Moduláris cockpit építése PC-hez (1. rész)

  • (f)
  • (p)
Bemutató – Írta: | 2019-08-27 05:00

Saját cockpit építésre adtam a fejem, ami egy soha véget nem érő folyamat...

Kulcsszavak: . autószimulátorCockpitDIYSimHub

[ Új teszt ]

Ötlet

Amióta az első PC-m megvettem (kb. 25 éve) azóta játszom autós játékokkal is, viszont sosem tartottam igazán jó megoldásnak a kontrollerrel vagy a billentyűzettel való irányítást. A játékok egyre szebbek, egyre élethűbbek, de az igazi játékélményt csak kormánnyal és pedálokkal lehet elérni. Néhány évvel ezelőtt játszottam először egyik barátom MOMO kormányával, és egyből beleszerettem. Amint hazaértem, felütöttem az egyik nagyobb hazai használt-árupiac oldalait, és megvettem első kormányomat, ami szintén egy használt Logitech MOMO volt.

Kormány az asztal szélére rögzítve, pedálsor az asztal alatt, gurulós főnöki szék. Még mindig nem az igazi élmény…

Ismét internet, keresőbe: DIY Cockpit. Nos, valahol itt kezdődött a „betegség”.

Tervek és elvárások

Úgy gondoltam, ha már egy csomó pénzt és időt beleölök, akkor legyenek elvárásaim a munkámmal szemben. Valahogy kinézzen, ne legyen idegen, ha játékot váltok, praktikus legyen. Ezeket szem előtt tartva a következő szempontok alapján kezdtem el tervezni:

• a lehető legjobban másolja a valóságot
• a játékból minden kiolvasható adatot meg tudjon jeleníteni a műszerfalon
• moduláris legyen, hogy több játékhoz is passzoljon
• fizikai gombokra lehessen tenni a főbb funkciókat (nézet, segítségek, ablaktörlő, PIT, stb.)
• olcsó legyen (ha elkezded, nem lesz az)
• szállítható legyen

Először azt kellett eldöntenem, hogy milyen autós játékokkal szeretnék játszani. Számomra sosem az volt az első szempont, hogy minden áron az első legyek a versenyen, hanem inkább az, hogy a szimulátor nyújtotta illúzió a lehető legjobb legyen. Lehetne dönthető háttámlás, párnázott üléssel és gyári kormánnyal is versenyezni, kirakni minden információt a kijelzőre, de az nem ugyanaz, mint a valóságban. Mindenképp azt szerettem volna, hogy a beltér valamilyen szinten adja egy versenyautó belsejét. Az open wheelt (F1 és társai) alapból kizártam, mivel kilóg a sorból, a teljesen más ülés, kormány és pedál elhelyezés miatt.

Maradt a WRC, GT1-4, WTCC, stb. Ezek körülbelül hasonlóak belülről, és az utóbbi időben egyébként is ezekkel játszottam többet. Név szerint: DiRT Rally 1-2, Project Cars 1-2, Assetto Corsa, Assetto Corsa Competizione. Ezek a játékok megfelelő géppel gyönyörűen néznek ki, és adják az otthon elvárt szimulátor élményt.

Második körben el kellett kezdeni adatot gyűjteni, rengeteg belső képet megnézni:
• Mi, hol, merre van? Váltó, kézifék, kormány, ülés pozíciók
• Műszerfal és megjelenített adatok
• Kapcsolók a kormányon, pillangóváltók
• Pedálok

Néhány referencia kép és videó:


VW Polo R WRC


Porsche 911 GT3 R


BMW M3 DTM

WRC 2014 Volkswagen Polo R WRC Cockpit (Sébastien Ogier)
WRC 2016 TECH SPECIAL-Hyundai i20 WRC Cockpit (Hayden Paddon)
WRC 2016 TECH SPECIAL-VW Polo R WRC Launch Control (Jari-Matti Latvala)
Milyen a szimulátor igazi autóversenyzőként?-Lamborghini Huracán GT3 belülről

Egy kis kitérő:

Sok olyan képet látni a neten, ahol egy komplett autó belterét építik be, és az elé raknak monitort vagy monitorokat. Értem ezalatt azt, hogy elmegy az emberke a bontóba, és kibelez például egy BMW-t, és abból épít cockpitet. Eredeti kormány, eredeti műszerfal (még az is megoldható, hogy a gyári műszerek működjenek a játékban). Ez egyrészt nagyon nagy helyet foglal, másrészt pont emiatt nem igazán szállítható… Továbbá nem elhanyagolható az a szempont sem, hogy nem túl életszerű, hogy egy utcai BMW ülésben ülsz, BMW kormányt fogsz, és Ralizol egy Skoda WRC-vel… Khm.

Ezen szempontokat nézve a következő álláspontra jutottam: legyen gyorscsatlakozóval cserélhető a kormány, legyen egy jobb oldali buttonbox az általános beállításokhoz, legyen egy műszerfal cserélhető középrésszel és egy egyszerűen cserélhető váltókar a Ralihoz.

Cockpit váz

Rengeteg internetes cikket végigolvasva, referencia képeket nézegetve megszületett a skicc. Egyszerű kis terv volt papíron ceruzával. Ölemben a MOMO-val egy raklapon ültem, amíg barátaim mérőszalaggal méregettek mindenfelé…


Kormány, váltó, kézifék, ülés pozíciók


Szekvenciális váltó, kézifék pozíciók

Ha magadnak építesz cockpitet, rengeteg dolgot figyelembe kell venned ahhoz, hogy ne kelljen hetente flexelgetned és hegesztened. A legtöbb autóban fix a pedálsor, és maximum az ülést és a kormányt tudod mozgatni, hogy megtaláld a számodra kényelmes pozíciót. Mivel én az eredetit próbálom másolni, így nálam is rögzített helyet kaptak a pedálok (igaz a dőlésszögüket lehet állítani). A kormány szinte egyik versenyautóban sincs olyan közel a műszerfalhoz, mint a széria autóknál, emiatt egy krómcsővel meghosszabbítottam, és kapott egy plusz minőségi csapágyat, ami arra hivatott, hogy tehermentesítse a gyári egységben lévő csapágyat. Így már nyugodtabban lehet rángatni, nem fog széttörni.

Az ülés pozíció középpállása egy átlagos magasságú felnőtthöz lett méretezve. Mivel ez az ülés is előre-hátra mozgatható egy sínen, így a gyerekeknek kb. 10 cm-el közelebb lehet húzni, a magasabbaknak ugyanennyivel hátrébb. Jelenleg egy olcsó kagylóülésem van piros színben, de folyamatosan vadászom a használt-piacot valami igazi, márkás versenyülésért.


A helyes testtartás

A vázat 20*40-es és 20*20-as zártszelvényből hegesztette egyik autószerelő barátom. Elmondtam neki, mik az elvárásaim: masszívság, állítható kormány és pedálszög, a szállíthatóság érdekében középen kettészedhető legyen. A váz méretezés szempontjából szinte tökéletes lett. Ültek már benne gyerekek, magas és alacsony felnőttek, de az ülés / pedál / kormány állításával sikerült mindenkinek többé-kevésbé kényelmessé tenni.

Kormányegység

Időközben kétszer váltottam kormányegységet. Először a MOMO-t G25-re, majd a G25-öt G27-re. A G25-27 széria volt az, amit még megfizethetőnek találtam, és játékélményben is hozták az áruknak megfelelőt. Ezeknek is vannak azonban gyerekbetegségei, ami hosszútávon igen zavaró tud lenni. Az első, amit megemlítenék a zaj. Mivel ezek fogaskerék-meghajtásúak (két motor fogaskerekeken keresztül viszi át a hajtást a kormánytengelyre), elég zajos tud lenni egy pár órás raliverseny alkalmával. A másik kellemetlen dolog, amit megemlítenék, az maga a kormány. A kormány ugyan fogásra kényelmes és már valamivel barátságosabb, mint a Logitech MOMO, de még mindig kisebb az átmérője, mint egy normál kormánynak. Ugyan vannak rajta gombok, amik tetszés szerint konfigurálhatók (G27-nél 6 db), de ezek egyrészt nagyon bénán néznek ki, másrészt nem igazán strapabíróak. Ez mind annak a rovására írható, hogy nem egy prémium kategóriás kormányokról beszélünk, hanem belépőszintűről.

Mint korábban említettem, a kormánytengely meg lett toldva, emiatt sajnos a kormányegység is vesztett némileg az erejéből és gyorsaságából. Ezt próbáltam kompenzálni egy ipari tápegységgel. A G27 hálózati adaptere 24V -on 1,75 Ampert tud leadni a kormánykeréknek, az új tápegységgel kicsit emeltem a feszültségen (26V) és ennek már 6,5 Amper van a dobozára írva.

Ezzel elvileg még nem ölöm meg az elektronikát, viszont nyerek vele némi plusz erőt és gyorsaságot. Találni az interneten olyan módosításokat is, amivel a feszültséget 36-40 Voltra is felemelték, nos ezeknél már komolyan bele kell nyúlni az elektronikába. Nekem nem volt kedvem szétfaragni a G27-et a plusz hűtés beszerelése végett, alkatrészeket cserélgetni és legkevésbé sem szerettem volna leégetni...

Régi álmom egy szíj vagy direkt meghajtású szervó egység, amit szintén szeretnék magam építeni, de egyelőre ez még a távlati tervek között szerepel.

Akit esetleg érdekel a téma itt olvashat róla bővebben:

Szimulátor kormány és pedálok építése PC-hez
MMosFFB (Angol nyelvű)
OSW-Mige (Angol nyelvű)

Ezek az otthon is elkészíthető (illetve KIT-ben megvásárolható) kormányegységek már a legnevesebb gyártókkal is felveszik a harcot, bár igaz itt már mélyen a pénztárcába kell nyúlni és az sem árt, ha van némi tapasztalata az embernek fémmegmunkálás, forrasztás, programozás terén.


Sajnos ezekre még nincs pénzem egyelőre. :)
Na sebaj, abból kell főzni, ami van. Később majd le lesz cserélve…

Váltók, kézifék

Készítettem egy mechanikus szekvenciális váltót és egy kéziféket, de nem igazán hozták az elvártakat. A váltó és a kézifék is ugyanolyan fémdobozba kerültek, és mivel a pozíciójuk adott volt így útban voltak a G27 H váltójának…

A szekvenciális váltó egyébként érzetre hibátlanul működött, élmény volt vele ralizni. A kézifék legnagyobb hibája a rugós megoldás miatt akkor jelentkezett, amikor elengedtem a kéziféket. Konkrétan akkorát csattant, mintha felborítottam volna egy vasszekrényt. Továbbá, először csak egy kapcsoló volt rákötve, szóval nem úgy működött, mint egy kézifék, mivel csak két állása volt: vagy be volt húzva teljesen vagy sehogy. Ezt később egy potméteres-csuklópontos megoldással analóggá alakítottam, de a csattanás megmaradt. Másik megoldás kellett helyettük.

Saját építésű kézifékkel kapcsolatban nagyon sok leírás található a neten.
Akit érdekel a téma itt nézelődhet:

DIY Hydraulic handbrake

Némely játék már kezeli az analóg kézifékeket is. Ez annyiból jobb, hogy amennyire behúzod, annyira fog. Én a hidraulikus megoldás mellett tettem le a voksom, egyrészt mert életszerű, másrészt nem csattog, mint a rugós. Ebben az esetben ugyanúgy olaj van a tartályban, mint egy rendes versenyautóban, egy nyomásérzékelő szenzor méri az erőt, annyi különbséggel, hogy itt nincsenek fékmunkahengerek, és ezt ugye szimulálni kell valamivel. Legtöbb esetben gumipogácsákat nyomnak össze féktárcsa és féknyereg híján. Az analóg kéziféket illik kiegészíteni egy sima kapcsolóval is, hogy azokban a játékokban is használható legyen, amik nem kezelik az analóg megoldást.

A váltók tekintetében igyekeztem úgy megtervezni az elhelyezést, hogy rövid idő alatt cserélni lehessen, ha más stílusú játékokkal játszom.

GT esetében a váltókarok a kormányon kaptak helyet, és a többi gombbal egyszerre egy kis Arduino Micro vezérli. A kormányt egy komplett játékvezérlőnek érzékeli a PC, és automatikusan fel is ismeri a legtöbb játékprogram. A pontos váltások miatt olyan mikrokapcsolóval szereltem, amit az egereknél is használnak, így bírni fogja a tartós igénybevételt is. (erről bővebben később)

Rali esetében a kormánytengely mellé van felcsavarozva a váltó, és pár csavarral gyorsan bontható. Ezt a váltót teljes mértékben én terveztem, a mechanizmus és a kinézet is replica. Neodímium mágnesek biztosítják a középállást és ugyanolyan mikrokapcsolókat kapott, mint a GT kormány váltói. 3D nyomtatóval és a CAD programmal elég sok időt eltöltöttem, mire a végleges verzió elkészült. Egyelőre meg vagyok vele elégedve, a váltások pontosak, hozza azt a szintet, mit elvártam tőle. Egyetlen hátránya a piacon kapható váltókkal szemben, hogy műanyag... Én biztosan nem töröm el, ha valamelyik ismerősnek még is sikerül, akkor is könnyen, olcsón reprodukálható.



Régebbi típusú autókhoz marad a G27 H-váltója, ami az ülés és a kézifék közt, fix helyen lesz rögzítve. Jelenleg a H-váltó és a kézifék közös konzolján dolgozom, rövidesen az is kész lesz.
A G27 váltója egyébként meg lett erősítve, mert gyárilag eléggé lötyögős, műanyag érzetű volt. Most szép határozottan, szorosan veszi a sebességeket. Kapott még egy alumínium váltógombot Kínából, így határozottan jobb vele váltani, mint a gyárival.

Gombok, kapcsolók

Ralihoz nem akartam sok gombot a kormányra, mivel játék közben folyamatosan dolgozni kell a kormánnyal és nincs idő sokat nyomogatni, kapcsolgatni. Maximum kettő lesz rajta: egy az ablaktörlőnek és egy, amivel a kijelző oldalait váltom. A kormányt Kínából rendeltem, minőségileg jónak mondható és persze jó áron volt…

A GT kormányra már több gombot és kapcsolót terveztem. Itt ugye már van PIT, egy rakás infó a futam közben, Brake Balance, TCS, ABS, Flasher, stb. Hosszas keresgélés után ezt építettem meg: GT Wheel

Ez egy 3D nyomtatott műanyag doboz, ami egy komplett gombsornak ad helyet, rajta vannak a pillangó váltók is, és nem utolsó sorban jól néz ki. Csupán az Arduinohoz írt program más nekem, mint az oldalon leírt változatban. Ezt a kormányt is Kínából rendeltem, az ára elfogadható, minőséginek mondható műbőr borítással rendelkezik, szép.

Barátomtól kaptam egy régi Mercedes fakormányt, azon nem lesznek se kapcsolók, se váltó. Azt csak a régi autókhoz fogom használni, ad némi retró érzést a versenyhez.

Jobb oldali button box vezérléséhez egy Leo Bodnar BBI-32-t használtam fel (ma már nem tenném, mert elég borsos az ára a tudásához képest). Ezen a modulon olyan funkciókat akarok használni, amik verseny közben nem igazán fontosak, viszont menüből elérni őket eléggé kényelmetlen pl.: segítség ki- és bekapcsolása, üléspozíció föl / le, előre / hátra, ülésdöntés, stb.

TERV
FÉLKÉSZ

Műszerfal, kijelzők

A műszerfalat félig retró stílusban terveztem, legyen rajta pár fedeles kapcsoló, motorindító gomb stb.
Első körben matt feketét szerettem volna, de a műanyagról könnyen lepattog a festék, ezért bevontam fekete hobbifilccel. A középrészből, mint említettem, három különböző készült:

1. full ledes, 7 szegmenses kijelzőkkel és egy nagy kijelzővel a sebességfokozat kijelzésére
2. RGB ledek, pontmátrixos kijelző a sebességfokozathoz, LCD a köridőkhöz, guminyomáshoz stb…
3. 1db 7”-os használaton kívüli tablet, amin mindent meg lehet jeleníteni egy kijelzőn.

Képek, videók a tervezéstől a megvalósításig:

WRC_terv / WRC_final / WRC_működés_közben
GT_terv / GT_final / GT_működés_közben
Tablet_terv / Tablet_final / Tablet_működés_közben

Egyben az egész műszerfal:


Úgy vélem ezzel a három középrésszel le tudom fedni azokat az autókategóriákat, amikkel játszani szeretnék, bár igazából ezek csak a valósághűség miatt lettek hárman. :) Mindegyik ugyanazt tudja, csak máshogy néznek ki. Kettő USB-n keresztül csatlakozik a PC-hez, a tablet wifin keresztül, de az USB-n keresztül tölti a tablet akkumulátorát. Mindhárom egységet a SIMHUB vezérli. Ez egy ingyenesen letölthető, használható program Wotever jóvoltából. Én a licenszelt változatot használom, mivel utaltam neki némi pénzt a munkájáért (Respect!). A program tudásáról egyébként annyit szeretnék megemlíteni, hogy szinte bármit lekezel: kijelzők széles skáláját, kapcsolókat, ülésmozgató motorokat, menetszél generáló ventilátorokat… Játékok tekintetében is nagyon naprakész, az összes ismertebb címet kezeli.

Még egy pár renderelt képet szeretnék az első rész végére, hogy mit is szeretnék végül megépíteni:






és, hogy jelenleg hol tart a projekt:

További képek, videók az építés fázisairól: DropBox_LINK
A komplett jelenlegi 3D terv: opp_SIM_Cockpit_FULL

A 2. részben kicsit részletesebben írok a lehetőségekről, buktatókról, módosításokról.

Kozma Tibor