DE3726976A1 - Fahrsimulator - Google Patents
FahrsimulatorInfo
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- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/04—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrsimulator mit
einer einen Fahrerraum umgrenzenden, einen Fahrersitz
sowie Hand- und Fußbedienelemente eines Fahrzeuges
aufweisenden Fahrerkabine.
Fahrsimulatoren finden beispielsweise Einsatz in der
Automobilindustrie zur Entwicklung von Personen- und
Lastkraftwagen. Diese Fahrsimulatoren haben eine ein
ganzes Fahrzeug aufnehmende, von einer Anzahl von
Hydraulikzylindern bewegbare Tragvorrichtung, über die
das Fahrzeug in z. B. Querbeschleunigungen, Seiten
neigungen, Längsbeschleunigungen und -verzögerungen
simulierende Bewegungen versetzt werden kann. Der
erforderliche Bau- und Steuerungsaufwand dieser Fahr
simulatoren ist allerdings neben dem zur Verfügung zu
stellenden Platzbedarf derart erheblich, daß die Ver
wendung solcher Simulatoren nicht zuletzt auch auf
grund der enormen Anschaffungs- und Betriebskosten
insbesondere für die ohnehin kostenintensive, lang
jährige Entwicklung von Serienfahrzeugen beschränkt
bleibt.
Desweiteren sind Fahrsimulatoren bekannt, die relativ
klein bauen und beispielsweise für Unterhaltungs- und
Demonstrationszwecke Verwendung finden. Diese Simu
latoren haben ebenfalls einen die Fahrerkabine
tragenden Unterbau, zu dem die Kabine in Relativbe
wegungen versetzt werden kann. Beispielsweise hat der
Unterbau eine gewölbte Oberfläche, auf der an der
Fahrerkabine gehalterte Rollkörper abrollen können, um
z. B. Fliehkräfte bei Kurvenfahrt bzw. Fahrzeugbewe
gungen um eine horizontale Fahrzeuglängsachse simu
lieren zu können. Obgleich der dazu erforderliche
Unterbau und die Kabinenausbildung insgesamt schon
einen erheblichen Kostenaufwand verursachen, lassen
sich dennoch nur Einzelfahrzeugbewegungen simulieren.
Zur Simulation von beispielsweise auch Längsbe
schleunigungen sind weitere Zusatzgeräte notwendig,
die nicht nur weitere Kosten verursachen, sondern
zudem die Handhabung der insbesondere für
Demonstrations- und Unterhaltungszwecke meistens in
stationär betriebenen Simulatoren erschweren.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit baulich
einfachen Mitteln einen auch für den instationären
Betrieb geeigneten, relativ leicht zu handhabenden
Fahrsimulator zur Verfügung zu stellen, der sich ohne
das Erfordernis hoher Zusatzinvestitionen derart aus
bilden läßt, daß nicht nur Einzelbewegungen eines
Fahrzeuges simuliert werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich der Fahr
simulator der eingangs genannten Art nach der Er
findung dadurch aus, daß der Fahrersitz zumindest ein
mittels eines motorischen Antriebs während des Simu
lationsbetriebes in kontinuierlich veränderbare Lage
abstände zu einem einer Fahrerperson anlegbaren Rück
haltekörper überführbares Fahrersitzteil hat.
Mit dem während des Fahrsimulationsbetriebes motorisch
kontinuierlich in einen anderen Lageabstand zu dem
Rückhaltekörper und damit relativ zu diesem sowie der
Fahrerkabine bewegbaren Fahrersitzteil bzw. Fahrersitz
kann die auf dem Fahrersitz befindliche Fahrerperson
zur Simulation von z. B. beim Abbremsen auftretenden
Verzögerungskräften in Kabinenlängsrichtung nach vorn
bewegt und gegen den für die Fahrerperson ein Wider
lager darbietenden Rückhaltekörper mit von der Fahrer
person deutlich wahrnehmbaren Rückhaltekraft gedrückt
werden. In analoger Weise ist z. B. zur Simulation von
beim Anfahren auftretenden Beschleunigungskräften eine
entgegengesetzte Relativbewegung unter Vergrößerung
des Lageabstandes zum Rückhaltekörper und der damit
einhergehenden, fühlbaren Entlastung durchzuführen.
Sofern der Fahrersitz auch zu Hand-und Fußbedien
elemente relativ beweglich ausgebildet ist, ist
gleichermaßen auch z. B. der Abstand zum Lenkrad zu
verändern, wodurch ein weiterer der Fahrtrealität
nahekommender Simulationseffekt zu erzielen ist.
Die Beweglichkeit des Fahrersitzes bzw. des Fahrer
sitzteiles läßt sich mit baulich und steuerungs
technisch einfachen Mitteln mittels z. B. eines
elektronisch steuerbaren motorischen Antriebs ver
wirklichen. Die zur Lageabstandsänderung des Sitzes
erforderlichen, Relativbewegungen des Sitzes zu
lassenden Bauelemente beschränken sich auf kosten
günstige, relativ leichtgewichtige Bauteile, so daß
der Fahrsimulator nach der Erfindung insbesondere auch
ein für den instationären Betrieb und damit auch
beispielsweise für Lehr-, Unterhaltungs- oder
Demonstrationszwecke in hohem Maße geeignetes Gerät
ist, das auf jeder beliebigen Fläche abgestellt,
leicht gehandhabt und im übrigen kostengünstig zur
Verfügung gestellt werden kann.
Bevorzugtermaßen ist der Fahrersitz insgesamt in
Kabinenlängsrichtung verfahrbar. Zur Simulation von
beispielsweise bei Kurvenfahrt eines Fahrzeuges auf
tretenden Fliehkräften oder Neigungslagen des Fahr
zeuges kann der Fahrersitz an einer um eine
horizontale Kabinenlängsache schwenkbaren Gondel ge
haltert sein und in gegenüber der Kabine geneigte
Lagen gebracht werden. Mittels an Kabinenteilen ab
stützbaren Gelenkkörpern ist darüberhinaus der Fahrer
sitz bzw. ein einzelnes Fahrersitzteil, z. B. die
Rückenlehne in baulich einfacher Weise auch um eine
quer zur Kabinenlängsrichtung ausgerichtete Horizon
talachse zu verschwenken und damit auch kontinuierlich
in veränderbare Lageabstände zu dem der Fahrerperson
anlegbaren, bevorzugtermaßen elektrisch verriegelbarem
Rückhaltekörper zu bringen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf
weitere Unteransprüche, die Zeichnung und die nach
folgende Beschreibung verwiesen. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 ausschnittsweise in perspektivischer Schema
darstellung ein Ausführungsbeispiel des Fahr
simulators nach der Erfindung mit einem an
einer Fahrzeuggondel gehalterten Fahrersitz;
Fig. 2 in einer zu Fig. 1 analogen Darstellung ein
alternatives Ausführungsbeispiel des Fahr
simulators nach der Erfindung;
Fig. 3 eine ausschnittsweise perspektivische Dar
stellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
nach der Erfindung, und
Fig. 4 eine zu Fig. 3 analoge Darstellung eines wei
teren Ausführungsbeispiels eines Fahrsimulators
nach der Erfindung.
In der Zeichnung sind allgemein gleichwirkende Teile
mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im einzelnen
nicht näher dargestellt sind die den Fahrerraum um
grenzenden Fahrerkabinenteile des Fahrsimulators,
Hand- und Fußbedienelemente sowie die vorzugsweise im
Kabineninneren angeordneten Informationsgeräte wie
Monitor und ggf. weiteren Informationsträgern. Ins
gesamt ist die Fahrerkabine des Fahrsimulators nach
den veranschaulichten Ausführungsbeispielen ein
relativ klein bauendes, eine Fahrerperson auf
nehmendes, direkt auf dem Boden abstellbares Gerät und
über in Fahrerlängsrichtung bewegliche Schiebetüren zu
verschließen, um die Fahrerperson während einer Fahr
simulation vor störenden Außeneinflüssen zu bewahren.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der all
gemein mit 1 bezifferte Fahrersitz mit Rückenlehne 2
sowie Sitzteil 3 an einer Gondel 4 befestigt. Die
Gondel 4 ist ihrerseits um eine in Kabinenlängs
richtung (Pfeil 5) ausgerichtete Horizontalachse
schwenkbeweglich an den Fahrerkabinengestellteilen 6
in Pfeilrichtung 7 über einen nicht im einzelnen näher
veranschaulichten motorischen, elektronisch ent
sprechend den im Verlaufe des Simulationsbetriebes
auftretenden Fahrtverhältnissen steuerbaren Antrieb zu
verschwenken. Zur beweglichen Halterung des Fahrer
sitzes 1 hat die Gondel 4 eine insgesamt mit 8 be
zifferte Fahrersitzgleitführung mit einer Gleitschiene
9, an der der Fahrersitz über ein entsprechend ausge
bildetes Befestigungsteil 10 in Kabinenlängsrichtung 5
gegenläufig verfahrbar abgestützt ist. Die an den
Kabinengestellteilen 6 befestigten Gelenkteile 11 der
Gondel 4 des Fahrersitzes 1 sind in etwa der Höhe des
Schwerpunktes des belasteten Fahrersitzes angeordnet,
so daß bei Verschwenkung der Gondel 4 dem auf dem
Fahrersitz 1 befindlichen Fahrer z. B. Fliehkräfte
simulierende Neigungslagen zu vermitteln sind. Der
Fahrersitz 1 ist gleichermaßen wie die Gondel 4 über
einen nicht gezeigten motorischen, elektronisch
steuerbaren Antrieb in Fahrzeuglängsrichtung kon
tinuierlich entsprechend dem zu simulierenden Fahrbe
trieb hin- und herzubewegen.
An der Gondel 4 ist in dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 der allgemein mit 12 bezifferte Rückhaltekörper
befestigt. In den veranschaulichten Ausführungs
beispielen ist der Rückhaltekörper als Dreipunktgurt
oder als Hosenträgergurt ausgebildet. Gleichermaßen
können jedoch auch andere geeignete Befestigungs
körper, beispielsweise Befestigungsbügel, Verwendung
finden. Die Gurte können mit einer Aufrollautomatik
versehen sein und sind zur Anpassung an unterschied
liche Körpergrößen verstellbar ausgebildet. Zur Ver
riegelung in einer bestimmten Rückhalteposition lassen
sich die Gurte 12 durch eine elektrische Arretiervor
richtung blockieren, so daß bei einer Verfahrbewegung
des Sitzes nach vorn die Fahrerperson gegen den Gurt
bewegt und in den Gurt hineingedrückt bzw. bei entge
gengesetzter Bewegung aus dem Gurt 12 herausbewegt
wird. Über die dabei auf die Fahrerperson einwirkende
Rückhaltekraft des Gurtes bzw. die auftretende Ent
lastung ist der Fahrerperson ein Längsbeschleunigungen
bzw. -verzögerungen des Fahrzeugs simulierender Ein
druck zu vermitteln, wobei durch eine gleichzeitige
Verschwenkung der Gondel 4 auch ein z. B. Querbe
schleunigungen, Neigungen einer Straße und dgl.
simulierender Effekt in baulich einfacher Weise dar
gestellt werden kann.
Bei ansonsten im wesentlichen analoger Ausbildung ist
der Fahrersitz 1 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2
über eine Gleitführung 8 an den Kabinengestellteilen 6
befestigt. Die Gleitführung 8 hat eine in Kabinen
längsrichtung gekrümmte Gleitschiene 9, die ihrerseits
Bestandteil eines entlang einer gekrümmten, quer zur
Kabinenlängsrichtung ausgerichteten Bewegungsbahn ver
fahrbaren Gleitschlittens 11 ist. Der Gleitschlitten
11 ist von einem nicht dargestellten, elektronisch
steuerbaren motorischen Antrieb zu verfahren, wobei
der Fahrersitz in z. B. Fliehkräfte simulierende Nei
gungslagen überführt wird. Durch die gekrümmte Aus
bildung der Gleitschiene 9 ist die z. B. beim Ab
bremsen auf den Fahrer einwirkende Verzögerungskraft
durch die simultane Absenkung bzw. Neigung des Sitzes
in Fahrzeuglängsrichtung außerordentlich realitätsnah
zu simulieren. Gleiches gilt auch für beispielsweise
beim schnellen Anfahren eines Fahrzeuges auf die
Fahrerperson einwirkenden Beschleunigungskräfte, wobei
der nach hinten gerichteten Verfahrbewegung eine
Neigung des gesamten 8itzes vorgeschaltet bzw. über
lagert ist, so daß der Körper der Fahrerperson unter
Entlastung durch den Rückhaltekörper in den Sitz 1
fällt.
In dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
ist die Rückenlehne 2 des Fahrersitzes 1 über ein an
der rückwärtigen Kante des Sitzteils 3 angeordnetes
Gelenkteil 14 um eine quer zur Kabinenlängsachse aus
gerichtete Horizontalachse beweglich gehaltert, so daß
der Fahrerperson durch eine elektronisch steuerbare
Verschwenkung der Rückenlehne 2 und dem dadurch be
dingten veränderten Lageabstand dieses Fahrersitzteils
zum Rückhaltegurt 12 Längsbeschleunigungen und
-verzögerungen simulierende Kräfte und Fahrzeugnei
gungen zu vermitteln sind. Die Halterungsteile 15 des
Sitzes 1 können bei diesem Ausführungsbeispiel zudem
in an den Gestellteilen 6 ausgebildeten Laufschienen
oder dgl. Bewegungsführungen in Kabinenlängsrichtung
verfahrbar sein.
In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist an
der vorderseitigen Stirnfläche des Sitzteils 3 des
Fahrersitzes 1 ein im wesentlichen dem Gelenkteil 14
des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 entsprechendes
Gelenkteil 16 vorgesehen, über das der Fahrersitz 1
insgesamt um die quer zur Kabinenlängsrichtung ausge
richtete Horizontalachse relativ zu dem in einer Rück
halteposition blockierbaren Rückhaltegurt 12 zu ver
schwenken ist. Das Gelenkteil 16 ist seinerseits über
ein Gelenkteil 17 mit vertikaler Gelenkachse an der
Fahrerkabine abgestützt. In analoger Weise wie die
Sitzhalterungsteile 15 des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 3 kann auch die an den Kabinengestellteilen 6
befestigte Schiene 18 dieses Ausführungsbeispiels in
Fahrzeuglängsrichtung verfahrbar ausgebildet sein. Zur
Simulation von Fahrzeugneigungen kann zudem die
Halterungsschiene 18 gekrümmt ausgebildet sein und an
dem Gelenkteil 17 ein auf der Schiene 18 verfahrbares
Gleitstück angreifen. Der Fahrersitz 1 ist auch über
sonstige geeignete, Bewegungen in mehrere Richtungen
zulassene Gelenkteile, z. B. gardanische Gelenke, an
der Fahrzeugkabine abzustützen. Im einzelnen nicht
näher dargestellt sind die jeweiligen Rückhaltekörper
12 der Ausführungsbeispiele über Federn an den
Kabinengestellteilen 6 bzw. der Gondel 4 gehaltert, so
daß bei Überschreiten einer vorbestimmbaren Rückhalte
kraft zwecks Vermeidung von Verletzungen der Rück
haltekörper ausweichen kann.
Claims (19)
1. Fahrsimulator mit einer einen Fahrerraum umgrenzen
den, einen Fahrersitz (1) sowie Hand- und Fußbedien
elemente eines Fahrzeuges aufweisenden Fahrerkabine,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) zu
mindest ein mittels eines motorischen Antriebs während
des Simulationsbetriebes in kontinuierlich veränder
bare Lageabstände zu einem einer Fahrerperson anleg
baren Rückhaltekörper (12) überführbares Fahrer
sitzteil (1, 2, 3) hat.
2. Fahrsimulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Fahrersitz (1) in Kabinenlängs
richtung (5) verfahrbar ist.
3. Fahrsimulator nach Anspruch 1 oder 2 dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest ein Fahrersitzteil (2, 3)
um eine im wesentlichen quer zur Kabinenlängs
richtung (5) ausgerichtete Horizontalachse verschwenk
bar ist.
4. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) relativ
zur Fahrerkabine um eine sich in Kabinenlängs
richtung (5) erstreckende Horizontalachse schwenkbe
weglich gehaltert ist.
5. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) um eine
Vertikalachse drehbeweglich an Fahrerkabinenteilen (6)
abstützbar ist.
6. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) an
einer schwenkbeweglich an der Fahrerkabine befestig
baren Gondel (4) gehaltert ist.
7. Fahrsimulator nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gondel (4) eine in etwa in Höhe des
Schwerpunktes des belasteten Fahrersitzes (1) gelegene
Schwenkachse hat.
8. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) entlang
zumindest einer Gleitführung (8) in Kabinenlängs
richtung verfahrbar ist.
9. Fahrsimulator nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gleitführung (8) eine Gleitschiene
(9) umfaßt.
10. Fahrsimulator nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gleitschiene (9) in Kabinenlängs
richtung eine gekrümmte Längserstreckung hat.
11. Fahrsimulator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) über einen die
Gleitschiene (9) aufweisenden, entlang einer ge
krümmten, quer zur Kabinenlängsrichtung ausgerichteten
Bewegungsbahn verfahrbaren Gleitschlitten (11) an der
Fahrerkabine abstützbar ist.
12. Fahrsimulator nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gleitschiene (18) in Kabinenlängs
richtung beweglich ausgebildet ist und sich quer zu
dieser erstreckt.
13. Fahrsimulator nach Anspruch 6 oder 7 und einem der
Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleitführung (8) des Fahrersitzes (1) über die
Gondel (4) an der Fahrerkabine gehaltert ist.
14. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz (1) über
ein an der Sitzflächenvorderkante angeordnetes Gelenk
teil (16) mit quer zur Kabinenlängsrichtung ausge
richteter Gelenkachse an der Fahrerkabine abstützbar
ist.
15. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz über ein im
Bereich der Sitzflächenvorderkante gelegenes Gelenk
teil (17) mit vertikaler Gelenkachse an der Fahrer
kabine gehaltert ist.
16. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 3 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbeweglichkeit
des Fahrersitzes (1) um die quer zur Kabinenlängsachse
ausgerichtete Horizontalachse durch eine Schwenkbe
wegung des Fahrersitzrückenteils (2) um eine sich ent
lang der Sitzflächenhinterkante erstreckende Schwenk
achse gebildet ist.
17. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltekörper (12)
als ein auf unterschiedliche Körpermaße einstellbares
Gurtsystem ausgebildet ist.
18. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltekörper (12)
in einer Rückhaltestellung elektrisch verriegelbar
ist.
19. Fahrsimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltekörper (12)
über einen Federkörper gehaltert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873726976 DE3726976A1 (de) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Fahrsimulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873726976 DE3726976A1 (de) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Fahrsimulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3726976A1 true DE3726976A1 (de) | 1989-02-23 |
Family
ID=6333660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873726976 Withdrawn DE3726976A1 (de) | 1987-08-13 | 1987-08-13 | Fahrsimulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3726976A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10211884C1 (de) * | 2002-03-18 | 2003-10-09 | Reiner Foerst | Modularer Fahrsimulator mit Bewegungssystem |
USD880601S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-04-07 | Simformotion Llc | Logo plate for a simulator frame |
USD880600S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-04-07 | Simformotion Llc | Simulator frame |
USD884076S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-05-12 | Simformotion Llc | Simulator frame, monitor frame, and logo plate set |
-
1987
- 1987-08-13 DE DE19873726976 patent/DE3726976A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10211884C1 (de) * | 2002-03-18 | 2003-10-09 | Reiner Foerst | Modularer Fahrsimulator mit Bewegungssystem |
USD880601S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-04-07 | Simformotion Llc | Logo plate for a simulator frame |
USD880600S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-04-07 | Simformotion Llc | Simulator frame |
USD884076S1 (en) * | 2018-03-23 | 2020-05-12 | Simformotion Llc | Simulator frame, monitor frame, and logo plate set |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |