PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10049681B4 13.04.2006
Titel Verfahren zum Betreiben eines Flug- oder Fahrsimulators
Anmelder Ossendoth, Udo, Prof.Dr.-Ing., 46419 Isselburg, DE
Erfinder Efkemann, Sven, 46399 Bocholt, DE;
Kerstiens, Peter, Dr., 46397 Bocholt, DE;
Koll, Jochen, 91189 Rohr, DE;
Kowallik, Mike, 48712 Gescher, DE;
Kreierhoff, Martin, 46354 Südlohn, DE;
Krenz, Peter, 46149 Oberhausen, DE;
Ossendoth, Udo, Dr., 46419 Isselburg, DE;
Pries, Stefan, 46397 Bocholt, DE;
Scholten, Olaf, 46342 Velen, DE;
Tebrügge, Michael, 46414 Rhede, DE
Vertreter Habbel & Habbel, 48151 Münster
DE-Anmeldedatum 07.10.2000
DE-Aktenzeichen 10049681
Offenlegungstag 25.04.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.04.2006
IPC-Hauptklasse A63G 31/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Flug- oder Fahrsimulators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Praxis sind preisgünstige Simulatoren bekannt, die als Computerspiele bezeichnet werden. Das Spiel läuft auf einem handelsüblichen PC. Die Anzeigefläche kann ein PC-Monitor sein oder eine Leinwand, wenn das Bild mit Hilfe eines Projektors auf die Leinwand gebracht wird. Das Spiel kann durch Bedienungselemente beeinflusst werden, die im einfachsten Fall in Form der Tastatur des PC's vorliegen. In an sich bekannter Weise können derartige Bedienungselemente jedoch auch als Lenkrad- oder Steuerknüppelkonsole ausgestaltet sein, ggf. mit einer zusätzlichen Pedaleinheit und/oder einem Bedienelement zum Schalten der Gänge des Fahrzeuggetriebes.

Bei diesen preisgünstigen Simulatoren wird vom Programm nicht nur der Bildaufbau in Abhängigkeit von den Signalen, die der Benutzer über seine Bedienelemente in den PC eingibt, jeweils neu berechnet, sondern es werden zusätzlich zu den Bildsignalen weitere Signale ausgegeben, beispielsweise an sogenannte „Force-Feedback"-Bedienelemente, bei denen ein Widerstand der Bedienelemente durch entsprechende Aktuatoren, beispielsweise Elektromotoren, aufgebaut wird, der reale Widerstände simuliert, wie sie auf reale Bedienelemente einwirken. Weiterhin werden akustische Signale ausgegeben, beispielsweise um das Motorgeräusch mit den entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen des Fahr- bzw. Flugzeugmotors zu simulieren. Schließlich können sogenannte „Body-Shaker" angesteuert werden, also vibrierende Elemente, die beispielsweise motordrehzahlabhängige Vibrationen simulieren. Eine beweglich gelagerte Sitzplattform kann vorgesehen sein, wobei die Bewegungen des Sitzes ermöglicht werden in Abhängigkeit von den Signalen, welche der Benutzer selbst auslöst und die von den Bedienungselementen abgegeben werden, die also Eingangssignale für das Programm darstellen.

Weiterhin sind aufwendige Simulatoren zur Schulung von Flug- oder Fahrpersonal bekannt, wobei derartige Simulatoren hydraulisch betätigbare Plattformen aufweisen, die sich in Abhängigkeit von den Handlungen des Benutzers bewegen, so daß ein interaktiver Simulator geschaffen wird, bei dem für den Benutzer die tatsächlichen Fahr- oder Flugbedingungen möglichst realistisch nachgebildet werden. Bei diesen gattungsfremden Simulatoren werden die Bewegungen der Plattform durch das Programm gesteuert, also von eigens vorgesehenen zusätzlichen Bewegungs-Signalen, welche Ausgangssignale des Programms darstellen.

Diese zweitgenannten Simulatoren sind sehr aufwendig und mit Anschaffungskosten in Höhe von mehreren Hunderttausend DM verbunden. Die erstgenanten Simulatoren sind mit Anschaffungskosten einschl. der Bedienelemente von unter tausend DM bis wenigen tausend DM verbunden, vermitteln jedoch kein realistisches Fahr- bzw. Fluggefühl.

Aus der AT-Zeitschrift „Flight X Press", Nr. 5/1999, Seite 8 ist es bekannt, einen Flug- oder Fahrsimulator mittels eines gattungsgemäßen Verfahrens zu betreiben. Ein als „Rock'n'Ride" bezeichneter, beweglich gelagerter und von Aktuatoren mittels Pressluft bewegter Sitz kann in den vier Richtungen „rechts", „links", „vorn" und „hinten" um jeweils maximal 30° geneigt werden. Diese Bewegung kann in Abhängigkeit von den Bewegungen eines als „Joystick" bezeichneten Bedienungselementes synchron erfolgen, also Joystick nach vorne = Sitz nach vorne.

Der „Rock'n'Ride" Sitz wird daher auch als „Full-motion Sessel" bezeichnet. Allerdings sind hierdurch nicht alle auf den Benutzer einwirkenden Kräfte erzeugbar, die zu einer möglichst realitätsnahen Simulation gehören: beispielsweise Seitenkräfte, wie sie beim Durchfahren von Kurven auftreten können, werden durch den „Rock'n'Ride" Sitz nicht erzeugt.

Sie können allenfalls simuliert werden, indem der Sessel geneigt wird. Dazu müsste der Sessel „aus der Kurve heraus" geneigt werden, also beim Durchfahren einer Rechtskurve nach links geneigt werden, um dem Benutzer durch den Kontakt seiner linken Körperhälfte mit dem Sitz die seitlich einwirkenden Kräfte zu vermitteln, die er in der Realität aufgrund der Fliehkraft beim Durchfahren der Rechtskurve spüren würde. Das bedeutet allerdings nicht nur eine realitätsferne Haltung des Benutzers, der sich in Realität beim Durchfahren einer Rechtskurve nach rechts „in die Kurve hinein" lehnen würde, sondern widerspricht auch der Ansteuerung des Sitzes, die mit den Bewegungen des Joysticks synchronisiert ist.

Aufgrund der erwähnten Synchronsteuerung des „Rock'n'Ride" Sitzes rutscht der Benutzer, wenn eine virtuelle Rechtskurve durchfahren und der Joystick dazu nach rechts geführt wird, im ebenfalls nach rechts geneigten Sitz nach rechts und erfährt Seitenkräfte, die von rechts auf seine rechte Körperseite einwirken. Dies widerspricht der Realität, wo der Fahrer beim Durchfahren einer Rechtskurve durch die Fliehkraft nach außen gedrückt wird und daher durch Kontakt mit dem Fahrzeugsitz oder der Fahrzeugkabine Seitenkräfte spürt, die nicht auf seine rechte, sondern auf seine linke Körperseite einwirken.

Auch aus der US 5 911 634 ist ein beweglich gelagerter Sitz bekannt, der mittels Aktuatoren geneigt werden kann.

Aus der DE 298 01 687 U1 ist ein kardanisch aufgehängter Sitz bekannt, der mittels Aktuatoren allseitig geneigt werden kann.

Abgesehen von dem für den „Rock'n'Ride" Sitz beschriebenen Problem der korrekten Darstellung der auf den Benutzer einwirkenden Kräfte besteht für sämtliche Simulatoren das Problem, dass der Verstellweg der Aktuatoren begrenzt ist. Selbst wenn Aktuatoren derart verwendet würden, dass sie den Sitz zur Erzielung von auf den Benutzer realitätsnah einwirkenden Seitenkräften bewegen, so würde der Verstellweg der Aktuatoren die Dauer begrenzen, während der diese Bewegung stattfinden kann und die Seitenkräfte erzeugt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Simulator dahingehend zu verbessern, daß dieser mit möglichst preiswerten Mitteln ein möglichst realistisches Fahr- bzw. Flugerlebnis vermittelt, und ein dazu geeignetes Verfahren anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, Kräfte, wie sie beim Durchfahren einer langen Kurve oder eines Rundkurses als Seitenkräfte auftreten, durch kurzhubige, seitliche Bewegungen der Plattform auch über einen beliebig langen Zeitraum aufzubringen.

Bestimmte Kräfte, wie sie bei längeren Steig- oder Sinkflügen, Beschleunigungen oder Bremsungen auftreten und auf den Benutzer einwirken, können durch Neigung der Plattform nach vorn oder hinten über beliebig lange Zeiträume simuliert werden, indem die Aktuatoren in die entsprechende Stellung verfahren und dort gehalten werden. Um horizontale Kräfte wie die erwähnten Seitenkräfte auf den Benutzer einwirken zu lassen, wäre hingegen eine dauernde Bewegung des Aktuators erforderlich und ein dementsprechend großer Verstellweg des Aktuators. Erfindungsgemäß können derartige Kräfte auch bei geringen Verstellwegen der Aktuatoren verwirklicht werden, also auch bei geringem Hub, indem die Aktuatoren hin- und hergehend bewegt werden.

Hierzu werden die Aktuatoren oszillierend, also hin- und hergehend betätigt, wobei der Benutzer die auf ihn einwirkenden Stöße deutlich wahrnimmt, bei denen er gegen die Plattform bzw. das simulierte „Cockpit" gedrückt wird. Physiologisch bedingt werden demgegenüber die Entlastungen nicht in gleich starkem Maße wahrgenommen. Zudem ergibt sich die Möglichkeit, den entlastenden Bewegungsabschnitt der Oszillation langsamer auszuführen als den entgegengesetzten, belastenden Bewegungsabschnitt, so dass die Wahrnehmbarkeit dieser Bewegungsabschnitte weiter erschwert wird.

Auf die vorgeschlagene Verfahrensweise kann mit geringen Hubbewegungen einer Kolben-Zylinder-Anordnung dem Benutzer der Eindruck einer lang anhaltend und ggf. konstant einwirkenden Kraft vermittelt werden.

Kolben-Zylinder-Anordnungen erlauben eine problemlose und vielseitige Ansteuerbarkeit zur Erzielung der gewünschten, simulierten Fahr- bzw. Flugeindrücke. Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, die Plattform auf andere Art hin und her zu bewegen, z. B. mittels Exzentern, die hin und her geschwenkt oder – mit ggf. wechselnder Drehzahl – gedreht werden können.

Es kann vorgesehen sein, die Aktuatoren nicht durch Signale anzusteuern, die von dem eigentlichen Simulationsprogramm, also beispielsweise von einem PC-Programm, erzeugt werden, sondern durch eine eigens dafür vorgesehene Steuerung.

Diese eigenständige Steuerung kann in Form einer fest verdrahteten Schaltung verwirklicht sein oder in Form einer Schaltung, die durch ein Programm eines Rechners verwirklicht ist und z. B. auf eigenen, zweiten Rechner abläuft. Im zweiten Fall kann eine einfache Umprogrammierung dazu genutzt werden, bei gleichen Eingangssignalen unterschiedliche Ausgangssignale zu erzeugen und so z. B. eine Anpassung an unterschiedliche Fahr- oder Flugzeugtypen zu ermöglichen. So kann auf einem Rechner das PC-gestützte Spiel ablaufen und auf dem anderen Rechner die erfindungsgemäß vorgesehene Steuerung. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, je nach Leistungsfähigkeit des Rechners, auf diesem sowohl das PC-gestützte Simulationsspiel ablaufen zu lassen, als auch im Rahmen eines eigenständigen Programms die erfindungsgemäß vorgesehene Steuerung für die Plattform ablaufen zu lassen.

Diese eigenständige Steuerung vorzusehen, erscheint zunächst möglicherweise besonders aufwendig. Hierdurch ist es jedoch möglich, ein preisgünstiges Simulationsprogramm zu verwenden, z. B. ein handelsübliches PC-Spiel, welches an sich keine Ansteuerung von Aktuatoren vorsieht und daher nicht mit einer entsprechenden Komplexität und den damit verbundenen Kosten erstellt werden musste. Dennoch kann eine Ansteuerung von Aktuatoren auf vergleichsweise einfache Weise ermöglicht werden:

Erfindungsgemäß zeichnet sich die zusätzlich vorgesehene Steuerung für die Aktuatoren der Plattform dadurch aus, daß sie Eingangssignale verarbeitet, die nicht vom PC-Programm zur Steuerung von Aktuatoren vorgesehen sind, sondern die vom PC, also vom PC-gestützten Computerspiel, abgegeben werden, um beispielsweise die akustischen Anzeigen anzusteuern, beispielsweise einen Lautsprecher zur Wiedergabe der Motordrehzahl, oder um den erwähnten Body-Shaker zu betreiben.

Auch die Signale der Bedienelemente können von der Steuerung verarbeitet werden, so daß beispielsweise die Steuerung anhand der Lautsprechersignale die Drehzahl des Motors berechnen kann und aufgrund der vom Benutzer betätigten „Gangschaltung" berechnen kann, welcher Gang eingelegt ist, so daß aus diesen beiden Informationen die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden kann, ohne daß diese Information von dem PC-gestützten Programm unmittelbar zur Verfügung gestellt wird.

Anhand dieser von der Steuerung berechneten Information über die Geschwindigkeit können die Reaktionen unterschiedlich ausfallen, die bei einem bestimmten Druck auf das „Gaspedal" oder auf das „Bremspedal" zum Neigen oder Kippen der Plattform führen.

Die Steuerung verwertet die eingehenden Signale und berechnet anhand eines in der Steuerung hinterlegten Rechenmodells die ausgehenden Signale. Das Rechenmodell stellt dabei ein Abbild von Fahrwerken bestimmter Fahrzeugtypen oder von Flugeigenschaften bestimmter Flugzeuge dar. Für verschiedene Fahrzeuge werden beispielsweise in Abhängigkeit von der im Rechenmodell berücksichtigten Motorleistung, der Federhärte und ähnlicher Parameter die Reaktionen für die Plattform bei demselben Gaspedal- oder Bremsdruck unterschiedlich berechnet, je nachdem welches „Fahrwerk", also welches fahrwerkspezifische Rechenmodell in der Steuerung berücksichtigt wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, diese Rechenmodelle frei wählbar bzw. überschreibbar auszugestalten, so daß je nach dem verwendetem PC-Spiel entsprechend angepasste Rechenmodelle mit den entsprechend passenden Fahr- bzw. Flugeigenschaften verwendet werden können, oder so daß innerhalb desselben PC-Spiels unterschiedliche Fahr- oder Flugzeuge gewählt werden können und in der Steuerung die entsprechenden Fahr- bzw. Flugeigenschaften für die Betätigung der Plattform berücksichtigt werden.

Vorteilhaft kann anstelle einer aufwendigen Hydraulik vorgesehen sein, elektrisch verstellbare Aktuatoren vorzusehen, so daß auf die Installation eines Hydraulikaggregates verzichtet werden kann.

Die zum Betrieb des Body-Shakers verwendeten Signale können zur Betätigung von vertikal wirkenden Aktuatoren herangezogen werden, um Fahrbahnunebenheiten, Luftlöcher od. dgl. zu simulieren, also die Plattform vertikal rütteln zu lassen. Auf einfache Weise kann dem Benutzer dabei das Gefühl von Geschwindigkeit vermittelt werden, indem die Frequenz, mit der diese Stöße erfolgen, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zunimmt, wobei diese Geschwindigkeit in bereits beschriebener Weise von der Steuerung berechnet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Dabei ist in der Zeichnung rein schematisch eine Anordnung dargestellt, die insgesamt einen Fahrsimulator 1 darstellt. Der Fahrsimulator 1 beinhaltet einen ersten Computer 2, auf dem ein Computerspiel läuft, also ein PC-gestütztes Programm. Dieses Programm bzw. dieser erste Computer 2 gibt Signale an einen Projektor 3, der das Bild des Computerspiels auf eine Leinwand 4 projiziert.

Der Spieler, also der Benutzer des Fahrsimulators 1, sitzt in einem nachgebildeten Cockpit 5 eines Rennwagens, wobei dieses Cockpit 5 auf einer beweglich gelagerten und antreibbaren Plattform 6 montiert ist. Das Cockpit 5 weist Bedienungselemente 7 auf, die als Lenkrad 8, Gaspedal 9 und Bremspedal 10 ausgestaltet sind. Zudem ist ein nicht dargestellter Schalter vorgesehen, über den Signale zum Herauf- oder Herunterschalten des simulierten Fahrzeuggetriebes durch den Benutzer an das Programm abgegeben werden können, welches auf dem ersten Computer 2 läuft.

Abhängig von diesen Eingangssignalen verändert sich in an sich bekannter Weise der Ablauf des Computerspieles, also des auf dem ersten Computer 2 ablaufenden Programms. Das Programm seinerseits gibt nicht nur Bildinformationen an den Projektor 3, sondern auch akustische Informationen an einen nicht dargestellten Lautsprecher, beispielsweise um die Motordrehzahl des simulierten Rennwagens wiederzugeben. Entweder abhängig von dieser Motordrehzahl oder durch eigene Signale, die vom Programm des Computerspieles erzeugt werden, kann ein sogenannter „Body-Shaker" angetrieben werden, der beispielsweise Motorvibrationen simulieren kann und das Cockpit bzw. die gesamte Plattform 6 vertikal vibrieren lässt. Ein derartiger „Body-Shaker" kann auch in an sich bekannter Weise zusätzlich zu dem erwähnten Lautsprecher vorgesehen sein und mit denselben Signalen wie dieser angesteuert werden, um besonders tiefe Schallfrequenzen als Schwingungen fühlbar zu machen.

Die Bewegungen der Plattform 6 können durch Aktuatoren bewirkt werden, die lediglich schematisch anhand von Doppelpfeilen in der Zeichnung angedeutet sind: So sind zwei vordere Aktuatoren 11 und ein hinterer Aktuator 12 vorgesehen, die jeweils Vertikalbewegungen der Plattform 6 ermöglichen. Zudem ist ein hinterer Aktuator 14 vorgesehen, der horizontal quer zur Fahrtrichtung Bewegungen der Plattform 6 ermöglicht.

Die Aktuatoren 11, 12 und 14 werden durch eine Steuerung 15 angesteuert, die lediglich rein schematisch, blockschaltbildartig in Form eines Kastens angedeutet ist und die entweder als fest verdrahtete Schaltung ausgestaltet sein kann, oder die als Computerprogramm auf einem zweiten Rechner laufen kann, oder die in Form eines Computerprogramms ggf. auch auf dem ersten Computer 2 läuft.

Der Steuerung 15 werden Eingangssignale zugeführt, wie bei 16 angedeutet und die im Bereich der Plattform 6 bzw. des Cockpits 5 gemessen werden. Es handelt sich dabei erstens um die von den Bedienungselementen 7 abgegebenen Signale, so daß mittels der Steuerung die Lenk- und Beschleunigungswerte ausgewertet werden können, die sich aus den Bewegungen des Lenkrades 8 sowie des Gaspedals 9 und des Bremspedals 10 ergeben sowie aus den Bewegungen des Schalthebels. Selbstverständlich werden dieselben Signale in der für den Programmablauf vorgesehenen Weise ebenfalls an den Computer 2 übermittelt. Zweitens werden der Steuerung 15 Eingangssignale zugeführt, die vom Computer 2 ohnehin für den Spielverlauf abgegeben werden, z. B. an den Lautsprecher, wobei auch in diesem Fall dieselben Signale in der vorgesehenen Weise ebenfalls an den Lautsprecher übermittelt werden.

Der technische Aufbau sowie der vorgesehene Programmablauf des PC-gestützten Computerspiels – welches handelsüblich häufig ebenfalls als „Simulator" bezeichnet wird – mit seinen verschiedenen Komponenten, über die der Benutzer Informationen erhält und seinerseits Steuerungssignale abgibt, bleibt unverändert und wird lediglich um zusätzliche technische Komponenten wie die Aktuatoren und durch die Steuerung ergänzt:

Anhand des Drucks oder des Wegs, mit dem Gaspedal- und Bremspedalbewegungen erfolgen, kann beispielsweise eine Intensität beim Beschleunigen oder beim Abbremsen berechnet werden, so daß dementsprechend die beiden vorderen Aktuatoren 11 angehoben oder abgesenkt und der hintere vertikale Aktuator 12 entgegengesetzt betätigt werden kann, um für die Simulation eines Bremsvorganges die Plattform schräg nach hinten ansteigend anzustellen oder für einen Beschleunigungsvorgang die Plattform 6 schräg nach vorne ansteigend anzustellen.

Dabei ist in der Steuerung 15 ein Rechenmodell berücksichtigt, welches die Fahrwerkseigenschaften des Rennwagens berücksichtigt, beispielsweise die Härte der Federung, so daß sich in Abhängigkeit davon bei den entsprechenden Beschleunigungskräften die Schrägstellung der Plattform 6 berechnet.

Bei gleichem Pedaldruck ergibt sich aus niedrigen Geschwindigkeiten und „kleinerem" Gang eine stärkere Beschleunigung als aus höherem Tempo und ebenso bei niedrigen Geschwindigkeiten eine stärkere Abbremsung als bei höheren Geschwindigkeiten. Um diesen Effekt ebenfalls berücksichtigen zu können, wertet die Steuerung 15 zudem die Drehzahl- und Getriebeinformationen aus. Die Getriebeinformationen liegen aufgrund der Schaltimpulse vor. Die Drehzahlinformationen werden durch das Computerspiel an den Lautsprecher abgegeben, so daß dieses Lautsprechersignal entweder unmittelbar elektronisch vom Lautsprecherkabel oder mittels eines Mikrofons vom Lautsprecher abgegriffen und der Steuerung 15 zugeführt werden kann. Anhand von Drehzahl und gewählter Getriebeübersetzung wird in der Steuerung 15 die Geschwindigkeit berechnet, so daß geschwindigkeitsabhängig die Plattform 6 schräg gestellt werden kann.

Die Auswertung der Signale der Getriebeschaltung erfolgt derart, daß die Steuerung 15 bei Start des Computerspieles davon ausgeht, daß der Leerlauf eingelegt ist. Ausgehend von dieser Schaltstellung werden die Schaltsignale mitgezählt, so daß anhand dieser jeweiligen Schaltimpulse die jeweils eingelegte Getriebestufe berechnet werden kann. Dabei wird zwischen herauf- und herabschaltenden Schaltimpulsen unterschieden.

Bei Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindigkeit ergibt sich keine Neigung der Plattform 6, so daß für den Benutzer außer der optischen Anzeige auf dem Monitor bzw. der Leinwand das Geschwindigkeitserlebnis nicht erlebbar ist. Daher kann vorteilhaft vorgesehen sein, die Aktuatoren 11, 12 und 14 oder den erwähnten „Body Shaker" zu benutzen, um Fahrbahnunebenheiten zu simulieren. Diese Fahrbahnunebenheiten können unregelmäßig verteilt auftreten oder, wie beim Überfahren von regelmäßigen Querfugen einer Fahrbahn, in regelmäßigen Abständen. Geschwindigkeitsabhängig kann die Frequenz dieser simulierten Bodenunebenheiten ansteigen, so daß auch bei konstant schneller Geradeausfahrt dem Benutzer das Gefühl der Geschwindigkeit möglichst realistisch vermittelt werden kann, da bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten unterschiedliche Geschwindigkeitseindrücke über die Plattform 6 vermittelt werden.

Die als Mess- oder Eingangssignale 16 zugeführten Signale werden daher in der Steuerung 15 unter Berücksichtigung des dort hinterlegten Rechenmodells ausgewertet, und die Steuerung 15 gibt anschließend – wie bei 17 angedeutet – Ausgangssignale an die Aktuatoren bzw. den Body-Shaker ab.

Zur Umstellung auf andere Fahrzeugtypen kann das in der Steuerung 15 vorgesehene Rechenmodell verändert bzw. gegen ein anderes Modell ausgewechselt werden. Insbesondere können dann, wenn die der Steuerung 15 zugrunde liegende Schaltung in Form eines Computerprogramms realisiert ist, vorteilhaft mehrere unterschiedliche derartige Programme vorgesehen sein, z. B. auf einem gemeinsamen Datenträger hinterlegt sein, so daß in kürzester Zeit unterschiedliche Fahrzeugtypen bzw. deren Fahrverhalten ausgewählt werden können. In vielen Fällen ist bei den handelsüblichen Computerspielen, die Renn- oder Flugsimulationen bieten, die Wahl zwischen verschiedenen Fahr- oder Flugzeugen möglich, so daß dementsprechend auch die unterschiedlichen Rechenmodelle der Fahrwerke oder des Flugverhaltens im Rahmen der Steuerung 15 ausgewählt werden können.

Ebenso können die erwähnten simulierten Bodenunebenheiten den unterschiedlichen Fahrbedingungen angepasst werden: Beispielsweise kann vorgesehen sein, die statistische Verteilung dieser Bodenunebenheiten bei einer simulierten Stadtfahrt oder auf einer Landstraße häufiger vorzusehen als auf einer simulierten Rennstrecke, oder es können diesen unterschiedlichen Umgebungen angepasst entsprechend unterschiedliche Arten bzw. Intensitäten von Bodenunebenheiten vorgesehen sein.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, anstelle der einzigen optischen Anzeige in Form der Leinwand 4 mehrere derartige Anzeigen vorzusehen, so daß panoramaartig den Benutzer umgebend und möglichst realitätsnah unterschiedliche Bilder vermittelt werden können. Insbesondere aus dem Bereich von PC-gestützten Flugsimulationen ist es bekannt, aus den mehreren angebotenen Darstellungen verschiedener Ansichten, welche unterschiedlichen Blickrichtungen aus dem Cockpit entsprechen, auswählen zu können.

Bei einer derartigen Option des Programms kann ggf. vorgesehen sein, mehrere Ausgaben desselben Programms gleichzeitig laufen zu lassen und diesen mehreren, gleichzeitig ablaufenden und ggf. regelmäßig synchronisierten Programmen die Eingangssignale von den Bedienungselementen 7 gleichzeitig zuzuführen, wobei dann jedes Computerspiel auf eine andere Ansicht aus dem Cockpit eingestellt ist und diese Ansicht jeweils auf einer eigenen optischen Anzeige dargestellt wird, wobei diese Anzeigen um die Plattform 6 herum angeordnet sind, so daß der Benutzer bei der entsprechenden Blickrichtung die entsprechende Aussicht aus seinem simulierten Cockpit hat.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Betreiben eines Flug- oder Fahrsimulators, wobei von einem PC-gestützten Programm optische und/oder akustische und/oder elektrische Signale erzeugt werden,

    und mittels von einem Benutzer betätigbarer Bedienungselemente Signale zum PC zur Beeinflussung des Programmablaufes übertragen werden,

    und wobei eine beweglich gelagerte Plattform für den Benutzer in Abhängigkeit von dem Programmablauf bewegt wird,

    und Ausgangssignale des Programms, die zur Erzeugung der optischen und/oder akustischen und/oder elektrischen Signale dienen, einer Schaltung zugeführt werden,

    und diese Signale in der Schaltung unter Verwendung eines Rechenmodells verarbeitet werden, welches die Fahr- oder Flugeigenschaften des virtuell zu steuernden Fahr- oder Flugzeugs berücksichtigt,

    und anschließend von der Schaltung Ausgangssignale erzeugt werden, anhand derer die Platfform bewegt wird,

    dadurch gekennzeichnet,

    dass die Plattform (6) über einen längeren Zeitraum mittels kurzhubiger, hin- und hergehender Bewegungen angetrieben wird, um dem Benutzer den Eindruck einer lang anhaltenden Kraft zu vermitteln.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen in einer Richtung langsamer als in der anderen Richtung ausgeführt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platfform (6) bei simulierter Geradeausfahrt mit konstanter Geschwindigkeit mittels vergleichsweise kurzer, Fahrbahnunebenheiten simulierender Stöße bewegt wird, wobei derartige Stöße bei höherer Geschwindigkeit in kürzeren zeitlichen Abständen erfolgen als bei geringerer Geschwindigkeit.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com