vor genommenen Eingaben von einem Rechner
in Steuersignale für
die Steuerung der Bewegungsstützen
Weiterhin
sind in dem Aufbau
- 1010
- FahrsimulatorDriving simulator
- 1212
- Plattformplatform
- 1414
- Projektionsflächeprojection
- 1616
- Längsträgerlongitudinal beams
- 1818
- Momentenabstützungtorque support
- 2020
- obere Rahmenkonstruktionupper frame construction
- 2222
- Bewegungsstützenmovement supports
- 2424
- untere Rahmenkonstruktionlower frame construction
- 2626
- Aufbauconstruction
- 2828
- BilderzeugungsquelleImaging source
- 3232
- Lautsprecherspeaker
Claims (14)
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