Romain Eveillard

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Do It Yourself / Simulateur dynamique de conduite 2 DOF

Simulateur dynamique de conduite 2 DOF:

Dans cette article je vais vous présenter mon simulateur 2 DOF. Le but d'un simulateur de pilotage à deux degrés de liberté est de vous faire ressentir les forces appliquer au pilote quand il conduit.
Ci-dessous voici les différents effets qui peuvent êtres reproduit à l'aide d'un simulateur.

   

Pour les simulateurs automobile 2 familles existe:
  • Les seat mover ou seulement le siège bouge, ce simulateur reproduit plus les forces subit par le pilote en course.
  • Les tout mobile: Volant, pédalier et siège se retrouve sur une plateforme mobile, ce simulateur est plus prévu pour les simulateurs de vol et reproduit bien les effet de déniveler de la route.
Je vais donc vous présenter mon simulateur type seat mover avec effet sway (latéral), surge (longitudinal) et heave (vertical).

Commençons par le châssis, je suis parti sur le choix des profilées aluminium en 40X40.
Les profilés sont une très bonne manière de se fabriquer une base à la fois rigide et simple de montage de plus avec ce genre de profilé vous pouvez régler à votre convenance la hauteur, profondeur du volant, pédalier et fauteuil.
Les profilées sont simplement assemblée entre eux à l'aide d'équerre ce qui rend le réglage de votre châssis super simple à réalisé.

Quelque photo ci-dessous du simulateur:

   

Le pédalier est un Fanatec CSP V2, il est de bonne facture entièrement en métal et est équipé d'un capteur de pression sous la pédale de frein, ce qui reproduit le mieux la sensation de freinage dans une voiture.

Le Volant est un Thrustmaster TS PC Racer, très bon volant avec un bon couple possibilité de changer la roue pour passé d'un style GT ou GT3.
Pour que l'immersion soit totale le simulateur est équipé d'un masque de réalité virtuelle Oculus Rift CV1.

   

Le siège est un vrai baquet OMP, le but d'un simulateur est de ce rapproché le plus de la réalité donc j'ai choisi d'acheter un vraie siège de sport automobile.
Derrière le siège on peux retrouver un buttkicker, cela permet de faire vibrer tout le simulateur.

Les vibrations sont synchronisé en fonction des RPM du moteur et des déformations de la route ou choc de la voiture.
Au moment du passage de vitesse une impulsion se fait ressentir, pour simuler le passage de vitesse.

   

Passons à la partie mobile, elle se compose de 2 moteurs, une alimentation 24V, deux potentiomètre linéaire 10k OHM, une carte arduino puis une carte contrôleur moteur.
Le simulateur utilise le logiciel Simtools pour extraire des jeux les données de télémétrie et les envoyer aux moteurs.

Le fonctionnement reste simple, un programme en C pour paramétrer le fonctionnement est injecter dans la carte Arduino.
Ce programme interprète les données du port série envoyées par Simtools qui envoie les donnée de télémétrie du jeux.
L'arduino les envoie à la carte de commande moteur.
L'arduino effectue un contrôle en rétroaction en lisant les valeurs des potentiomètres couplés aux moteurs puis le positionnement réel est comparé à la consigne, cela va créer un nouvel ordre mis à jour envoyé à la carte contrôleur moteur.

Cette boucle de rétroaction est effectuée xxx fois par secondes (cela restera à mesurer en pratique !)
Le logiciel Simtools sert donc à récupérer les infos télémétrique du jeux ainsi qu'a paramétrer l'intensité des effet voulu et ressenti par le pilote.



J'ai donc assemblé un caisson en bois recouvert d'un vinyle adhésif noir, puis assemblé toute la partie électronique à l'intérieur du caisson. L'équilibre du fauteuil est assuré par un joint de cardan qui est placer exactement au niveau du centre de gravité afin de faciliter de travail des moteurs.

       

Voici quelques vidéo de démonstration du simulateur en action:



Pour le fun voici quelques photos des mes anciennes construction et prototype.


Ancienne construction de mon simulateur.    Ancienne construction de mon simulateur.    Ancienne construction de mon simulateur.    Ancienne construction de mon simulateur.

© Romain Eveillard 2020