Nov način simuliranja občutka vožnjeZajc, Matic (Avtor) Klančar, Gregor (Mentor) simulator vožnjesimuliranje občutka vožnjeTo diplomsko delo predstavlja nov način simuliranja občutka vožnje. V ta namen na trgu obstajajo različni simulatorji. Tem je skupno, da za generiranje sile uporabljajo gravitacijo, kar za seboj prinese številne omejitve, predvsem pri simuliranju dolgotrajnih pospeškov. Naš način simuliranja občutka vožnje pa deluje na principu generiranje sile na glavo uporabnika s pomočjo aktuatorjev. V prvem delu si bomo na kratko ogledali zgodovino razvoja simulatorjev. Simulatorji so bili v zadnjih desetletjih deležni obsežnega razvoja, vendar se do današnjega dneva srečujejo z istimi problemi in izzivi. Nov način simuliranje občutka vožnje pa se srečuje s čisto drugačnimi. Nov način simuliranja občutka vožnje generira enako silo na glavo uporabnika, kot bi jo čutil uporabnik v dejanskem vozilu. Simulator oz. diplomsko delo je sestavljeno iz več sklopov, ki skupaj delujejo kot zaključena celota. Prvi skop opisuje različne aktuatorje za generiranje sile. Izbira aktuatorja močno vpliva na naslednji sklop, izbiro krmiljenja oz. regulacijo aktuatorja. Simulacije so pokazale, da v primeru izbire enosmernega krtačnega motorja, najboljše rezultate daje regulacija sile z neposrednim merjenjem le te. V ta namen si bomo ogledali tudi princip merjenja sile, ki se generira med vodili in uporabnikom. Za generiranje kakršnekoli sile potrebujemo napetostni vir. Pri izbiri enosmernega krtačnega motorja je zahtevana moč napajalnega vira visoka, to močno vpliva ceno. Za napajalni vir smo zato izbrali kar dva računalniška napajalnika, ki skupaj dajeta 24V napetost in s tem krmilita naš aktuator. Zadnji in najpomembnejši sklop pa predstavlja programski del, ki je sestavljen iz dveh programov. Glavni program deluje skupaj s simulacijsko igro, njegova naloga je v najkrajšem možnem času pošiljati podatke iz simulacije na krmilnik Netduinu. Program, ki se nahaja na Netduino, pa sprejema te podatke ter s pomočjo merjenja sile med uporabnikom in vodilom ustrezno regulira silo, tako da je napaka med izmerjeno silo in pridobljeno čim manjša. Glavni program je obsežen, njegovo izvajanje pa je časovno zahtevno, kar predstavlja prvo ozko grlo hitrosti izvajanja. Zagotavljati mora pošiljanje podatkov na nekaj milisekund. Rešitev, ki omogoča hitrostno pošiljanje podatkov, je virtualni spomin. Ta deluje tako, da ima simulacijska igra dodeljeni prostor na RAM pomnilniku, ki nam je dostopen. Glavna prednost tega je, da se nahaja na samem pomnilniku in druga, da je velikost virtualne datoteke, do katere dostopamo, velikokrat manjša od celotnega spomina simulacijske igre. Drugo ozko grlo hitrosti izvajanja pa predstavlja program na Netduinu, ki je zadolžen hkrati za merjenje vseh sil med uporabnikom in vodili ter za regulacijsko zanko. Natančnost meritev je zaradi šuma analogno digitalnega pretvornika povezana s hitrostjo. Hitrost same regulacijske zanke ne predstavlja velike težave, zato smo se osredotočili na hitrost merjenja sile. Zaradi šuma smo vzeli povprečje stotih meritev, pri čemer smo v vsakem krogu regulacijske zanke smo prepisali najstarejšo z novo. Ta algoritem je omogočil, da pridobimo tako želeno hitrost, kot tudi natančnost. Primerjava našega načina simuliranja občutka vožnje in klasičnega, ki je predstavljena v zadnjem poglavju, jasno prikazuje prednosti prvega. Poglavitni prednosti sta, da naš simulator nima omejitev teže uporabnika in je zmožen generirati občutek pospeška tudi do 6G. V fazi razvoja smo zgradili prototip, ki nam je omogočil temeljito razviti idejo. Odzivi testnih uporabnikov so bili zelo pozitivni in so v veliki meri pripomogli k nadaljnjemu razvoju.20152015-05-19 14:40:00Diplomsko delo30798VisID: 29801sl