DE19928490A1

DE19928490A1 - Vorrichtung zur Ausstattung eines fahrtüchtigen Fahrzeugs zum Fahrsimulator

Info

Publication number: DE19928490A1
Application number: DE1999128490
Authority: DE
Inventors: Reiner Foerst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2000-12-28

Abstract

Beschrieben ist ein Bausatz, mit dessen Hilfe ein normales, fahrtüchtiges Fahrzeug zum Fahrsimulator umgerüstet werden kann. Er besteht aus einem Fahrcomputer mit Bildgenerator, einem Sichtsystem, einem Lautsprecher und Sensoren zur Erfassung der Positionen der Bedienungselemente. Der Lenkradeinschlag wird dabei mittels Winkelgebern in Drehtellern erfaßt, auf die die Vorderräder gefahren werden. Die Vorrichtung ist einfach zu installieren und abzugleichen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ausstattung eines fahrtüchtigen Fahrzeugs zum Fahrsimulator. Es kommen PKW's, LKW's, Motorräder, Gabelstapler oder andere Fahrzeuge infrage.

Für den Bau von Fahrsimulatoren wird üblicherweise die Attrappe eines echten, stillgelegten Fahrzeugs oder ein Nachbau verwendet. In beiden Fällen müssen die Rückstellkräfte der Bedienungselemente Lenkrad, Gaspedal, Bremspedal, Handbremshebel, Gangschalthebel, Kupplungspedal, Zündschlüssel, Scheibenwischerhebel, Lichtschalter, Blinkerhebel usw. mit denen eines echten Fahrzeugs übereinstimmen. An allen Bedienungselementen werden Sensoren befestigt oder angeschlossen.

Die Nachteile solcher Simulatoren sind, daß der Transport durch das hohe Gewicht und die großen Abmessungen der Fahrzeugkarosserie erschwert wird, daß der Bau einer Attrappe mit wirtschaftlichem Aufwand verbunden ist, daß die Simulation immer an einem bestimmten Fahrzeugtyp gebunden ist und daß der Simulator nicht kurzfristig an die Wünsche des Anwenders anpaßbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, einen echten fahrtüchtigen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, ein Motorrad, einen Gabelstapler oder andere Fahrzeuge mit wenigen einfachen Handgriffen zum Simulator umzurüsten.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß Beschleunigungssensoren, Drehteller und gegebenenfalls andere Sensoren verwendet.

Beschleunigungssensoren geben gemäß der Erdbeschleunigung als Ausgangssignal ab. Bei einer Winkelneigung eines solchen Sensors aus seiner neutralen Lage heraus wird daher ein statisches Ausgangssignal abgegeben. Die dynamische Komponente des Ausgangssignals wird entweder vernachlässigt, oder sie wird im Computer aus dem Summensignal herausgerechnet, so daß das reine Winkelsignal übrig bleibt.

Der Spurwinkel der Vorderräder, bzw. der Lenkradwinkel kann durch einen in einem besonderen Drehteller untergebrachten Winkelsensor gemessen werden. Dieser Drehteller ist einer von zwei Drehtellern, die unter die Vorderräder gelegt werden, wodurch außer der Winkelerfassung auch noch die Reibung zwischen Vorderrädern und Boden stark vermindert wird.

Die Erfindung sei nun anhand der beiden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt gemäß den Ansprüchen 1 und 4 ein fahrtüchtiges Auto (1), einen Computer (2) zur Berechnung der Fahrdynamik, des Umgebungsbildes und der Fahrgeräusche, ein Sichtsystem (3) zur Anzeige des Bildes, einen Lautsprecher (4) zur Wiedergabe der Geräusche und Sensoren zur Erfassung der Stellungen der Fußhebel (15), der Handhebel (6) und des Spurwinkels (8) der Vorderräder (7). Die Beschleunigungssensoren werden einfach mit einem Klebeband an die Pedale oder Handhebel gewickelt oder mit einer Klemme angeklemmt oder angeschraubt.

Fig. 2 zeigt gemäß den Ansprüchen 2 und 3 den Drehteller (8A) für das linke Vorderrad. Er besteht aus einem drehbaren Oberteil (8.1) und einem feststehenden Unterteil (8.3). Im Oberteil befindet sich eine Kugelrinne (8.2) und im Unterteil eine Kugelrinne (8.4). In diese Kugelrinnen werden Kugeln (8.7) eingelegt. Sie sorgen für leichte Drehung und fangen den Druck des Fahrzeugs auf. Zwischen Oberteil (8.1) und Unterteil (8.3) ist ein Drehwinkelgeber (8.5) befestigt. Die Welle dieses Drehwinkelgebers wird über ein Reibrad (8.6) vom Oberteil (8.1) angetrieben. Dieser Reibradradantrieb hat die Vorteile, daß der Drehwinkel mit hoher Auflösung erfaßbar ist und daß das Oberteil (8.1) auf einfache Art zu demontieren ist.

Ein computergeführter Abgleich gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, daß die Sensoren bei der Montage nur grob ausgerichtet sein müssen.

Die Verwendung eines Inkrementalwinkelgebers gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil der höheren Wirtschaftlichkeit gegenüber einem Absolutwert-Winkelgeber. Eine schleichende Nullstellung des Spurwinkelwertes hat den Vorteil, daß der Meßwinkel nicht wegdriften kann sondern auch bei kleinen inkrementalen Meßfehlern bei mittlerer Geradeausstellung der Lenkräder immer Null ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Ausstattung eines fahrtüchtigen Fahrzeugs zum Fahrsimulator, dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer (2) zur Berechnung der Fahrdynamik, des Umgebungsbildes und der Fahrgeräusche, ein Sichtsystem (3) zur Anzeige des Bildes, ein Lautsprecher (4) zur Wiedergabe der Geräusche und Sensoren zur Erfassung der Stellungen der Fußhebel (5), der Handhebel (6) und des Spurwinkels (8) der Vorderräder (7) vorgesehen sind, und daß Sensoren verwendet werden, die mit wenigen einfachen Handgriffen anzubringen und per Software nach einem einfachen Verfahren abgleichbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drehteller (8a und 8b) vorgesehen sind, auf die die Vorderräder (7) gefahren werden und die zur einen die Reifen-/Bodenreibung vermindern und zum anderen ein Drehwinkelsignal an den Fahrcomputer (2) übertragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehteller (8a) aus einem drehbaren Oberteil (8.1) mit Kugelrinne (8.2), einem feststehendem Unterteil (8.3) mit Kugelrinne (8.4) und einem Inkrementalwinkelgeber (8.5) mit Reibrad (8.6) und Lagerkugeln (8.7) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren zur Erfassung der Winkelstellungen der Fußpedale (5) und der Handhebel (6) Beschleunigungssensoren verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abgleich er Beschleunigungssensoren nach Einschalten des Fahrcomputers (2) Aufforderungstexte an das Sichtsystem (3) oder an einen Kontrollmonitor ausgegeben werden, die Bedienungselemente in ihre Endstellungen zu bringen, und daß die so erfaßten Winkelstellungen im Fahrcomputer als Anfangs- und Enddaten eines zu interpolierenden Winkelbereichs gespeichert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Drehzahlpulsen des Inkremantalwinkelgebers (8.5) im Fahrcomputer (2) der Spurwinkel berechenbar ist, und daß dieser Spurwinkel mit großer Zeitkonstante schleichend auf null gestellt wird.