שי ברוך
תיק עבודות

Haptic Racing Simulator

עמדת סימולציית נהיגה היברידית — Direct Drive + Bass Shakers + DSP מבוסס טלמטריה

hardware 2021 completed
Haptic Racing Simulator

תיאור הפרויקט

פרויקט Haptic Racing Simulator הוא עמדת סימולציית נהיגה מקצועית מקצה לקצה — משלבת חומרת Direct Drive ומשוב תחושתי מרובה ערוצים. המערכת מחברת בין מנועי סימולציה בזמן אמת לחומרה היקפית מתקדמת, תוך חילוץ נתוני טלמטריה ותרגומם לאותות פיזיקליים מדויקים.

🎯 המטרה

לבנות עמדת סימולציה שמרגישה כמו רכב אמיתי. לא מספיק מסך ודוושות — הנהג צריך להרגיש את המסלול דרך המושב, לחוש את אובדן האחיזה, לדעת מתי הוא נוגע במדרכה. כל זאת בהשהיה אפסית (Near-zero Latency) ובדיוק מקסימלי.

🏗️ ארכיטקטורה ומימוש טכני

תשתית מכנית

  • שלדת אלומיניום קשיחה (Sim-Lab / Sim-Pole 60 profile)
  • תמיכה בעומסים מכניים גבוהים
  • מניעת גמישות מבנית (Flex reduction)
  • בידוד תנודות מיותרות מהרצפה

חומרת שליטה והיגוי — MOZA Racing

  • קיט Direct Drive מלא: הגה + בסיס מנוע + דוושות
  • אופטימיזציה של פרופילי Force Feedback (FFB) ברמת הדרייבר
  • התאמה למאפייני הרכב והמסלול
  • תגובה מיידית ללא דיליי

תת-מערכת הפטית (Haptic Feedback System)

  • Bass Shakers / Tactile Transducers בנקודות מפתח:
  • מושב המשתמש
  • מנגנון העברת ההילוכים (Shifter)
  • מגבר כוח אודיו רב-ערוצי ייעודי
  • Ground Loop Isolation למניעת רעשי רקע ואובדן אות

עיבוד אותות וטלמטריה — SimHub Middleware

  • SimHub כגשר תוכנה בין המשחקים לחומרה
  • Real-time data packets מ-iRacing, Assetto Corsa
  • פרופילי DSP מותאמים אישית:
  • חיתוכי תדרים (Frequency Crossover)
  • Gain Curve לכל ערוץ
  • תרגום נתוני טלמטריה לרעידות פיזיות:
אירוע במשחק תרגום לרעידה פיזית
אובדן אחיזה (TC/ABS) פעימה במושב
פעולת מתלים רעידה רציפה בגב
החלפת הילוכים פולס ב-Shifter
מדרכות מסלול (Kerbs) רעידה קצרה בתדר גבוה

⚡ ארכיטקטורה אמינה ונטולת השהיות

צימוד נתונים מדויק בין מנוע הפיזיקה של הסימולטור למשוב ההפטי:
- ✅ Near-zero Latency — שיפור זמני תגובה של הנהג
- ✅ זיהוי גבולות האחיזה בזמן אמת
- ✅ תחושת רכב אמיתית — לא רק ראייה, אלא גם מגע
- ✅ דיוק תפעולי גבוה במצבי קצה (ABS, TC, oversteer)

🧰 פתרון אינטגרטיבי רב-תחומי

הצלחה בשילוב בין:
- הנדסת מכונות — שלדת אלומיניום, הרכבה מדויקת
- חיווט וניהול כבילה — cable management מסודר
- הגברת אודיו — מגברים, ground isolation, סינון
- ניתוב תוכנתי — SimHub, פרופילי DSP, gain curves

🏆 תוצר סופי

מערכת קוהרנטית ועמידה לאורך זמן שמספקת:
- ✅ ריאליזם מרבי — הנהג מרגיש כל סטייה, כל מהמורה
- ✅ דיוק תפעולי — פעולות במשחק מתורגמות 1:1 לחומרה
- ✅ יציבות מערכתית — אין קריסות, אין השהיות
- ✅ זמני תגובה משופרים — זיהוי מוקדם של החלקה
- ✅ חוויית סימולציה שמתקרבת לרכב אמיתי

💡 מה למדתי

  • אינטגרציה רב-תחומית דורשת תכנון מקדים של כל שכבה
  • Ground Loop Isolation הוא לא מותרות — הוא הכרחי במערכת אודיו-הפטית
  • Bass Shakers הם game-changer — משנים את כל חוויית הנהיגה
  • SimHub כMiddleware הוא הכלי הנכון לאינטגרציה עם iRacing/AC
  • DSP profiles צריכים כיול אישי לפי סוג רכב וסגנון נהיגה

🎮 תאימות

עובד עם:
- iRacing — תמיכה מלאה בטלמטריה
- Assetto Corsa / ACC — תמיכה מלאה בטלמטריה
- rFactor 2 — תמיכה חלקית

פרויקט שמדגים שכשמדובר ב-Immersion בסימולציה, השילוב של חומרה מקצועית + תוכנה מותאמת = חוויה שלא ניתנת להשגה עם אף אחד מהם לבד.

תוצר

עמדת סימולציה קוהרנטית — Direct Drive + Bass Shakers + SimHub DSP — תגובה בזמן אפסי, ריאליזם מרבי

🎬 סרטונים ותמונות