DE19521619A1 - Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt. Derartige Vorrichtungen sind bereits bekannt.

In der Patentanmeldung Foerst: P 40 02 223.4 "Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt" ist ein Simulator mit Computer, Bildschirm und Meßeinrichtung für den Verkantungswinkel der Skier beschrieben.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist, daß man das Gerät nicht zur körperlichen Ertüchtigung verwenden kann, weil der Skifahrer immer in Ruhe auf der Fußplattform steht. Ein anderer Nachteil ist, daß man einer im Bild vorgegebenen Spur nachfahren muß und nicht die Freiheit hat, eine andere Spur zu fahren.

Es gibt weiterhin mechanische Vorrichtungen, bei denen ein oder zwei Schlitten mit Fußplattformen quer zur Körperhaltung geradlinig oder auf einem kreisförmigen Bogen gegen Federkraft verschiebbar sind.

Nachteile dieser Vorrichtungen sind, daß zwar die kurzzeitigen physikalischen Vorgänge einer Skiabfahrt, wie sie beim Kurzschwingen auftreten, nicht aber die langzeitigen Vorgänge wie sie bei langgezogenen, kreisförmigen Schwüngen auftreten, simulierbar sind und daß kein Bildschirm zur Darstellung der Landschaft anschließbar ist, da jegliche Signalverarbeitung fehlt.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der körperliches Bewegungstraining möglich ist, mit der sowohl kurzzeitige als auch langzeitige physikalische Vorgänge einer Skiabfahrt simulierbar sind und mit der das winterliche Landschaftsbild aus Sicht des Skifahrers auch bei freier Wahl der Spur auf einem Bildschirm darstellbar ist.

Bevor nun auf die Lösung der gestellten Aufgabe eingegangen wird, sollen zunächst die grundlegenden physikalischen Vorgänge einer Skiabfahrt erläutert werden:

Bei Schußfahrt gleiten die Skier in Längsrichtung. Sie sind nicht verkantet. Abgesehen von einer leichten Reibung zwischen Ski und Schnee gibt es keine Kraftwirkung auf die Skier.

Bei einem langgezogenen, kreisförmigen Schwung sind die Skier verkantet. Die Fliehkraft des Skifahrers, die vom Quadrat seiner Geschwindigkeit, seinem Gewicht und dem Radius seiner Spur abhängt, treibt die Skier nach außen. Eine Reibungskraft quer zur Fahrtrichtung, die vom Verkantungswinkel der Skier abhängt, drückt sie nach innen. Der Skifahrer bestimmt durch Vorgabe des Verkantungswinkels die Spurkrümmung. Außer dem Verkantungswinkel hat noch das auf die Skibindung ausgeübte Drehmoment bei einer Drehbeschleunigung des Skifahrers einen Einfluß auf die Spur. Gegenüber der Fallinie werden beträchtliche seitliche Abweichungen in der Größenordnung mehrerer 10 Meter zurückgelegt, die sich mit einem Heimtrainingsgerät nicht simulieren lassen. Die zur Seite wirkende Fliehkraft wird vom Skifahrer durch Seitwärtsneigen des Körpers aufgebracht. Die Kraftachse des Skifahrers führt durch Kopf und Füße und ist schräg ausgerichtet. Auf den Körper selbst wirken also keine seitlichen Kräfte.

Ein guter Skifahrer nimmt den Bergski gegenüber dem Talski um etwa halbe Fußlänge vor. Die Skier werden meist parallel und direkt nebeneinander geführt. Beim Umsteigen oder beim Stemmschwung werden sie jedoch übergangsweise auch im Winkel zueinander gehalten. Dementsprechend kann man für den Simulator entweder nur einen oder zwei Fußschlitten vorsehen.

Bei Kurzschwüngen herrschen dieselben physikalischen Gesetze. Jedoch sind die seitlichen Abweichungen von der Fallinie so klein, daß sie sich mit einem Heimgerät simulieren lassen. Hier verlaufen Fliehkraft und Querreibungskraft etwa sinusförmig. Beide Kräfte haben außen ihr Maximum, nehmen zur Mitte hin ab und verschwinden in der Fallinie. Im Simulator entspricht der Fliehkraft eine dynamische querwirkende Beschleunigungskraft, und die entgegengerichtete Skireibungs­ kraft läßt sich durch eine Feder aufbringen, da eine Feder oder ein Gummiband das gewünschte proportionale Kraft/Weg- Verhalten hat.

Die Aufgabenstellung verlangt die Simulation sowohl der langzeitigen als auch der kurzzeitigen Vorgänge.

Erfindungsgemäß ist nun zur Lösung dieser Aufgabe ein Elektromotor oder ein magnetisches, hydraulisches oder pneumatisches Antriebssystem vorgesehen, durch welches der Schlitten in Abhängigkeit von der Verkantung der Skier quer zur Fahrtrichtung antreibbar ist.

Ist der Schlitten an einem seiner beiden Anschläge angekommen, läßt er sich nicht weiter vom Skifahrer in diese Richtung steuern. Jede Verkantung der Skier muß deshalb ihre Wirkung an den Anschlägen verlieren. Erfindungsgemäß sind zur Lösung dieses Problem zwei Methoden vorgesehen.

Die erste dieser Methoden sieht ein Steuerungssystem mit zeitabhängigem Verhalten vor, wobei einer der Auslenkung proportionale Kraft den Schlitten immer in seine Mittelstellung zieht. Diese Kraft wird entweder von einer Feder aufgebracht oder durch das Gewicht des Skifahrers bei konvex gewölbter Schlittenbahn oder bei entsprechender Ansteuerung durch den Motor. Diese Kraft sei mit "Federkraft" bezeichnet. Eine zweite, der Federkraft überlagerte Kraft folgt proportional, jedoch mit dem zeitlichen Verhalten eines Hochpasses, dem Verkantungswinkel. Die Zeitkonstante des Hochpasses wird auf die Federkraft so abgestimmt, daß bei einer Sprungfunktion des Verkantungswinkels auf seinen maximalen wert der Schlitten gerade bis zu seinem Anschlag fährt. Dadurch wird erreicht, daß mit körperlicher Aktivität verbundene Kurzschwünge und zudem mit Inaktivität verbundene Dauerverkantungen möglich sind. Eine Besonderheit dieser Methode ist, daß sich der Schlitten bei langgezogenen Schwüngen in seiner mittleren Position befindet.

Die zweite Methode sieht ein Steuerungssystem mit wegabhängigem Verhalten vor, wobei die Federkraft, die den Schlitten in seine mittlere Position zurückziehen wurde entfällt. Je weiter sich der Schlitten von seiner mittleren Position entfernt, desto schwächer wirkt der Versuch einer Verkantung. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß am Anschlag entweder der Verkantungswinkel keinen Einfluß mehr auf die Querbewegung hat oder daß die Verkantung direkt mechanisch verhindert wird.

Um beide Methoden einer einheitlichen Vorrichtung zuordnen zu können, wird diese in abstrakter Form als Vorrichtung (14) bezeichnet, mit der der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Verkantungswinkel (βeff) umformbar ist. Es gibt viele elektronische oder mechanische Möglichkeiten, den Verkantungswinkel in einen effektiven Verkantungswinkel umzuwandeln. Einige hiervon sind in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben.

Es gibt auch viele Möglichkeiten, die Querbewegung des Schlittens in Abhängigkeit vom effektiven Verkantungswinkel zu steuern. Einige hiervon sind in den folgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Um sie einer einheitlichen Vorrichtung zuordnen zu können, wird diese in abstrakter Form als Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens bezeichnet.

Die Erfindung sei nun anhand der Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Strukturbild zur abstrakten Veranschaulichung von Anspruch 1, aus dem das Funktionsprinzip der Erfindung ersichtlich wird. Hier bleibt bei den meisten Funktionsblöcken offen, ob sie mechanisch, zum Beispiel unter Ausnutzung von Kreiselkräften, elektrisch, magnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektronisch funktionieren. Der Schlitten 1 mit seiner Fußplattform 3 gleitet auf der Schiene 2. Diese Schiene kann gerade oder gebogen sein. Die Bewegung des Schlittens wird durch zwei Anschläge 4a und 4b begrenzt.

Die Antriebsvorrichtung 9 bringt die Energie auf, um den Schlitten in Querrichtung anzutreiben. Hier bleibt offen, wie dies funktioniert und ob Block 9 nun ein mechanischer, ein elektromotorischer, ein hydraulischer, ein pneumatischer oder ein magnetischer Antrieb ist. Im Folgendem ist immer von einem Elektromotor 9 die Rede. Zur Energiesteuerung dieses Elektromotors dient der Leistungsverstärker 10. Mit ihm kann entweder die Kraft oder die Drehzahl oder die Geschwindigkeit des Elektromotors 9 von Hand, von der Systemelektronik oder vom Computer vorgegeben werden.

Der Verkantungswinkel β der Fußplattform 3 wird in der Meßeinrichtung 5 gemessen. In der Vorrichtung 14 wird der Verkantungswinkel β in einen effektiven Verkantungswinkel βeff umgeformt. Der tatsächlich vom Skifahrer aufgebrachte Verkantungswinkel β wird dem Computer 6 zur Ansteuerung des Sichtsystems 7 zugeführt. Der effektive Verkantungswinkel βeff, der nur bei hochfrequenten Verkantungen dem Winkel β folgt, ist bei niederfrequenten Verkantungen klein. Im Ruhezustand wird er zu Null. Er wird zur Steuerung der Querbeschleunigung des Schlittens 1 verwendet. Aus diesem Grunde ist in abstrakter Form die Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens eingezeichnet. Die Vorrichtung 15 beeinflußt nun entweder über den Leistungsverstärker 10 bei einer elektronischen Lösung, oder auf mechanischem Wege direkt die Querbewegung des Schlittens 1.

Fig. 1 zeigt noch gemäß Anspruch 23 den Signalpfad für das Geschwindigkeitssignal V. Es wird vom Computer 6 als Ergebnis einer Simulationsrechnung ausgegeben und wirkt auf die Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung in dem Sinne, daß diese Bewegung bei höherer Geschwindigkeit V schneller abläuft.

Fig. 2 zeigt eine stilisierte Konstruktionszeichnung gemäß Anspruch 2 in Seitenansicht, Rückansicht und Draufsicht, aus der zu erkennen ist, daß ein Drehlager 11 zur in Längsrichtung geneigter Lagerung einer Drehachse 12, der Fußplattform 3 auf dem Schlitten 1 vorgesehen ist, die bewirkt, daß eine Veränderung des Verkantungswinkels β um die Längsachse eine Veränderung des Schwimmwinkels Sch um die Hochachse zur Folge hat und umgekehrt. Dies erleichtert dem Skifahrer das Auslösen von Schwüngen und gibt ihm gleichzeitig ein Gefühl für den physikalischen Zusammenhang zwischen Verkantung der Füße und Änderung der Fahrtrichtung.

Fig. 3 zeigt eine stilisierte Konstruktionszeichnung gemäß Anspruch 3, aus der zu erkennen ist, daß eine Parallelführungsvorrichtung 16, mit der zwei Fußführungsschlitten 20a und 20b in Längsrichtung um den Fußweg F bis auf etwa halbe Fußlänge verschiebbar sind, und eine Hebelstange 21, die bewirkt, daß eine Veränderung des Verkantungswinkels β eine Veränderung des Fußweges F zur Folge hat, vorgesehen sind. Anstelle der Hebelstange 21 kann auch eine Schienenführung oder eine andere Mechanik vorgesehen werden. Anstelle der Halterung der Fußführungsschlitten auf drehbaren Armen kann auch eine Schiebeführung vorgesehen werden. Diese Parallelführung entfällt, wenn nach Anspruch 22 zwei Fußschlitten vorgesehen sind.

Fig. 4 zeigt ein Strukturbild einer Vorrichtung mit direkter Fremdenergieeinwirkung und elektronischer Steuerung gemäß den Ansprüchen 4, 10 und 11.

Der Schlitten 1 wird über einen Zahnriemen 27, ein Antriebszahnrad 28 und ein Umlenkzahnrad 29 vom Elektromotor 9 angetrieben. Dieser Elektromotor ist ein Getriebemotor. Über dem Schlitten 1 ist die Fußplattform 3 verkantbar gelagert. Der Verkantungswinkel β wird in der Meßeinrichtung 5 gemessen. Im Leistungsverstärker 10 befindet sich eine Kraftregeleinrichtung 16, mit der die auf den Schlitten einwirkende Kraft K durch Vorgabe eines Kraftsollwertes Ksoll regelbar ist. Als Kraftistwert kann zum Beispiel bei Verwendung eines Gleichstrommotors der Meßwert des Ankerstroms verwendet werden. Mit der Meßeinrichtung 17 ist der Weg W des Schlittens 1 meßbar. Gemäß Anspruch 9 befindet sich in diesem Beispiel diese Meßeinrichtung als Winkelmeßeinrichtung auf der helle des Umlenkzahnrades 29. Sie kann sich auch auf der helle des Antriebszahnrades 28 oder als Inkrementalwinkelgeber vor dem Getriebe der hochtourigen helle des Elektromotors 9 befinden.

Der Meßwert W für den Weg des Schlittens 1 und der Meßwert β für den Verkantungswinkel sind einem Sollwertbildner 18 zugeführt. Dieser beinhaltet die Vorrichtung 13 zur Rückstellung des Schlittens 1 und die Vorrichtung 14 mit der der Verkantungswinkel β in einen effektiven Winkel umformbar ist.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild des Sollwertbildners 18 für den Kraftsollwert gemäß Anspruch 7, der Bestandteil der Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens ist. Er beinhaltet als Vorrichtung mit Hochpaßverhalten eine elektronische Hochpaßschaltung 22, deren Übergangsfunktion eingezeichnet und deren Ausgangssignal mit βeff bezeichnet ist. Weiterhin beinhaltet er als Vorrichtung 13 zur gedämpften Rückstellung des Schlittens einen elektronischen Signalpfad für den Weg W, der die Rückstellung bewirkt, und eine Differenzierstufe 23, deren Ausgangssignal dW/dt eine Dämpfung bewirkt. Weiterhin beinhaltet er eine Additionsstufe 24, und eine Multiplizierstufe 35, deren einer Eingang durch den Ausgang der Additionsstufe und deren anderer Eingang durch das Geschwindigkeitssignal V gebildet wird und deren Ausgang der Kraftsollwert Ksoll ist.

Fig. 6 zeigt eine Konstruktionszeichnung gemäß Anspruch 8 in der Draufsicht einer mechanischen Vorrichtung 13 zur gedämpften Rückstellung des Schlittens als Alternative zur oben beschriebenen elektronischen Lösung. Der Schlitten 1 wird von 2 Federn 25a und 25b in seine mittlere Position gezogen. Die Schlittenbewegung wird mit der Dämpfungseinrichtung 26 gedämpft, das heißt, es entsteht eine geschwindigkeits­ abhängige Gegenkraft. Die Dämpfungseinrichtung 26 kann ein handelsüblicher Stoßdämpfer mit symmetrischem Verhalten sein.

Fig. 7 zeigt ein Strukturbild einer Vorrichtung mit indirekter Fremdenergieeinwirkung und mechanischer Steuerung gemäß Anspruch 12.

Eine zylindrische Rolle 30 wird von einem Elektromotor 9 angetrieben. Im einfachsten Falle läuft dieser Elektromotor mit konstanter Drehzahl. Zur Drehzahlregelung läßt sich ein Leistungsverstärker 10 mit Drehzahlregelvorrichtung 33 verwenden. Der Drehzahl-Sollwert wird durch das Geschwindigkeitssignal V gebildet.

Ein Linearlager 34 führt den Schlitten 1 auf der Schiene 2. Die Schiene 2 kann zum Beispiel ein Rohr sein. Ein Reibrad 32 läuft in einer Gabel 37 auf der Rolle 30. Mittels der Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens wird bei Schrägstellung des Reibrades 32 die Drehbewegung der Rolle in eine Schiebebewegung des Schlittens übertragen.

Fig. 8 zeigt eine stilisierte Konstruktionszeichnung gemäß denk Ansprüchen 13 und 14 zur Veranschaulichung der Wirkungsweise einer mechanischen Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens.

Die bereits in Fig. 2 beschriebene schräg angeordnete Drehachse 12 ist über einen Hebelarm 36 starr mit der Gabel 37, die das Reibrad 32 führt, verbunden. Auch ist mit dieser Drehachse 12 eine Zwischenplattform 39 starr verbunden. Diese trägt, in Längsrichtung drehbar gelagert, die Fußplattform 3. Die Kraftübertragung von der Fußplattform 3 zur Zwischenplattform 39 erfolgt über die Vorrichtung mit Hochpaßverhalten, die in diesem mechanischen Beispiel aus einer Winkeldämpfungseinrichtung 38 mit ihrer bewegungsgedämpften Welle 40 besteht. Eine Winkeldämpfungseinrichtung funktioniert wie ein Stoßdämpfer, nur daß nicht die Gegenkraft der Geschwindigkeit proportional ist sondern das Gegendrehmoment der Winkelgeschwindigkeit.

Fig. 9 zeigt die Längsansicht einer Ausgestaltung der Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens gemäß Anspruch 15.

Vom Elektromotor 9 ist ein Reibrad 52 antreibbar. Die Drehzahl des Elektromotors 9 ist dabei annähernd konstant. Das Reibrad dreht sich in Ruhestellung frei um eine Achse, die längs zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist, und mit dem Schlitten 1 zusammen mit dem Winkelhebel 53 horizontal verschiebbar ist. Bei Verkantung des Schlittens 1 wird das Reibrad gegen eine obere Reibschiene 51a oder gegen eine untere Reibschiene 51b gedrückt. Durch diesen Andruck entsteht eine Reibungskraft, die bewirkt, daß der Schlitten zur Seite fährt.

Die Vorrichtung 14 bewirkt, daß der Andruck nicht direkt dem Verkantungswinkel folgt sondern einem hiervon abgeleiteten effektiven Wert.

Fig. 10 zeigt gemäß Anspruch 16, daß die Schiene 2 kreisförmig gebogen ist, und daß der Schlitten 1 über einen Schwenkarm 42 mit der Welle des Elektromotors 9 verbunden ist. Anstelle des Elektromotors kann auch ein Drehmagnet oder ein anderes Antriebssystem verwendet werden. Es wird über den Leistungsverstärker 10 mit steuerbarer Energie versorgt. Eingezeichnet sind noch der Fußschlitten 3 und die Anschläge 4a und 4b.

Die Fig. 11a und 11b zeigen gemäß Anspruch 17, daß die Vorrichtung 15 zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens aus zwei Bremsen 48a und 48b besteht, die vom effektiven Verkantungswinkel βeff zu aktivieren sind. Fig. 11a zeigt eine Draufsicht, Fig. 11b eine Ansicht von hinten.

Es können handelsübliche Trommelbremsen oder Scheibenbremsen verwendet werden. Die beiden Bremszylinder sind vom Elektromotor 9 antreibbar und laufen mit etwa konstanter Drehzahl, die nur vom Geschwindigkeitssignal V abhängig ist, jedoch mit verschiedener Drehrichtung. Dadurch läßt sich sowohl eine Rechts- als auch eine Linksdrehung des Schwenkarms 42 erreichen.

Dieses Ausführungsbeispiel zeigt eine Vorrichtung, bei der der Schwenkarm 42 mit dem Verkantungswinkel β des Schlittens 1 drehbar ist.

In der Vorrichtung 14 wird dieser Verkantungswinkel in einen effektiven Wert βeff umgeformt, mit dem der Bremsdruck vorgebbar ist. Die Kraftübertragung von der Verkantungswelle 51 zum Bremshebel 52 geschieht in diesem Ausführungsbeispiel mittels Bowdenzügen 53a und 53b. In Fig. 11b sind die Bremshebel 52a und 52b in abstrakter Form als Blöcke eingezeichnet.

Fig. 12 zeigt das Blockschaltbild eines elektronischen Sollwertbildners 43 gemäß Anspruch 20. Aus dem Signal W für den Weg des Schlittens wird in einem Absolutwertbildner 44 sein Absolutwert gebildet. Dieser wird in einer Bewertungsschaltung 45 so bewertet, daß bei maximalem Verkantungswinkel β der Kraftsollwert Ksoll gerade verschwindet. Der Ausgang des Kennlinienbildners 45 und der Verkantungswinkel β werden in einer Multiplikationsstufe 46 zum Kraftsollwert Ksoll verknüpft.

Fig. 13 zeigt die stilisierte Längsansicht einer Vorrichtung 14 zur Umformung des Verkantungswinkels in einen effektiven Wert gemäß Anspruch 21.

Sie besteht aus zwei Führungsrädern 49a und 49b am Schlitten 1 und zwei Führungsschienen 50a und 50b. Bei einer Bewegung nach rechts bewirkt die Form der Führungsschiene 50b, daß der Verkantungswinkel βeff bis auf Null abnimmt, bei einer Bewegung nach links geschieht das Gleiche. Dagegen wird der Verkantungswinkel in Richtung zur Mitte hin nicht eingeschränkt.

Die Vorrichtung gemäß Anspruch 22 mit zwei Schlitten für die beiden Füße des Skifahrers ist nicht gezeichnet, da die beiden Teilsysteme sich bis auf die Breite der Fußplattform nicht von dem oben beschriebenen System mit einer Plattform für beide Füße unterscheiden.

Die Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 23 bis 26 beschreiben Funktionsblöcke, die mittels Software und handelsüblicher Hardware erzielt werden. Da sie in den Ansprüchen ausreichend offenbart sind, wird hier nicht weiter darauf eingegangen.

Claims (26)

1. Vorrichtung zur Simulation einer Skiabfahrt unter Verwendung eines Schlittens (1) der auf einer geraden oder kreisförmigen Schiene (2) quer zur Fahrtrichtung verschiebbar ist, einer Fußplattform (3) auf dem Schlitten (1), zwei seitlichen Anschlägen (4a, 4b) zur Begrenzung der Schiebebewegung, einer Meßeinrichtung (S) für den Verkantungswinkel (β) der Fußplattform (3) und wahlweise eines Simulationscomuters (6) und eines Sichtsystems (7) zur Darstellung der Skipiste (8) aus Sicht des Skifahrers, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Elektromotor (9) oder ein anderes Antriebssystem zum Antrieb des auf der Schiene (2) gleitenden Schlittens (1),
eine Vorrichtung (14), mit der der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Winkel (βeff) umformbar ist,
eine Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens in Abhängigkeit vom effektiven Winkel (βeff) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehlager (11) zur in Längsrichtung geneigter Lagerung einer Drehachse (12) der Fußplattform (3) auf dem Schlitten (1), vorgesehen ist, die bewirkt, daß eine Veränderung des Verkantungswinkels (β) um die Längsachse eine Veränderung des Schwimmwinkels (Sch) um die Hochachse zur Folge hat und umgekehrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Parallelführungsvorrichtung (16), mit der zwei Fußführungsschlitten (20a, 20b) in Längsrichtung um den Fußweg (F) bis auf etwa halbe Fußlänge verschiebbar sind und
eine Hebelstange (21) oder eine andere Mechanik, die bewirkt, daß eine Veränderung des Verkantungswinkels (β) eine Veränderung des Fußweges (F) zur Folge hat, vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Vorrichtung (13) zur Rückstellung des Schlittens (1) in seine mittlere Position vorgesehen ist und daß
die Vorrichtung (14), mit der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Winkel (βeff) umformbar ist, Hochpaßverhalten hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (2) in Querrichtung gerade ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
über die Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens die Kraft des Elektromotors (9) oder eines anderen Antriebssystems direkt auf die Querbewegung des Schlittens (1) übertragbar ist,
ein regelbarer Leistungsverstärker (10) für den Elektromotor (9),
eine Kraftregelvorrichtung (16) im Leistungsverstärker (10), mit der die auf den Schlitten (1) einwirkende Kraft (K) durch Vorgabe eines Kraftsollwertes (Ksoll) regelbar ist,
eine Meßeinrichtung (17) für den Weg (W) des Schlittens (1) auf der Schiene (2) vorgesehen sind und daß
die Vorrichtung (13) zur Rückstellung des Schlittens (1) und die Vorrichtung (14) mit Hochpaßverhalten durch einen elektronischen Sollwertbildner (18) für den Kraftsollwert (Ksoll) gebildet werden, dem als Eingangssignale der Verkantungswinkel (β) und der Weg (W) zuführbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertbildner (18) aus einer elektronischen Hochpaßschaltung (22), der der Verkantungswinkel (β) zuführbar ist, einer Differenzierstufe (23), der der Weg (W) zuführbar ist, und einer Additionsstufe (24) besteht, der der Ausgang (βeff) der Hochpaßschaltung (22) mit positivem Vorzeichen, der Weg (W) mit negativem Vorzeichen und der Ausgang (dW/dt) der Differenzierstufe (23) mit positivem Vorzeichen zuführbar ist und daß deren Summensignal nach Multiplikation in einer Multiplikationseinrichtung (35), der noch ein Geschwin­ digkeitssignal (V) zuführbar ist, als Kraftsollwert (Ksoll) abgreifbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) zur Rückstellung des Schlittens (1) aus zwei Federn (25a, 25b) und einer mechanischen Dämpfungs­ einrichtung (26) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (12) zur Rückstellung des Schlittens (1) aus einer konkaven Wölbung der Schiene (2) in vertikaler Richtung besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens aus einem Zahnriemen (27), an dem der Schlitten (1) befestigt ist, einem Antriebszahnrad (28) auf der Abtriebswelle des Elektromotors (9) und einem Umlenkzahnrad (29) besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (17) für den Weg (W) aus einer Drehwinkel- Meßeinrichtung auf dem Antriebszahnrad (28) oder dem Umlenkzahnrad (29) besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine zylindrische Rolle (30) deren Achse quer zur Fahrtrichtung verläuft und die vom Elektromotor (9) antreibbar ist,
ein Reibrad (32), welches die Drehbewegung der Rolle (30) mittels der Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens in die Schiebebewegung überträgt,
eine Drehzahlregelvorrichtung (33) im Leistungsverstärker (10), mit der die Drehzahl der Rolle (30) und damit die Umfangsgeschwindigkeit des Reibrades (32) durch Vorgabe eines Geschwindigkeitssignals (V) regelbar ist und
ein Linearlager (34) durch welches der Schlitten (1) auf der Schiene (2) geführt wird
vorgesehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens einen Hebelarm (36) beinhaltet, der an einem Ende fest mit der Drehachse (12) verbunden ist und der am anderen Ende eine Gabel (37) trägt, in der die Achse des Reibrades (32) eingespannt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (14) mit Hochpaßverhalten aus einer Winkeldämpfungseinrichtung (38) besteht, deren Gehäuse mit einer Zwischenplattform (39) verbunden ist und deren bewegungsgedämpfte Welle (40) in Längsrichtung ausgerichtet ist und die Fußplattform (3) trägt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens aus einem Reibrad (52) besteht welches vom Elektromotor (9) antreibbar ist und über einen Winkelhebel (53) in Abhängigkeit vom Verkantungswinkel (β) je nach Vorzeichen des Verkantungswinkels gegen eine obere (51a) oder eine untere Reibschiene (51b) gedrückt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkarm (42) vorgesehen ist, der vom Elektromotor (9) oder einem anderen Antriebssystem drehbar ist und der an seinem anderen Ende den Schlitten (1) trägt, und daß die Schiene (2) kreisförmig gebogen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens aus zwei Bremsen (48a, 48b) besteht, über die der Schwenkarm (42) bewegbar ist und deren rotieren Teile vom Motor (9) in verschiedenen Drehrichtungen antreibbar sind und die vom effektiven Winkel (βeff) so zu aktivieren sind, daß sich bei Verkantung nach rechts der Schlitten nach rechts bewegt und umgekehrt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (14), mit der der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Winkel (βeff) umformbar ist, wegabhängiges Verhalten hat.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (14) mit der der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Winkel (βeff) umformbar ist, durch einen elektronischen Sollwertbildner (43) für den Kraftsollwert (Ksoll) gebildet wird, dem als Eingangssignale der Verkantungswinkel (β), der Weg (W) und ein Geschwindigkeitssignal (V) zuführbar sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertbildner (43) einen Absolutwertbildner (44) und einen Kennlinienbildner (45) im Signalpfad für den Weg (W), eine Multiplikationsstufe (46), deren Ausgang der effektive Winkel (βeff) ist, und eine Multiplikationsstufe (47) enthält, mit der der effektive Winkel (βeff) mit einem Geschwindigkeitssignal (V) zum Kraftsollwert (Ksoll) multiplizierbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (14), mit der der Verkantungswinkel (β) in einen effektiven Verkantungswinkel (βeff) umformbar ist, aus einem linken und einem rechten Führungsrad (49a, 49b) besteht, die an dem Schlitten (1) befestigt sind und aus zwei Führungsschienen (50a, 50b) auf denen die Führungsräder (49a, 49b) so geführt werden, daß der effektive Verkantungswinkel (βeff) nach außen hin abnimmt und an den Anschlägen (4a, 4b) zu Null wird.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des einen Fußschlittens (1) zwei solcher Fußschlitten mit unabhängig voneinander funktionierenden Fußplattformen (3), Meßeinrichtungen (5), Elektromotoren (9), Vorrichtungen (14) mit denen die Verkantungswinkel in effektive Winkel (βeff) umformbar sind, und Vorrichtungen (15) zur Steuerung der Querbewegung der Schlitten vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Simulationscomputer (6) das Geschwindigkeitssignal (V) des Skifahrers aus dem zeitlichen Verlauf des Verkantungs­ winkels (β) berechenbar und über eine Ausgangsschnittstelle ausgebbar und der Vorrichtung (15) zur Steuerung der Querbewegung des Schlittens (1) zuführbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sichtsystem (7) ein Realbildwiedergabegerät beinhaltet, in dem das reale, von einer Videokamera aufgenommene Bild einer Skiabfahrt bei vorgegebener Spur abspielbar ist, daß ein der Querbeschleunigung der Originalabfahrt proportionales Signal über der Distanz als Querbeschleunigungs-Sollwertsignal abspeicherbar ist und daß im Simulationscomputer (6) die Differenz zwischen Querbeschleunigungs-Sollwert und Verkantungswinkel (β) berechenbar und nach Integration dem Sichtsystem (7) zur horizontalen Bildverschiebung zuführbar ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulationscomputer (6) einen Echtzeit-Grafikrechner enthält, mit dem das Bild der Skipiste (8) aus den Vektoren ihrer Objekte im Raum unter Verarbeitung ihrer Oberflächen­ muster berechenbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß im Simulationscomputer (6) ein Integrator zur Berechnung der Blick- und Fahrtrichtung aus dem Verkantungswinkel (β) und ein zweiter Integrator zur Berechnung der horizontalen Position das Skifahrers aus der Fahrtrichtung vorgesehen sind.