DE10049124A1 - Operating race simulator involves using information about at least one other vehicle, especially its position during real race on defined track, to determine and display field of view - Google Patents

Operating race simulator involves using information about at least one other vehicle, especially its position during real race on defined track, to determine and display field of view

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DE10049124A1
DE10049124A1 DE10049124A DE10049124A DE10049124A1 DE 10049124 A1 DE10049124 A1 DE 10049124A1 DE 10049124 A DE10049124 A DE 10049124A DE 10049124 A DE10049124 A DE 10049124A DE 10049124 A1 DE10049124 A1 DE 10049124A1
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Abstract

The method involves displaying video signals in a data processor (2) in response to control signals produced by a user controling a virtual vehicle and displaying other vehicles (A1-A6) in the displayed field of view. Information about at least one of the other vehicles, especially its position during a real race on the predefined race track (4), is detected and used essentially in real time to determine and display the field of view. Independent claims are also included for the following: an arrangement for simulating races.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, zum Betrieb eines Renn­ simulators für die Simulation eines Rennens auf einer vor­ gegebenen Rennstrecke und eine entsprechende Vorrichtung, wobei durch zumindest einen Benutzer in Reaktion auf ein ange­ zeigtes Blickfeld ein virtuelles Fahrzeug gesteuert wird, und im Ansprechen auf zum Steuern des virtuellen Fahrzeugs vom Benutzer ausgelöste Steuersignale der Steuerung zugeordnete Videosignale in einer Datenverarbeitungsvorrichtung ermittelt und dem Benutzer in Form des Blickfeldes dargestellt werden und ferner weitere Fahrzeuge als Rennteilnehmer im angezeigten Blickfeld darstellbar sind.The invention relates to a method for operating a race simulators for simulating a race on a front given racetrack and a corresponding device, being viewed by at least one user in response to an visual field is controlled a virtual vehicle, and in response to controlling the virtual vehicle from User triggered control signals assigned to the control Video signals determined in a data processing device and presented to the user in the form of the field of vision and also other vehicles as race participants in the displayed Field of view can be represented.

Rennen, insbesondere Auto- und Motorradrennen, erfreuen sich größter Beliebtheit. Dies betrifft beispielsweise reale Ren­ nen, die sowohl an der Rennstrecke als auch im Falle einer TV- Übertragung am Fernseher von einer großen Anzahl von Zuschau­ ern gesehen werden. Dem üblichen Zuschauer ist es aus den verschiedensten Gründen nicht möglich, selbst mit einem ent­ sprechenden Fahrzeug an einem derartigen Rennen teilzunehmen.Races, especially car and motorcycle races, are enjoying themselves most popular. For example, this affects real reindeer who are both on the race track and in the case of a TV Broadcast on TV by a large number of viewers be seen. It is out of the ordinary viewer various reasons not possible, even with an ent speaking vehicle to participate in such a race.

Ein Interessent ist auf Rennsimulatoren angewiesen, welche beispielsweise in Spielhallen, aber auch für den Heim-PC zur Verfügung stehen. In beiden Fällen kann der Benutzer mittels vorgegebenen Betätigungseinrichtungen ein virtuells Fahrzeug steuern, wobei im Ansprechen auf die vom Benutzer ausgelösten Steuersignale in einer Datenverarbeitungsvorrichtung die den Steuersignalen zugeordneten Videosignale ermittelt und dem Fahrer auf einem Schirm in Form eines Blickfeldes dargestellt werden. Um das Geschehen interessanter zu gestalten, kann nach dem Stand der Technik auch vorgesehen sein, dass zusätzlich weitere Fahrzeuge als Rennteilnehmer dargestellt sind, die auch aktiv am Renngeschehen teilnehmen.A prospective customer is dependent on racing simulators, which for example in amusement arcades, but also for home PCs To be available. In both cases, the user can use predetermined actuation devices a virtual vehicle control, in response to those triggered by the user  Control signals in a data processing device Control signals assigned video signals determined and the Driver shown on a screen in the form of a field of vision become. To make the event more interesting, you can go to the prior art also provide that in addition other vehicles are shown as race participants, the also take an active part in racing.

Die beschriebenen Simulatoren nach dem Stand der Technik zei­ gen dem Benutzer des Simulators auf einem Bildschirm den Blickwinkel an, den ein im virtuellen Fahrzeug sitzender Fah­ rer hat. Gerade die große Verbreitung von Computern im Heim­ bereich hat dazu geführt, dass derartige Simulatoren in großem Umfang auch zu Hause genutzt werden. Hierzu werden die ent­ sprechenden Betätigungselemente, beispielsweise ein Lenkrad und ein Pedalwerk in Form einer Konsole zum Führen eines Renn­ wagens an den Heim-PC angeschlossen, der durch den Ablauf eines Simulationsprogramms das Renngeschehen im Ansprechen auf die vom Fahrer ausgelösten Steuersignale auf dem Computerbild­ schirm darstellt.The described simulators according to the prior art the user of the simulator on a screen Angle that a driver sitting in the virtual vehicle rer has. Especially the wide spread of computers in the home area has led to simulators of this kind being used on a large scale Scope can also be used at home. For this, the ent speaking actuators, such as a steering wheel and a pedal mechanism in the form of a console for running a race wagens connected to the home PC by the expiry a simulation program to respond to the racing events the control signals triggered by the driver on the computer image represents screen.

Das in der Datenverarbeitungsvorrichtung ablaufende Programm reagiert zwar auf die Steuersignale des Fahrers, so dass die­ ser wesentlich das Geschehen bestimmt, üblicherweise kommt jedoch bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nach einer gewissen Spielzeit oft Langeweile auf, da sich das Renngesche­ hen, insbesonders die durch die anderen Rennteilnehmer hervor­ gerufenen Aktionen, wiederholt, so dass die "Mitfahrer" leicht einschätzbar sind.The program running in the data processing device reacts to the control signals of the driver, so that the This essentially determines what happens, usually comes however, in devices according to the prior art certain season often boredom, because the racing action stand out, especially those from the other race participants called actions, repeated so that the "passengers" easily are assessable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Rennsimulators und eine entsprechende Vorrich­ tung bereitzustellen, die eine größere Abwechslung und eine höhere Attraktivität im Vergleich zu herkömmlichen Simulatoren bereitstellen.The invention is based on the object of a method for Operation of a racing simulator and a corresponding device tion to provide a greater variety and a more attractive compared to conventional simulators provide.

Diese Aufgabe löst die Erfindung schon mit einem Verfahren zum Betrieb eines Rennsimulators nach Anspruch 1 und eine zugeordnete Vorrichtung zum Bereitstellen eines Rennsimulators nach Anspruch 13.The invention already solves this problem with a method for Operation of a racing simulator according to claim 1 and an associated  Device for providing a racing simulator according to Claim 13.

Dadurch, dass für die Simulation Information über die Renn­ strecke und/oder zumindest eines der bei der Simulation be­ teiligten Fahrzeuge während eines realen Rennens auf der vor­ gegebenen Strecke erfasst und im Wesentlichen in Echtzeit zur Darstellung für den Benutzer verwendet wird, kann der Benutzer in virtueller Weise gegen einen realen Gegner antreten. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich bespielsweise auf Auto- und Motorradrennen, aber auch auf Fahrradrennen mit beliebigen Streckenführungen anwenden. Diesbezüglich ist der Begriff "Fahrzeug" nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt.The fact that for the simulation information about the racing stretch and / or at least one of the be in the simulation involved vehicles during a real race on the front given route and essentially in real time Representation used for the user, the user can compete against a real opponent in a virtual way. The The method according to the invention can be and motorcycle races, but also on bike races with any Apply route guidance. In this regard, the term "Vehicle" is not limited to motor vehicles.

Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, übliche Simulatoren dadurch attraktiver zu machen, dass reale Daten in Echtzeit für die Simulation verwendet werden. Wie erwähnt, können die realen Daten beispielsweise auch die Strecke betreffen. So können von der Datenverarbeitungsvorrichtung für die Simula­ tion Echtzeit- oder Realdaten über die allgemeine Fahrbahn­ beschaffenheit, beispielsweise Regen oder auch Öllachen an bestimmten Stellen auf der Strecke, berücksichtigt werden. Die Realdaten, welche die Strecke betreffen, können dann sowohl bei der Anzeige des Blickfeldes für den virtuellen Fahrer als auch bei der Berechnung der Bewegung des virtuellen Fahrzeugs im Ansprechen auf die vom Fahrer veranlassten Steuersignale berücksichtigt werden. In ähnlicher und weiter die Attraktivi­ tät steigender Art können die Echtzeitdaten von gerade die Rennstrecke befahrenden Fahrzeugen in die Simulation mit ein­ gehen.The invention is based on the idea of conventional simulators thereby making it more attractive to have real data in real time can be used for the simulation. As mentioned, they can real data, for example, also concern the route. So can from the data processing device for the Simula tion real-time or real data about the general road texture, for example rain or oil puddles certain points on the route. The Real data relating to the route can then both when displaying the field of vision for the virtual driver as also when calculating the movement of the virtual vehicle in response to the control signals initiated by the driver be taken into account. In a similar way and further the attractiveness The real-time data of just that Vehicles driving on the racetrack are included in the simulation go.

Um den Aufenthaltsort eines jeden realen Rennteilnehmers auf der vorgegebenen Rennstrecke in die Simulation einfließen zu lassen, kann vorgesehen sein, dass die den Aufenthaltsort der realen Rennteilnehmer festlegenden Koordinaten erfasst und Informationen, welche diesen Koordinaten zugeordnet sind, an die Datenverarbeitungsvorrichtung zur Verarbeitung für die Simulation übertragen werden. Damit ist es erstmalig möglich, dass ein Interessent ein reales Rennen virtuell mitfahren kann. Vorteilhafterweise kann dem Benutzer ein zeitlich ver­ änderliches Blickfeld zur Darstellung des von ihm gesteuerten, sich virtuell auf der Rennstrecke bewegenden Fahrzeuges ge­ zeigt werden.To the location of every real race participant flow into the simulation at the specified racetrack can be provided that the location of the real race participants determined coordinates and Information associated with these coordinates the data processing device for processing for the Simulation. This makes it possible for the first time  that a prospective customer can virtually ride a real race can. Advantageously, the user can save time changeable field of view to display the controlled, vehicle moving virtually on the racetrack be shown.

Um dem Benutzer beliebige Sichten, d. h. Blickfelder auf der Rennstrecke bereitstellen zu können, kann vorgesehen sein, dass von jedem realen Rennteilnehmer das Blickfeld, d. h. die Sicht, welche der reale Rennteilnehmer besitzt, mit einer Kamera aufgenommen wird und die Kameradaten an die Datenver­ arbeitungsvorrichtung übertragen werden. Von Vorteil ist wei­ terhin, wenn neben den Videodaten zusätzlich Audiodaten von jedem realen Rennteilnehmer erfasst und zur Simulation des Rennens verwendet werden. In diesem Fall erhält der "virtuelle Fahrer" nicht nur seine, dem momentanen Aufenthaltsort zu­ geordnete Sicht der Rennstrecke, beispielsweise auf einem Monitor, angezeigt, sondern wird weiterhin durch Lautsprecher realitätsnah mit authentischen Geräuschen beschallt. Dabei hat der Benutzer die Möglichkeit, durch Umschaltung neben seiner eigenen Sicht zumindest kurzzeitig auch die Sichten seiner Konkurrenten zu erfassen.To give the user any views, i. H. Fields of vision on the To be able to provide the racetrack can be provided that the field of vision of every real race participant, d. H. the View that the real race participant has with a Camera is recorded and the camera data to the data ver work device to be transferred. White is an advantage further if, in addition to the video data, audio data from every real race participant recorded and to simulate the Rennens can be used. In this case the "virtual Driver "not just his, the current location orderly view of the racetrack, for example on a Monitor, is displayed, but continues through speakers sounded realistic with authentic noises. Doing the user the ability to toggle next to his own view, at least briefly, the views of his To capture competitors.

Um die von den realen Rennteilnehmers erfassten Daten an die Datenverarbeitungsvorrichtung zu übertragen, kann vorgesehen sein, dass eine insbesondere an der Rennstrecke angeordnete Übermittlungseinrichtung die von den einzelnen Rennteilnehmern mittels einer Funkverbindung übertragenen Daten erfasst und danach diese an die Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt.In order to send the data recorded by the real race participants to the To transmit data processing device can be provided be arranged in particular on the racetrack Transmission facility that of the individual race participants data transmitted by means of a radio link and then transmitted to the data processing device.

Vorzugsweise wird der Aufenthaltsort der jeweiligen realen Rennteilnehmer mittels eines in jedem Teilnehmer angeordneten GPS(Global Position System)-Empfängers durch die Bestimmung der jeweiligen Koordinaten ermittelt. Derartige Empfänger sind heute weitverbreitet, arbeiten zuverlässig und sind billig. Insbesondere mit Differenz-GPS-Systemen sind Ortsauflösungen möglich, die für den vorliegenden Zweck ausreichend genau arbeiten. The location of the respective real one is preferred Race participants by means of one arranged in each participant GPS (Global Position System) receiver by determining of the respective coordinates. Such recipients are widespread today, work reliably and are cheap. In particular with differential GPS systems there are spatial resolutions possible that is sufficiently accurate for the present purpose work.  

Die ermittelten Koordinaten werden dann wie die Video- bzw. Audiodaten über die Funkverbindung an die Übermittlungsein­ richtung an der Rennstrecke übertragen, die diese an den Renn­ simulator zur Weiterverarbeitung weitergibt. Um die übermit­ telten Daten der verschiedenen Rennteilnehmer zu unterschei­ den, können diese mit einer einen bestimmten Rennteilnehmer identifizierenden Kennzeichnung versehen sein.The determined coordinates are then like the video or Audio data over the radio link to the transmission direction on the racetrack, which this to the race passes simulator for further processing. To transmit the to differentiate the data of the different race participants that can be done with a specific race participant identifying marking.

Die Datenverbindung zwischen der Übermittlungseinrichtung und der dem Rennsimulator zugeordneten Datenverarbeitungsvorrich­ tung kann auf vielfältige Weise ausgebildet sein. Diese Über­ mittlung kann terrestrisch, aber auch extraterrestrisch durch­ geführt werden. Je nach Ausführungsform kann zwischen den beiden Einrichtungen eine Funkverbindung, eine Satelliten­ verbindung oder eine Verbindung über ein Rechnernetzwerk, beispielsweise das Internet, bestehen. Insbesondere eine Da­ tenübermittlung über das Internet weist den Vorteil auf, dass die Datenverbindung nicht über vorbestimmte Netzwerkpunkte laufen muss, sondern auch resistent gegen Ausfälle von Netz­ werkknoten ist.The data connection between the transmission device and the data processing device assigned to the racing simulator tion can be designed in a variety of ways. This about averaging can be terrestrial, but also extraterrestrial be performed. Depending on the embodiment, between the both devices have a radio link, a satellite connection or a connection via a computer network, for example the Internet. In particular a da transmission over the Internet has the advantage that the data connection does not have predetermined network points must run, but also resistant to network failures is a work node.

Damit der Benutzer den Aufenthaltsort des virtuellen Renn­ teilnehmers steuern kann, ist vorgesehen, dass der Datenver­ arbeitungsvorrichtung zugeordnete Signale und/oder Daten zu­ führbar sind. Beispielsweise kann bei der Simulation eines Autorennens der Benutzer ein Lenkrad und ein Pedalwerk einer Konsole betätigen, dessen Sensoren die zugeordneten Steuer­ signale an die Datenverarbeitungsvorrichtung weitergeben, welche diese zum Berechnen der Bewegung des virtuellen Fahr­ zeugs und letztlich zur Ermittlung der zugehörigen Videosigna­ le zum Darstellen des Blickfeldes verwendet. Es ist jedoch auch möglich, dass der Benutzer seine Steuerungsbefehle zur Steuerung des virtuellen Fahrzeuges über die Tastatur eingibt.So that the user the location of the virtual race can control subscriber, it is provided that the data ver signals and / or data associated with the processing device are feasible. For example, a User racing a steering wheel and a pedal mechanism one Operate the console whose sensors control the assigned pass on signals to the data processing device, which this to calculate the movement of the virtual driving and ultimately to determine the associated video signa le used to represent the field of view. However, it is also possible for the user to use his control commands Control of the virtual vehicle via the keyboard.

Das dem Benutzer auf einem Bildschirm gezeigte Blickfeld, d. h. im Normalfall die dem virtuellen Rennteilnehmer zugeordnete Ansicht der Strecke, kann in etwa seinem momentanen Aufent­ haltsort entsprechen. Die gezeigte Ansicht kann beispielsweise das zur Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelte Blickfeld des realen Rennteilnehmers sein, welcher dem virtuellen Renn­ teilnehmer am nächsten liegt. Damit verringert sich stark die Rechenbelastung der Datenverarbeitung, da auf vorhandene Bild­ sequenzen zurückgegriffen werden kann.The field of view shown to the user on a screen, i.e. H. usually the one assigned to the virtual race participant View of the route, can roughly reflect his current stay stop location correspond. The view shown can, for example  the field of view transmitted to the data processing device of the real race participant, who is the virtual race participant is closest. This greatly reduces the Computational load of the data processing because of the existing image sequences can be used.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das für den virtuel­ len Rennteilnehmer gezeigte Blickfeld genau seinen momentanen Aufenthaltsort auf der Rennstrecke entspricht, was eine größt­ mögliche realitätsnahe Darstellung ermöglicht. Dies kann da­ durch erreicht werden, dass das dem Benutzer dargestellte Blickfeld aus gespeicherten Blickfeldern der gesamten Strecke ermittelt wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass vor dem Ablauf der Simulation auf der Datenverarbeitungs­ vorrichtung Ansichten in Abhängigkeit des Aufenthaltsortes auf der vorgegebenen Rennstrecke gespeichert und entsprechend abgerufen werden können. Weiterhin ist es jedoch auch möglich, das zur besonders realistischen und authentischen Darstellung das dem virtuellen Rennteilnehmer zugeordnete und anzuzeigende Blickfeld aus kurz vorher abgespeicherten Blickfeldern von realen Rennteilnehmern ermittelt, insbesondere berechnet wird. Somit kann auch auf leichte Verschiebungen der Rennteilnehmer relativ zum virtuellen Rennteilnehmer reagiert und ein ent­ sprechend verschobenes Blickfeld für den virtuellen Teilnehmer angezeigt werden. Erfindungsgemäß können, sobald sich reale Rennteilnehmer im angezeigten Blickfeld befinden, diese mit dargestellt werden.However, it is particularly advantageous if this is for the virtual The field of vision shown to the race participant is precisely their current view Whereabouts on the racetrack corresponds to what is a greatest possible realistic representation possible. This can happen can be achieved by the fact that the presented to the user Field of view from saved fields of view of the entire route is determined. This can be done, for example, by that before the simulation runs on data processing device views depending on the location saved on the specified racetrack and accordingly can be accessed. However, it is also possible to for a particularly realistic and authentic presentation the one assigned to the virtual race participant and to be displayed Field of view from previously saved fields of view of real race participants determined, in particular calculated. This means that the race participants can also move slightly reacted relative to the virtual race participant and an ent speaking field of view for the virtual participant are displayed. According to the invention, as soon as real Race participants are in the field of view shown, this with being represented.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Rennsimulation kann be­ sonders einfach mittels eines Home-PCs realisiert werden. Dabei kann der Bildschirm des Rechners zum Darstellen der den beschriebenen Videosignalen zugeordneten Bildern und der PC selbst als Datenverarbeitungsvorrichtung zum Verarbeiten des auf dem Rechner ablaufenden Simulationsprogramms dienen. Der Rechner kann dabei eine Schnittstelle zum Empfang der von der Übermittlungseinrichtung gesendeten Daten der Realteilnehmer sowie zum Empfang der Steuersignale bereitstellen, die durch die Sensoren des Lenkrads bzw. des Pedalwerks abgegeben werden. Heutige Rechner weisen auf Grund ihrer hohen Rechenlei­ stungskapazität die erforderliche Verarbeitungsgeschwindigkeit auf, um alle ankommenden Daten in Echtzeit bzw. mit vernach­ lässigbarer Verzögerung zu bewältigen.The device for racing simulation according to the invention can be can be realized particularly easily using a home PC. The computer screen can be used to display the described video signals associated images and the PC itself as a data processing device for processing the serve simulation program running on the computer. The The computer can have an interface for receiving data from the Transmission device sent data of the real participants as well as to receive the control signals provided by the sensors of the steering wheel or the pedal mechanism are released.  Today's computers have a high computing power capacity the required processing speed to track all incoming data in real time or with manageable delay to cope with.

Vorteilhaft ist insbesondere auch, dass für die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der entsprechenden Vor­ richtung für den Benutzer im Vergleich zu herkömmlichen Simu­ lationen auf einem Computer mit vorgegebener Hardware in Form von Lenkrad und Pedalerie keine weitere Hardware notwendig ist, da die üblichen Home-Rechner die notwendige Schnittstelle zur Datenverbindung mit der Übermittlungseinrichtung, ins­ besondere für eine Datenübertragung über das Internet, schon besitzen.It is particularly advantageous that for the implementation of the method according to the invention or the corresponding before direction for the user compared to conventional Simu lations on a computer with given hardware in the form No additional hardware required for the steering wheel and pedals is because the usual home computer has the necessary interface for data connection with the transmission device, ins especially for data transmission over the Internet, yes have.

Um den Spielkomfort bzw. die Anpassungsfähigkeit an die realen Bedingungen weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass der Benutzer über eine Eingabeeinrichtung, beispielsweise die Tastatur des Rechners, rennrelevante Parameter vor­ bestimmt. Dies betrifft bespielsweise die zu bestimmende Renn­ strecke oder sein eigenes, virtuelles Fahrzeug. Mit den so bestimmten Parametern kann danach die Simulation des Rennens ablaufen.To the comfort of play or adaptability to the real To further increase conditions, it can be provided that the User via an input device, for example the keyboard of the computer, race-relevant parameters certainly. For example, this affects the race to be determined route or your own virtual vehicle. With that certain parameters can then be used to simulate the race expire.

Um eine schnelle Information über den momentanen Rennstand bereitzustellen, kann auch vorgesehen werden, dass in einem speziellen Darstellungsmodus in einer Art Vogelperspektive die gesamte Rennstrecke mit den auf der Strecke befindlichen Renn­ teilnehmern einschließlich dem virtuellen Rennteilnehmer an ihren jeweiligen Aufenthaltsorten identifizierbar auf dem Schirm bildlich dargestellt werden. Auf Grund der schnellen Datenübermittlung und Datenverarbeitung wird auf diese Weise erfindungsgemäß auch eine besondere Form der Betrachtung eines Rennens ermöglicht, da sich alle Wagen zeitgleich entsprechend der Realität auf dem Schirm bewegen.For quick information about the current racing status To provide, can also be provided that in a special display mode in a kind of bird’s eye view Entire race track with the races on the track participants including the virtual race participant their respective whereabouts identifiable on the Screen can be depicted. Because of the fast Data transmission and data processing is done in this way according to the invention also a special form of considering a Rennens enabled, since all cars at the same time accordingly of reality on the screen.

Die Erfindung kann realitätsnah auch bei Formel 1-Rennen zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann der im Rahmen der Qualifikationsrunden erstrittene "virtuelle" Startplatz auch für die Simulation des nachfolgenden, eigentlichen Rennens eingenommen werden.The invention can also be used realistically in Formula 1 races Come into play. For example, during the qualification rounds  contested "virtual" starting place for the Simulated the actual race that followed become.

Erfindungsgemäß kann zur realitätsnahen Rennsimulation auch ein Aktuator angesteuert werden. Beispielsweise lässt sich auf diese Weise auch eine Simulation eines Fahrradrennens durch­ führen, wenn in Abhängigkeit von dem jeweiligen Streckenprofil der Aktuator ein Fahrradergometer, welches der Benutzer be­ tätigt, zum Einstellen der jeweiligen Steigung oder zur Simu­ lation von Windverhältnissen ansteuert. Weiterhin wird in einer anderen Ausführungsform ein ganzes Cockpit einschließ­ lich des Sitzes bereitgestellt. Im Ansprechen auf die Fahr­ zeugsteuerung des Benutzers können durch die Ansteuerung von an dem Sitz angebrachten Aktuatoren Fahrzeugbewegungen simu­ liert werden.According to the invention, it can also be used for realistic racing simulation an actuator can be controlled. For example, this way also a simulation of a bicycle race lead if depending on the respective route profile the actuator is a bicycle ergometer, which the user be makes, for setting the respective slope or for Simu control of wind conditions. Furthermore, in another embodiment include an entire cockpit Lich provided the seat. In response to the driving The user can control the tool by activating Actuators attached to the seat simu vehicle movements be lated.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich­ nung erläutert, wobeiThe invention will hereinafter be described by describing some Embodiments with reference to the accompanying drawings explained, whereby

Fig. 1 in einer Prinzipskizze die erfindungsgemäße Simulation veranschaulicht. Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the simulation according to the invention.

Fig. 1 stellt eine erfindungsgemäße Simulation eines Auto­ rennens dar. Auf einer realen Rennstrecke 4 sind die Fahrzeuge A1 bis A6 unterwegs. Jedes Fahrzeug weist einen GPS-Empfänger und eine Kamera zur Erfassung des Blickfeldes des jeweiligen Fahrers auf. Weiterhin ist in jedem Fahrzeug ein Mikrofon angeordnet, welches die Fahr- und Motorgeräusche aufnimmt. Die vom GPS-Empfänger erfassten Koordinaten, die von der Kamera erfassten Videodaten sowie die vom Mikrofon erfassten Audio­ daten werden von jedem Fahrzeug in vorbestimmten Zeitabständen über zugeordnete Funkverbindungen F1 bis F6 an eine Übermitt­ lungseinrichtung 1 am Rande der Rennstrecke übertragen, wobei jeder Datensatz mit einem wagenspezifischen Kennzeichen verse­ hen ist, so dass die an der Übermittlungseinrichtung 1 ankommenden Daten einem einzelnen Rennwagen A1 bis A6 zugeordnet werden können. Weiterhin werden von der Übermittlungseinrich­ tung 1 Informationen über die Streckenverhältnisse gesendet. Fig. 1 shows a simulation of a car race according to the invention. On a real racetrack 4 , the vehicles A1 to A6 are underway. Each vehicle has a GPS receiver and a camera for capturing the driver's field of vision. Furthermore, a microphone is arranged in each vehicle, which picks up the driving and engine noise. The coordinates recorded by the GPS receiver, the video data recorded by the camera and the audio data recorded by the microphone are transmitted from each vehicle at predetermined time intervals via assigned radio connections F 1 to F 6 to a transmission device 1 on the edge of the racetrack, each data record is provided with a car-specific identifier, so that the data arriving at the transmission device 1 can be assigned to an individual racing car A1 to A6. Furthermore, the transmission device 1 sends information about the route conditions.

Von dem Home-PC 2 wird eine Datenverbindung D1 zur Übermitt­ lungseinrichtung 1 über das Internet geschaltet, wobei die Daten zur Verringerung der Übertragungszeit wie schon bei den Funkverbindungen F1 bis F6 komprimiert übermittelt werden. Auf dem Home-PC läuft eine Simulationssoftware, welche die von der Übermittlungseinrichtung 1 übertragenen Daten der einzelnen realen Rennfahrzeuge verarbeitet. Zu Beginn gibt der Benutzer die notwendigen Informationen in einem Menufenster der Softwa­ re ein, um die von ihm gewünschte Rennstrecke und seinen eige­ nen, virtuellen Rennwagen auszuwählen. Danach wird von der Software automatisch eine Datenverbindung zu der Übermitt­ lungseinrichtung 1 aufgebaut, welche der ausgewählten Renn­ strecke zugeordnet ist. Die Software ist insbesondere auch ausgebildet, um die empfangenen GPS-Daten in der ausgewählten Rennstrecke zugeordnete Ortsdaten umzuwandeln.From the home PC 2 , a data connection D1 to the transmission device 1 is switched via the Internet, the data being transmitted in a compressed manner to reduce the transmission time, as already in the radio connections F1 to F6. A simulation software runs on the home PC, which processes the data of the individual real racing vehicles transmitted by the transmission device 1 . At the beginning, the user enters the necessary information in a menu window of the software to select the racetrack he wants and his own virtual racing car. Then the software automatically establishes a data connection to the transmission device 1 , which is assigned to the selected racetrack. In particular, the software is also designed to convert the received GPS data in the location data assigned to the selected racetrack.

An dem PC ist weiterhin eine Cockpitarmatur 3 in Form eines Lenkrads und eines Pedalwerks über eine serielle Schnittstelle angeschlossen, womit der Benutzer sein virtuelles Fahrzeug steuern kann. Der Personalcomputer 2 erfasst die vom Cockpit 3 kommenden Signale und wandelt diese in Bewegdaten des virtu­ ellen Fahrzeugs um. Dem Benutzer wird dabei auf einem Bild­ schirm sein dem momentanen Aufenthaltsort entsprechendes Blickfeld angezeigt, wobei in Abhängigkeit des momentanen Aufenthaltsortes der realen Rennteilnehmer auch diese mittels einer entsprechenden Bildverarbeitung dargestellt werden, so dass der Benutzer zu jedem Zeitpunkt virtuell den Eindruck hat, im realen Rennen mitzufahren.A cockpit fitting 3 in the form of a steering wheel and a pedal mechanism is also connected to the PC via a serial interface, with which the user can control his virtual vehicle. The personal computer 2 detects the signals coming from the cockpit 3 and converts them into movement data of the virtual vehicle. The user is shown on a screen his current location corresponding field of view, depending on the current location of the real race participants, these are also displayed by means of an appropriate image processing, so that the user has the virtual impression of being in the real race at any time ,

Die Verhältnisse sind in Fig. 1 dadurch angedeutet, dass mit dem Bezugszeichen Av ein weiteres, aber virtuelles und vom Benutzer gesteuertes Fahrzeug auf der Rennstrecke 4 angeordnet ist. The relationships are indicated in FIG. 1 by the fact that with the reference symbol Av a further, but virtual and user-controlled vehicle is arranged on the racetrack 4 .

Die dem Benutzer angezeigte Sicht der Rennstrecke auf dem Bildschirm des PCs kann je nach Ausführungsform variieren. In einer einfacheren Ausführungsform ist keine Bildverarbeitung notwendig, sondern dem Benutzer wird zu jedem Zeitpunkt das Sichtbild angezeigt, welches dem realen Rennteilnehmer ent­ spricht, der ihm auf Grund der erfassten Aufenthaltsorte am nächsten liegt.The view of the racetrack displayed to the user on the The screen of the PC can vary depending on the embodiment. In a simpler embodiment is not image processing necessary, but the user will at all times Visual image displayed, which ent the real race participant speaks to him on the basis of the recorded whereabouts next lies.

In einer anderen Ausführungsform sind auf dem PC alle mögli­ chen Blickfelder in Form von einzelnen Bildern abgespeichert, die je nach Bedarf, d. h. in Abhängigkeit des Aufenthaltsortes des virtuellen Fahrzeugs Av, auf der Rennstrecke abgerufen und angezeigt werden, wobei gleichzeitig in Abhängigkeit der Au­ fenthaltsorte der realen Rennteilnehmer A1 bis A6 diese in Echtzeit zusätzlich ins Bild eingeblendet werden, falls sie sich in Sichtweite des virtuellen Fahrzeugs Av befinden.In another embodiment, all are possible on the PC fields of view are saved in the form of individual images, which as needed, d. H. depending on the location of the virtual vehicle Av, accessed on the racetrack and are displayed, depending on the Au locations of the real race participants A1 to A6 in Real-time can also be shown in the picture, if they are within sight of the virtual vehicle Av.

In einer weiteren Ausführungsform werden die dem Benutzer gezeigten Blickfelder aus den vorher empfangenen Kameradaten der einzelnen realen Fahrzeuge A1 bis A6 mittels einer Bild­ verarbeitung zusammengesetzt.In a further embodiment, the user shown fields of view from the previously received camera data of the individual real vehicles A1 to A6 by means of an image processing composed.

In einem besonderen Modus der Rennsimulation kann der Benutzer auch die in Fig. 1 gezeigte Darstellungsform der Rennstrecke wählen. Dabei wird die gesamte Rennstrecke in einer Übersicht angezeigt und die einzelnen Fahrzeuge einschließlich des vir­ tuellen Fahrzeugs Av in Abhängigkeit ihres momentanen Aufent­ haltsortes gezeigt. In a special mode of racing simulation, the user can also choose the form of representation of the racetrack shown in FIG. 1. The entire race track is displayed in an overview and the individual vehicles including the virtual vehicle Av are shown depending on their current location.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Übermittlungseinrichtung
communication means

22

Datenverarbeitungsvorrichtung
Data processing device

33

Cockpitarmatur
cockpit fittings

44

Rennstrecke
A1. .A6 Rennwagen
Av virtueller Rennwagen
F1. .F6 Funkverbindungen
D1 Datenverbindung
Racetrack
A1. .A6 racing car
Av virtual racing car
F1. .F6 radio connections
D1 data connection

Claims (16)

1. Verfahren zum Betrieb eines Rennsimulators für die Simula­ tion eines Rennens auf einer vorgegebenen Rennstrecke, bei welchem durch einen Benutzer in Reaktion auf ein ange­ zeigtes Blickfeld ein virtuelles Fahrzeug gesteuert wird, wobei im Ansprechen auf zum Steuern des virtuellen Fahr­ zeugs vom Benutzer ausgelöste Steuersignale der Steuerung zugeordnete Videosignale in einer Datenverarbeitungsvor­ richtung ermittelt und dem Benutzer in Form des Blick­ feldes dargestellt werden und ferner weitere Fahrzeuge als Rennteilnehmer im angezeigten Blickfeld darstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass Informa­ tionen über zumindest eines der weiteren Fahrzeuge (A1. . A6), insbesondere über dessen Aufenthaltsort, während eines realen Rennens auf der vorgegebenen Rennstrecke (4) erfasst und im Wesentlichen in Echtzeit zur Ermittlung und Darstellung des Blickfeldes verwendet werden.1. A method of operating a racing simulator for simulating a race on a predetermined racetrack, in which a virtual vehicle is controlled by a user in response to a displayed field of view, in response to control signals triggered by the user to control the virtual vehicle video signals assigned to the controller are determined in a data processing device and are presented to the user in the form of the field of view and further vehicles can be represented as racing participants in the displayed field of vision, characterized in that information about at least one of the further vehicles (A1.. A6), in particular about its location, recorded during a real race on the specified racetrack ( 4 ) and used essentially in real time to determine and display the field of vision. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die den Aufenthaltsort eines jeden realen Rennteilnehmers (A1. . .A6) festlegenden Koordinaten erfasst und den Koordinaten zugeordnete Informatione an die Datenverarbeitungsvorrichtung (2) übertragen werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the coordinates determining the whereabouts of each real race participant (A1.. .A6) are recorded and information associated with the coordinates is transmitted to the data processing device ( 2 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die den Aufenthaltsort fest­ legenden Koordinaten eines jeden realen Rennteilnehmers (A1. . .A6) mittels eines satellitengestützten Verfahrens unter Ausnutzung von Laufzeitunterschieden, insbesondere mit einem GPS(Global Position System)-Empfänger, ermittelt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the location is fixed legendary coordinates of every real race participant (A1. .A6) by means of a satellite-based method taking advantage of runtime differences, in particular with a GPS (Global Position System) receiver become. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, dass von jedem realen Rennteil­ nehmer (A1. . .A6) das Blickfeld mit einer Kamera aufgenom­ men wird und die dem Blickwinkel zugeordneten Videodaten an die Datenverarbeitungsvorrichtung (2) übertragen wer­ den.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the field of view is recorded with a camera from each real racing participant (A1... A6) and the video data assigned to the viewing angle is transmitted to the data processing device ( 2 ) the. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die von den realen Renn­ teilnehmern (A1. . .A6) erfassten Daten über eine Funk­ verbindung (F1. . .F6) zusammen mit einer den jeweiligen Rennteilnehmer eindeutig identifizierenden Kennzeichnung an eine Übermittlungseinrichtung (1) übertragen werden, von welcher den Daten zugeordnete Informationen an die Datenverarbeitungsvorrichtung (2) übermittelt werden.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the data recorded by the real racing participants (A1.. .A6) via a radio link (F1.. .F6) together with an identification clearly identifying the respective racing participant a transmission device ( 1 ) is transmitted, from which information associated with the data is transmitted to the data processing device ( 2 ). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Informationen von der Übermitt­ lungseinrichtung (1) an die Datenverarbeitungsvorrichtung (2) zumindest abschnittsweise über ein Rechnernetzwerk, insbesondere das Internet, übertragen werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the information from the transmission device ( 1 ) to the data processing device ( 2 ) is transmitted at least in sections over a computer network, in particular the Internet. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Aufent­ haltsort des virtuellen Rennteilnehmers auf der Rennstrec­ ke (4) und damit das dem Benutzer angezeigte Blickfeld von Signalen und/oder Daten abhängig ist, die der Datenver­ arbeitungsvorrichtung (2) von einer Sensorvorrichtung (3) zuführbar sind. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the virtual location of the virtual race participant on the Rennstrec ke ( 4 ) and thus the field of view displayed to the user is dependent on signals and / or data that the data processing device ( 2 ) can be fed by a sensor device ( 3 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem virtuellen Renn­ teilnehmer entsprechend seinem momentanen virtuellen Auf­ enthaltsort zugeordnete Blickfeld angezeigt wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that that's the virtual race participants according to their current virtual opening viewpoint assigned to the location is displayed. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass für das Blickfeld des virtuellen Rennteilnehmers das Blickfeld des realen Rennteilnehmers ausgewählt wird, welcher dem virtuellen Rennteilnehmer am nächsten liegt.9. The method according to claim 8, characterized records that for the field of view of the virtual Race participant's field of vision of the real race participant is selected, which the virtual race participant on next lies. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Blickfeld des virtuellen Renn­ teilnehmers in der Datenverarbeitungsvorrichtung (2) aus gespeicherten Blickfeldern ermittelt und angezeigt wird.10. The method according to claim 8, characterized in that the field of vision of the virtual racing participant in the data processing device ( 2 ) is determined and displayed from stored fields of view. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die gespeicherten Blickfelder Video­ daten zugeordnet sind, die von den realen Rennteilnehmern (A1. . .A2) übertragen wurden.11. The method according to claim 10, characterized records that the saved fields of view video data are assigned by the real race participants (A1. .A2) were transferred. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in einem Übersichtsmodus der jewei­ lige momentane Aufenthaltsort aller realen und virtuellen Rennteilnehmer (A1. . .A6, Av) auf der Rennstrecke (4), insbesondere in einer Vogelperspektive, angezeigt wird.12. The method according to claim 10, characterized in that the respective current location of all real and virtual race participants (A1... A6, Av) on the racetrack ( 4 ), in particular in a bird's eye view, is displayed in an overview mode. 13. Vorrichtung zur Rennsimulation mit einem virtuellen, von einem Benutzer auf einer vorgegebenen Rennstrecke steuer­ baren Fahrzeug, insbesondere zur Ausführung eines Verfah­ rens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend:
eine Datenverarbeitungsvorrichtung (2);
eine Anzeigevorrichtung zum Darstellen von Videosignalen zugeordneten Bildern, insbesondere in Form eines zeitlich veränderlichen Blickfeldes;
eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von benutzerspezi­ fischen Daten, insbesondere betreffend die vorgegebene Rennstrecke, das virtuelle Fahrzeug und/oder zur Eingabe von Steuersignalen zur Steuern des virtuellen Fahrzeuges;
wobei Echtzeitdaten über eine vorgegebene Rennstrecke (4) und/oder über realen Fahrzeuge (A1. . .A6), welche sich auf der Rennstrecke bewegen, zu der Datenverarbeitungsanlage (2) übertragbar sind und die Datenverarbeitungsanlage im Ansprechen auf die Echtzeitdaten und im Ansprechen auf die vom Benutzer ausgelösten Steuersignale der Anzeigeein­ richtung zugeordnete Daten zum Anzeigen eines Echtzeit­ bildes in Form eines Blickfeldes ermittelt.13. A device for racing simulation with a virtual vehicle that can be controlled by a user on a predetermined racetrack, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 12, comprising:
a data processing device ( 2 );
a display device for displaying images associated with video signals, in particular in the form of a time-varying field of view;
an input device for inputting user-specific data, in particular relating to the predetermined racetrack, the virtual vehicle and / or for inputting control signals for controlling the virtual vehicle;
real-time data can be transmitted to the data processing system ( 2 ) via a predefined racetrack ( 4 ) and / or via real vehicles (A1... A6) which are moving on the racetrack and the data processing system in response to the real-time data and in response the control signals triggered by the user assigned to the display device determined data for displaying a real-time image in the form of a field of view. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine eine Sensorvorrichtung, insbesondere eine Konsole (3) zur Erfassung von benutzerspezifischen Handlungen zum Steuern des virtuellen Fahrzeugs.14. The device according to claim 13, characterized by a sensor device, in particular a console ( 3 ) for detecting user-specific actions for controlling the virtual vehicle. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich­ net, dass die Datenverarbeitungsanlage (2) eine Kommunika­ tionsverbindung (D1) zu einer Übermittlungseinrichtung aufweist, von welcher die Echtzeitdaten übermittelbar sind.15. The apparatus of claim 13 or 14, characterized in that the data processing system ( 2 ) has a communication link (D1) to a transmission device from which the real-time data can be transmitted. 16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zumindest ein Aktuator von der Datenverarbeitungsvorrichtung (2) im Ansprechen auf die Echtzeitdaten und/oder im Ansprechen auf die vom Benutzer ausgelösten Steuersignale ansteuerbar ist.16. The apparatus of claim 13, 14 or 15, characterized in that at least one actuator can be controlled by the data processing device ( 2 ) in response to the real-time data and / or in response to the control signals triggered by the user.
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