DE10118397A1 - System und Verfahren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung mit Hilfe von virtueller Realität - Google Patents

Abstract

Ein System für die subjektive Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung umfasst ein im Maßstab veränderbares physikalisches Modell stellvertretend für eine Fahrzeugkonstruktion, wobei das physikalische Modell nach einem Maßstab für einen Beurteiler der Fahrzeugkonstruktion verstellt wird. Das System umfasst auch eine Rechneranlage für das digitale Schaffen einer virtuellen Umgebung mit einem darin versetzten virtuellen Menschen. Weiterhin umfasst das System ein Bewegungserfassungssystem zur Erfassung einer Bewegung des Beurteilers und zur Meldung der erfassten Bewegung des Beurteilers an die Rechneranlage und einen virtuellen Realitäts-Anzeigemechanismus, welcher mit der Rechneranlage funktionell in Verbindung steht, um dem Beurteiler während der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion eine Ansicht der virtuellen Umgebung zu geben. Das Verfahren umfasst die Schritte der Vorbereitung eines Beurteilers einer Fahrzeugkonstruktion für das Versetzen als virtuellr Mensch in die virtuelle Umgebung und das Ermitteln eines Maßstabs für den Beurteiler. Das Verfahren umfasst weiterhin die Schritte der Erzeugung eines verstellbaren Modells mit Hilfe der Fahrzeugkonstruktion und des Maßstabs. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des Entwickelns des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung, um einen maßstabsgetreuen Beurteiler virtuell zu repräsentieren, sowie das Ausrichten des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung zum Beurteiler und dem ...

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Anmeldung nimmt alle Vorteile der Priorität der vorläufigen US- Patentanmeldung 60/. . ., eingereicht am 14. April 2000, in An­ spruch.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Fahrzeugkonstruktion und insbe­ sondere ein System und ein Verfahren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeug­ konstruktion in einer virtuellen Umgebung mit Hilfe von virtueller Realität.

Beschreibung des Stands der Technik

Die Fahrzeugkonstruktion und insbesondere die Konstruktion eines Kraftfahrzeugs hat sich so weit fortentwickelt, dass rechnergestützte Konstruktionsverfahren häufig in die Entwicklung eines neuen Fahrzeugs oder von Konstruktionsänderungen ei­ nes bestehenden Fahrzeugs einbezogen werden. Rechnergestützte Konstruktions­ verfahren sind vor allem bei der Konstruktion und Unterbringung der verschiedenen in dem Fahrzeug integrierten Systeme von Vorteil, um die konstruktiven und funktio­ nellen Fähigkeiten dieser Fahrzeugsysteme zu maximieren. Von Vorteil ist, dass im Gegensatz zur Herstellung eines greifbaren Fahrzeugsmodells mögliche Fahrzeug­ systemkonstruktionen zeit- und kostensparend mit Hilfe einer digitalen Darstellung eines Konstruktionsvorschlags beurteilt werden können.

Ein Aspekt der Konstruktionsarbeit bei einem Fahrzeugsystem, zum Beispiel dem Armaturenbrett, besteht darin, sicherzustellen, dass die Konstruktion des Fahr­ zeugsystems die subjektiven und objektiven Fahrgastraum-Kriterien im Hinblick auf Ästhetik und menschliche Faktoren erfüllt. Objektive Kriterien umfassen die Unter­ bringung und Einpassung eines Systems oder einer Komponente im Fahrzeug. Um die Verbrauchererwartungen gegenüber einem Fahrzeug voll zu erfüllen bzw. zu übertreffen, werden jedoch subjektive Kriterien, zu denen Komfort, praktischer Nut­ zen, Sicht und Zugänglichkeit gehören, beurteilt.

In der Vergangenheit wurden verschiedene Verfahren zur Ermittlung, ob ein Kon­ struktionsvorschlag diese Kriterien erfüllt, eingesetzt. Ein Konstruktionsvorschlag kann zum Beispiel in zwei Dimensionen analysiert werden, was viele Wiederholun­ gen einer Zeichnung erfordert. Es kann ein dreidimensionales physikalisches Mo­ dell, auch als Prototyp bezeichnet, konstruiert werden, um eine bessere Perspekti­ ve der Konstruktion zu erhalten. Der Prototyp kann Tests unterzogen werden, um zu ermitteln, ob er die objektiven und subjektiven Kriterien erfüllt. Subjektive Krite­ rien können zum Beispiel beurteilt werden, indem man einen Beurteiler in den Pro­ totyp setzt und den Beurteiler auf vorbestimmte Fragen bezüglich Komfort und per­ sönlicher Wahrnehmung verschiedener Aspekte des Prototypen antworten lässt. Dieses Konstruktionsverfahren ist zeitraubend und teuer, da es ein physikalisches Modell und Beurteiler aus einer Zielpopulation erfordert.

Es ist auch bekannt, die Technologie virtueller Realität in Verbindung mit einem digitalen Prototyp einer Fahrzeugkonstruktion einzusetzen, um einen Konstrukti­ onsvorschlag zu beurteilen. Mit der Technologie virtueller Realität kann ein Beur­ teiler ein Bild einer virtuellen Umgebung aus der Perspektive eines virtuellen Men­ schen sowie die Funktion in der virtuellen Umgebung betrachten. Die virtuelle Rea­ lität bringt auch das persönliche Versetzen des Beurteilers in die virtuelle Umge­ bung mit sich, so dass der Beurteiler die virtuelle Umgebung wahrnehmen kann. Der Einsatz der Technologie virtueller Realität in Verbindung mit einem digitalen Prototypen einer Fahrzeugkonstruktion verbessert die Qualität, Robustheit, Zuver­ lässigkeit und Kosteneffektivität der Konstruktion.

Ein Beispiel für die Verwendung der Technologie virtueller Realität bei der Kon­ struktion eines Fahrzeugs wird in dem U.S.-Patent Nr. 5,831,584 für Socks et al. mit dem Titel "Hand Calibration System and Virtual Display Selection For Vehicle Si­ mulator" offenbart. Ein weiteres Beispiel für die Verwendung der Technologie virtu­ eller Realität bei der Fahrzeugkonstruktion wird in dem U.S.-Patent Nr. 5,583,526 für Socks et al. mit dem Titel "Hand Calibration System For Virtual Reality Vehicle Simulator" offenbart.

Zwar funktionieren die oben erwähnten Fahrzeugsimulatoren mit Hilfe virtueller Realität alle beide gut, doch ist nur ein Auge und eine Hand des Beurteilers in die virtuelle Umgebung versetzt. Daher ist der Einsatz eines derartigen Fahrzeugsimu­ lators mit Hilfe virtueller Realität auf Untersuchungen beschränkt, die die Hand und das Sehen eines Beurteilers betreffen. Da nur ein Teil des Beurteilers in die virtu­ elle Umgebung versetzt ist, ist der Beurteiler auch physiologisch weniger mit der virtuellen Umgebung verbunden, als wenn der Rest seines Körpers dort wäre. So­ mit besteht auf dem Gebiet ein Bedarf nach einem System und einem Verfahren der subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion, die einen digitalen Insas­ sen in eine virtuelle Fahrzeugumgebung versetzt, so dass der Beurteiler das Fahr­ zeug aus seiner eigenen Perspektive oder aus einer maßstabsgetreuen Perspekti­ ve eines Mitglieds einer Zielpopulation subjektiv bewerten kann.

Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung

Demgemäss ist die vorliegende Erfindung ein System zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung mit Hilfe von virtueller Realität. Das System beinhaltet ein im Maßstab veränderbares, physikalisches Mo­ dell stellvertretend für die Fahrzeugkonstruktion, so dass das physikalische Modell nach einem Maßstab für einen Beurteiler der Fahrzeugkonstruktion angepasst ist. Das System beinhaltet ferner eine Rechneranlage für das digitale Schaffen einer virtuellen Umgebung mit einem dorthinein versetzten, virtuellen Menschen. Das Sy­ stem beinhaltet ferner ein Bewegungserfassungssystem zur Erfassung einer Be­ wegung des Beurteilers und Meldung der erfassten Bewegung des Beurteilers an die Rechneranlage sowie einen virtuellen Realitäts-Anzeigemechanismus, der mit der Rechneranlage funktionell in Verbindung steht, um dem Beurteiler während der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion eine Ansicht der virtuellen Umgebung zu ge­ ben.

Die vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung mit Hilfe von virtueller Realität. Das Verfahren umfasst die Schritte der Vorbereitung eines Beurteilers einer Fahr­ zeugkonstruktion auf das Versetzen als virtueller Mensch in die virtuelle Umgebung sowie der Ermittlung eines Maßstabs für den Beurteiler. Das Verfahren beinhaltet ferner die Schritte des Erzeugens eines verstellbaren Modells mit Hilfe der Fahr­ zeugkonstruktion und des Maßstabs. Das Verfahren beinhaltet weiterhin die Schritte des Entwickelns des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung, um einen maßstabsgetreuen Beurteiler virtuell zu repräsentieren, sowie das Ausrichten des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung zu dem Beurteiler und dem Modell. Das Verfahren beinhaltet schließlich noch die Schritte der Durchführung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion durch den Beurteiler und die Verwendung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion bei der Konstruktion des Fahrzeugs.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ein System und ein Verfah­ ren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Um­ gebung zur Hand gegeben wird, das die Technologie der virtuellen Realität bei der Konstruktion eines Fahrzeugs einsetzt, um die subjektiven Aspekte der Interaktion zwischen Verbraucher und Fahrzeug zu untersuchen, ohne einen wirklichen Proto­ typ zu bauen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das System und das Verfahren einen digitalen Menschen, der den ganzen Körper eines Beurteilers repräsentiert, persönlich in eine virtuelle Fahrzeugumgebung ver­ setzt. Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das Sy­ stem und das Verfahren die Größe des Beurteilers in der virtuellen Fahrzeugumge­ bung maßstäblich verändert, so dass der Beurteiler nachvollziehen kann, wie ein anderes Mitglied der Zielpopulation die Fahrzeugkonstruktion wahrnimmt. Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das System und das Verfahren ein verstellbares Modell verwendet, das stellvertretend für die Fahrzeug­ konstruktion ist und eine maßstabsgetreue Perspektive simulieren kann. Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das System und das Verfahren eine Echtzeitmessung und die Erzeugung eines digitalen Menschen mit Hilfe von Bewegungserfassungssensoren ermöglicht. Ein noch weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass das System und das Verfahren eine inter­ aktive Umgebung für eine persönlich versetzende Untersuchung und Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion durch Mitglieder eines Konstruktionsteams ermöglicht. Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Sy­ stem und das Verfahren den Einsatz eines virtuellen Menschen, eines digitalen Prototypen, eines physikalischen Beurteilers und eines physikalischen Modells in­ tegriert.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind mühelos nachvoll­ ziehbar, sobald diese nach Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen besser verständlich werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems für die subjektive Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung.

Fig. 2 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung für das Sy­ stem von Fig. 1.

Fig. 3A bis 3D sind Blockdiagramme, die eine maßstabsgerechte Perspektive zwi­ schen einer physikalischen Welt und einer virtuellen Welt zeigen.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines physikalischen Modells für das System von Fig. 1.

Fig. 5 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Vorgangs zur Entwicklung eines digitalen Menschen und der Anpassung des digitalen Menschen an den Be­ urteiler für das Verfahren von Fig. 2.

Beschreibung der bevorzugten Ausführung(en)

Unter Bezug auf Fig. 1 wird eine erfindungsgemäße Ausführung eines Systems 10 für die subjektive Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion durch das Versetzen ei­ nes digitalen Insassen in eine virtuelle Umgebung gezeigt. Vorteilhafterweise kann das System 10 zur Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion anhand der vom Ver­ braucher wahrgenommenen, ergonomischen Faktoren, wie Sicht, Griffbereich und Freiraum, frühzeitig im Konstruktionsprozess eingesetzt werden.

Das System 10 beinhaltet ein verstellbares physikalisches Modell 12, welches die zu beurteilende Fahrzeugkonstruktion simuliert. In diesem Beispiel umfasst das verstellbare Modell 12 einen Sitz 14, einen Boden 16, ein Fußpedal 18 und ein Lenkrad 20. Schlüsselbezugspunkte aus der Fahrzeugkonstruktion werden zur Po­ sitionierung des Sitzes 14, des Bodens 16, des Fußpedals 18 und des Lenkrads 20 verwendet, um die Fahrzeugkonstruktion zu simulieren. Der Sitz 14 kann einen sit­ zenden Insassen 24 aufnehmen.

Unter Bezug auf Fig. 4 wird für das Modell 12 ein Beispiel eines Schlüsselbezugs­ punkts für das Darstellen einer bestimmten Fahrzeugkonstruktion gezeigt. Ein bei 22 gezeigter H-Punkt, der stellvertretend für eine Position eines Drehmittelpunkts eines Oberkörpers und Schenkels einer bei der Ausbildung eines Sitzes 14 ver­ wendeten Zeichenschablone ist. Ein weiterer Bezugspunkt ist ein bei 26 gezeigter Fersenpunkt. Der Fersenpunkt 26 ist eine feste Position einer (nicht abgebildeten) Modellferse des sitzenden Insassen 24 auf dem Boden 16 des Fahrzeugs relativ zu dem H-Punkt 22. Es sollte berücksichtigt werden, dass der H-Punkt 22 und der Fersenpunkt 26 bei der Ermittlung einer Position eines Fußpedals 18 verwendet werden. Ein noch weiterer Bezugspunkt ist die bei 28 gezeigte Lenkradposition. Die Position des Lenkrads 28 hängt von dem Hüftpunkt 22 und einer Positionierung eines (nicht abgebildeten) Instrumententrägers ab.

Vorteilhafterweise kann das verstellbare Modell 12 so abgeändert werden, dass verschiedene Fahrzeugkonstruktionskonfigurationen dargestellt werden können. Das verstellbare Modell 12 kann auch so abgeändert werden, dass eine maßstabs­ getreue Perspektive in einer noch zu beschreibenden Weise simuliert wird. Somit erlebt ein sitzender Insasse 24, der stellvertretend für einen in dem Modell 12 sit­ zenden großen Mann ist, das Modell 12 aus der Perspektive eines anderen Mit­ glieds der Population, zum Beispiel einer kleinen Frau.

Unter Bezug auf Fig. 1 umfasst nun das System 10 ferner einen physikalischen Menschen oder Beurteiler 32. In diesem Beispiel sitzt der Beurteiler 32 in dem ver­ stellbaren Modell 12, während er an einer noch zu beschreibenden Untersuchung teilnimmt. Der Beurteiler 32 kann die Untersuchung selbst durchführen oder kann im Maßstab verändert werden, um ein anderes Mitglied einer Zielpopulation in einer noch zu beschreibenden Weise zu vertreten.

Das System 10 beinhaltet ein an dem Beurteiler 32 strategisch positioniertes Be­ wegungserfassungssystem 34 zur Erfassung der Bewegung des Beurteilers 32. Die Bewegungserfassung wird auch für die Steuerung eines virtuellen Menschen 36 in Echtzeit verwendet. Die Genauigkeit und Präzision einer Untersuchung mit einem digitalen Insassen hängt von dem noch zu beschreibenden virtuellen Menschen 36 ab, der die Bewegungen des Beurteilers 32 wiederspiegelt. Die Spiegelung der Bewegungen des Beurteilers ist eine Komponente der persönlichen Erfahrung des Hineinversetzens, was auch die Simulationstreue und das Vertrauen des Beurtei­ lers in die Untersuchung erhöht.

Das Bewegungserfassungssystem 34 beinhaltet einen Bewegungserfassungssen­ sor 38, beispielsweise eine magnetischen Raumabtastung. Verschiedene Faktoren beeinflussen die strategische Platzierung der Bewegungssensoren am Beurteiler 32, einschließlich Komfort für den Träger, reproduzierbare Sensorpositionen und eine reproduzierbare Beurteilerhaltung. In diesem Beispiel sind 11 Bewegungssen­ soren strategisch am Beurteiler 32 positioniert, um die Bewegungen des Beurteilers zu verfolgen. Die Bewegungserfassungssensoren 38 sind am Fuß, über einem Knie, am unteren Rücken, am oberen Rücken, oberhalb eines Ellbogens, auf einem Handrücken und über dem Kopf des Beurteilers angeordnet. Es sollte berücksich­ tigt werden, dass bei jedem Beurteiler die gleichen ergonomischen Landmarken bei der Positionierung der Bewegungserfassungssensoren 38 verwendet werden, um die Genauigkeit der Beurteilung zu gewährleisten. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass die Bewegungserfassungssensoren 38 mit einer noch zu beschrei­ benden Rechneranlage 46 in Verbindung stehen, um die Positionen und Ausrich­ tungen der Bewegungserfassungssensoren in einer noch zu beschreibenden Weise vorzusehen.

Das Bewegungserfassungssystem 34 beinhaltet weiterhin einen Sensorhandschuh 44, wie er auf dem Gebiet bekannt ist, der die Bewegung der Hand des Beurteilers erfasst. Ein Beispiel für einen Sensorhandschuh 44 ist Cybergloves von Virtual Technologies, Inc. Der Sensorhandschuh 44 steht funktionell in einer noch zu be­ schreibenden Weise in Verbindung mit der Rechneranlage 46.

Das System 10 beinhaltet auch ein virtuelles Realitäts-Anzeigesystem 40, bei­ spielsweise einen am Kopf angebrachten Anzeigemechanismus, der auf dem Ge­ biet bekannt ist. Der virtuelle Realitäts-Anzeigemechanismus 40 wird vom Beurtei­ ler 32 getragen und ermöglicht es dem Beurteiler 32, eine virtuelle Umgebung 42 durch die Augen des virtuellen Menschen 36 zu "sehen". Ein Beispiel für einen vir­ tuellen Realitäts-Anzeigemechanismus 40 ist PUGO von Kaiser Electro Optics. Der virtuelle Realitäts-Anzeigemechanismus 40 steht mit der Rechneranlage 46 in Ver­ bindung und erlaubt dem Beurteiler 32 das Sehen mit den Augen des virtuellen Menschen bzw. das Sehen der virtuellen Umgebung 42 aus der Perspektive einer ersten Person.

Das System 10 beinhaltet eine Rechneranlage 46, die auf dem Gebiet bekannt ist, um ein noch zu beschreibendes Verfahren einer subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion mit Hilfe von virtueller Realität in einer virtuellen Umgebung 42 zu implementieren. Die Rechneranlage 46 beinhaltet einen Prozessor 48 mit einem Speicher 48a zur Verarbeitung von Informationen, die relevant für die Beur­ teilung der Fahrzeugkonstruktion sind. Die Rechneranlage 46 beinhaltet eine An­ zeigevorrichtung 50, beispielsweise ein Bildschirmgerät, zur Anzeige von Informa­ tionen bezüglich der Beurteilung. Es sollte berücksichtigt werden, dass in diesem Beispiel eine Vielzahl von Bildschirmgeräten zur Anzeige von Informationen ver­ wendet werden.

Ein erstes Bildschirmgerät 52 liefert zum Beispiel eine Anzeige der Informationen bezüglich der Beurteilung, beispielsweise Anweisungen zur Steuerung der Unter­ suchung. Ein Anwender 54 gibt auf Aufforderung Informationen in die Rechneran­ lage 46 ein. Die Auswahl und Steuerung der Informationen in einer Bildschirman­ zeige können von dem Anwender 54 mittels einer anwenderinteraktiven Vorrich­ tung, beispielsweise einer Tastatur oder einer Maus, verwirklicht werden. Der Pa­ rametersatz bzw. der Anweisungssatz können beurteilungsspezifisch sein, wobei andere Daten und Informationen, die nicht beurteilungsspezifisch sind, bereits im Speicher der Rechneranlage gespeichert sein können. Ein Beispiel für ein Einga­ beverfahren ist ein sogenanntes Popup-Dialogkästchen, das ist ein sich automa­ tisch öffnendes Dialogkästchen, das verfügbare Informationen oder Anweisungen enthält. Die Informationen können stellvertretend für einen Maßstab für den Beur­ teiler 32 oder verschiedene Fahrzeugkonstruktionsalternativen sein.

Die Rechneranlage 46 beinhaltet ferner ein zweites Bildschirmgerät 56, das Infor­ mationen für die Beurteilung anzeigt, beispielsweise die Ansicht 58 der virtuellen Umgebung 42 aus der Perspektive einer ersten Person oder die Ansicht 60 des virtuellen Menschen 36 aus der Perspektive einer dritten Person innerhalb der vir­ tuellen Umgebung 42. Vorteilhafterweise können diese Ansichten 58, 60 auf einer Bildschirmanzeige oder in einer Reihe von Bildschirmanzeigen dargestellt werden.

Die Rechneranlage 46 beinhaltet auch ein fernes Bildschirmgerät 62, mit dem Be­ obachter, beispielsweise ein für die Fahrzeugkonstruktion verantwortliches Kon­ struktionsteam 64, die Beurteilung betrachten können. In diesem Beispiel gibt es zwei ferne Bildschirmgeräte 62; eines bietet einer ersten Person eine Ansicht 58 der Beurteilung, und das andere bietet einer dritten Person eine Ansicht 60 der Be­ urteilung. Vorteilhafterweise kann das Konstruktionsteam 64 aktiv an der Beurtei­ lung teilnehmen, um die durch die Beurteilung erzeugten Daten besser zu verste­ hen und zu analysieren. Das Konstruktionsteam 64 kann zum Beispiel nach einer Unstimmigkeit zwischen dem virtuellen Menschen 36 und einem Teil eines digitalen Fahrzeugs 41 innerhalb der virtuellen Umgebung Ausschau halten, während der Beurteiler 32 eine Anweisung ausführt.

Die Rechneranlage 46 verwendet bei der Durchführung eines Verfahrens 70 zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuellen Umgebung erfindungsgemäß und, wie nachstehend eingehend beschrieben, den Satz Informa­ tionen bzw. Anweisungen des Anwenders 54 und alle anderen Informationen.

Vorteilhafterweise kombiniert das per Computer implementierte Verfahren 70 der subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion mit Hilfe virtueller Realität alles Vorstehende, um ein leistungsfähiges, flexibles, schnelles Instrument zur subjekti­ ven Beurteilung der Konstruktion eines Fahrzeugs aus der Sicht eines Verbrau­ chers zur Hand zu geben. Weiterhin sind die während der subjektiven Beurteilung der Konstruktion gewonnenen Daten ein Ergebnis des Verfahrens 70 und stehen für eine weitere Analyse und Untersuchung zur Verfügung.

Unter Bezug auf Fig. 2 wird ein erfindungsgemäßes Verfahren 70 der subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion mit Hilfe virtueller Realität gezeigt. Der in eine virtuelle Umgebung versetzte Beurteiler 32 erwartet von der virtuellen Umge­ bung die gleiche visuelle Rückmeldung, wie in der physikalischen Umgebung. Daher sieht das Verfahren 70 ein persönliches Versetzen des Beurteilers 32 in eine virtu­ elle Umgebung 42 vor, das eine dynamische, digitale Ganzkörper-, Echtzeitdar­ stellung der versetzten Person umfasst. Das Verfahren beginnt in Block 100 und rückt zu Block 105 vor.

Bei Block 105 bereitet das Konstruktionsteam 64 eine subjektive Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion vor, einschließlich der Kriterien zur Durchführung der Beur­ teilung. Es sollte berücksichtigt werden, dass die subjektive Beurteilung in Form eines Fragebogens für einen Beurteiler 32 vorliegen kann, welcher erledigt wird, während der Beurteiler 32 in die virtuelle Umgebung 42 versetzt ist. Ein Beispiel für eine subjektive Beurteilung ist eine ergonomische Beurteilung der Platzierung von Bedienelementen in einem Griffbereich. Ein noch weiteres Beispiel einer sub­ jektiven Beurteilung ist die Sicht des Fahrzeuglenkers um eine A-Säule des Fahr­ zeugs. Ein Beispiel für eine subjektive Frage ist: "Ist ein Radiobedienelement zu­ gänglich?" oder "Ist ein Fußpedal 18 bequem positioniert?". Ein Beispiel für ein Be­ urteilungskriterium ist eine zu untersuchende Zielpopulation oder eine zu untersu­ chende Verbraucherperspektive. Die Methodologie rückt zu Block 110 vor und fährt vor.

Bei Block 110 baut das Konstruktionsteam 64 ein digitales Fahrzeug 41 und eine virtuelle Umgebung 42 für die Durchführung der Beurteilung, vorzugsweise mit Hilfe der Rechneranlage 46. Das digitale Fahrzeug kann zum Beispiel eine neue Fahr­ zeugkonstruktion oder ein neues System in diesem sein, das mittels eines in dem Gebiet als sogenanntes CAD bzw. rechnerunterstütztes Konstruieren bekannten Instruments erzeugt wird. Analog kann eine in einer Rechner-Datenbank gespei­ cherte bestehende, rechnerunterstützte Konstruktion eines Fahrzeugs verwendet werden. Vorzugsweise wird die virtuelle Umgebung in ähnlicher Weise geschaffen. Die Methodologie rückt zu Block 115 vor.

Bei Block 115 bestimmt das Konstruktionsteam 64 einen Maßstab und einen Be­ reich einer Zielpopulation, der in der Beurteilung vertreten wird, um sicherzustellen, dass das Modell 12 ausreichend Einstellbarkeit aufweist. Vorzugsweise stellt die Zielpopulation eine spezifische Gruppe von Verbrauchern in einer bestimmten Po­ pulation dar. Es sollte berücksichtigt werden, dass ein vorbestimmtes, anthropome­ trisches Maß für die in der Beurteilung vertretene Zielpopulation bekannt ist und ein Höchst- und Mindestmaßstab bzw. -bereich für die Zielpopulation festgelegt wird. Das Konstruktionsteam 64 kann zum Beispiel anthropometrische Schlüsselmaße für eine Sichtuntersuchung, einschließlich der Augenhöhe im Sitzen, festlegen. Das Konstruktionsteam 64 legt dann eine zu untersuchende Zielpopulation fest, bei­ spielsweise kleine Frauen mit einer Größe von 162 cm. Dann wird mit Hilfe der verfügbaren Gruppe von Beurteilern 32 und den anthropometrischen Maßen der Höchst-/Mindestmaßstab festgelegt, um sicherzustellen, dass in dem Modell 12 ausreichend Einstellbarkeit gegeben ist. Die Methodologie rückt zu Block 120 vor.

Bei Block 120 wird das Modell 12 so eingestellt, dass es für den Zweck der Beur­ teilung für die gleichen Maßverhältnisse wie die digitale Fahrzeugkonstruktion stell­ vertretend ist. Der Sitz 14 und das Lenkrad 20 des Modells haben beispielsweise das gleiche geometrische Verhältnis, wie das digitale Fahrzeug. Das Modell 12 wird auch daraufhin geprüft, ob für eine maßstabsgetreue Untersuchung ausreichend Spielraum zur Verstellung des Modells 12 beruhend auf dem Höchst- und Min­ destmaßstab der Zielpopulation gegeben ist. Die Methodologie rückt zu Block 125 vor.

Bei Block 125 bereitet das Konstruktionsteam 64 den Beurteiler 32 für eine interak­ tive, persönlich versetzende Echtzeit-Teilnahme an der Beurteilung vor. Vorteilhaf­ terweise ist es nicht erforderlich, dass der Beurteiler 32 ein Mitglied einer Zielpopu­ lation ist, wie bezüglich einer Maßstabsperspektive beschrieben wird. Die Bewe­ gungserfassungssensoren 38 werden zum Beispiel an dem Beurteiler 32 an repro­ duzierbaren Stellen positioniert, wie vorstehend für das Bewegungserfassungssy­ stem 34 beschrieben. In diesem Beispiel ist der Beurteiler 32 auch mit dem an Kopf angebrachten Anzeigemechanismus 40 für das visuelle Versetzen sowie mit Sen­ sorhandschuhen 44 für eine Echtzeitinteraktion der Hände des Beurteilers ausge­ stattet. Das Verfahren rückt zu Block 130 vor und fährt fort.

Bei Block 130 wird vom Konstruktionsteam 64 für die Beurteilung eine Maßstab­ sperspektive für den Beurteiler 32 gewählt. Vorteilhafterweise kann der Beurteiler 32 dank einer Maßstabsperspektive die Wahrnehmung des digitalen Fahrzeugs 41 aus der Perspektive einer Person unterschiedlicher Größe und Gestalt nachvollzie­ hen. In diesem Beispiel kann der Beurteiler 32 dank der Maßstabsperspektive die Wahrnehmung des digitalen Fahrzeugs 41 aus der Sicht eines Mitglieds der Ziel­ population nachvollziehen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sieht ein physikalischer Mensch 80a bei einem Maßstab von 1 : 1 die physikalische Umgebung, die in diesem Beispiel ein Regal 82a ist, aus der gleichen Perspektive wie ein in eine virtuelle Umgebung 86a versetzter virtueller Mensch 84a. Vorteilhafterweise kann der Beurteiler 32 dank einer Maßstabsper­ spektive von 1 : 1 seine individuellen Erfahrungen auf das in der virtuellen Welt ver­ tretene digitale Fahrzeug 41 übertragen. Fig. 3B zeigt einen 1 : 1-Maßstab, wobei das Regal 82b niedriger angebracht ist. Analoge Bezugsziffern werden für analoge Teile in Fig. 3A verwendet. Wie in Fig. 3C gezeigt, erlebt ein Beurteiler 80c bei ei­ nem Maßstab von 1 : 0,9 die virtuelle Umgebung eines Regals 86c aus der Perspek­ tive eines virtuellen Menschen 84c, der um ein Zehntel kleiner als der Beurteiler 80c in Wirklichkeit ist. Es sollte berücksichtigt werden, dass sich das Regal 86c in einer vertikalen Richtung nach oben bewegt, um die Wahrnehmung einer kleineren Person zu simulieren. Wie in Fig. 3D bei einem Maßstab von 1 : 1,1 gezeigt, erlebt der Beurteiler 80c eine virtuelle Umgebung 86d aus der Perspektive eines virtuellen Menschen 84d, der um ein Zehntel größer als der Beurteiler 80d in Wirklichkeit ist. Analog bewegt sich das Regal 86d in vertikaler Richtung nach unten, um die Wahr­ nehmung einer größeren Person zu simulieren. Die Methodologie rückt zu Block 135 vor.

Bei Block 135 misst das Konstruktionsteam 62 die anthropometrischen Schlüssel­ maße des Beurteilers 32 für die spezifische Untersuchung. Die anthropometrischen Maße, wie sie auf dem Gebiet gelten, sind ergonomisch anerkannte Maße, die von Ergonomen ermittelt werden und dazu verwendet werden, die Größen verschiede­ ner Mitglieder ein Zielpopulation in Beziehung zu setzen. Beispiele für anthropome­ trische Maße sind unter anderem Körpergröße, Augenhöhe im Sitzen, Armlänge, Beinlänge und die Länge von Knie zu Hüfte. Die Methodologie rückt zu Block 140 vor und fährt fort.

Bei Block 140 ermittelt die Methodologie einen Maßstab für den Beurteiler 32 an­ hand der Maßstabsperspektive eines gewählten, anthropometrischen Maßes des Beurteilers 32 und eines analogen, anthropometrischen Maßes der Zielpopulation. Die Methodologie schreitet zu Block 145 vor, und das Modell 145 wird anhand des Maßstabs für den Beurteiler 32 eingestellt. Vorteilhafterweise erlebt der Beurteiler das Modell aus der Sicht einer Person mit der Größe der Maßstabsperspektive. Die Methodologie rückt zu Block 147 vor.

Bei Block 147 erzeugt bzw. "entwickelt" die Methodologie den virtuellen Menschen 36 anhand des Maßstabs und der anthropometrischen Maße des Beurteilers 32. Der virtuelle Mensch 36 wird durch Erzeugen eines virtuellen Menschen 36 mit der gleichen Größe wie der Beurteiler 32 entwickelt. Es kann zum Beispiel eine Mess­ vorrichtung für Menschen, beispielsweise ein Anthropometer, verwendet werden. Dieser Vorgang ist jedoch zeitraubend. Vorteilhafterweise kann der virtuelle Mensch 36 auch mit Hilfe eines digitalen Vorgangs entwickelt werden, wie in Fig. 5 beschrieben. Die Methodologie rückt zu Block 150 vor.

Bei Block 150 bringt die Methodologie die virtuelle Umgebung 42 mit der physikali­ schen Umgebung, einschließlich des Modells 12, den virtuellen Menschen 36 mit dem Beurteiler 32 und den virtuellen Menschen 36 in der virtuellen Umgebung 42, wie in Fig. 5 beschrieben, zur Deckung. Um zum Beispiel die virtuellen und physi­ kalischen Umgebungen auszurichten, werden drei wiederholbare Markierungen in jeder Umgebung ausgemacht. Die Position und Orientierung dieser Markierungen wird so ausgerichtet, dass die Umgebungen zur Deckung kommen. Um zum Bei­ spiel den virtuellen Menschen 36 in der virtuellen Umgebung 42 auszurichten, wer­ den Schlüsselbezugspunkte gewählt. Ein Beispiel für einen Schlüsselbezugspunkt ist der H-Punkt 22 zur Lokalisierung des virtuellen Menschen 36 in einem Sitz in dem digitalen Fahrzeug 41 in der virtuellen Umgebung 42. Ein weiteres Beispiel für einen Schlüsselbezugspunkt ist eine (nicht abgebildete) Bodenebene, und der vir­ tuelle Mensch 36 wird positioniert, indem die digitalen Füße mit der Bodenebene zur Deckung gebracht werden. Die Methodologie rückt zu Block 155 vor.

Bei Block 155 wird der Beurteiler 32 in die virtuelle Umgebung 42 versetzt. Die Po­ sitionierung des Beurteilers 32 relativ zum Modell 12 beruht auf einem vorbe­ stimmten Bezugspunkt. Der Hüftpunkt 22 wird zum Beispiel zur Positionierung des Hüftmittelpunkts des Beurteilers 32, während dieser im Sitz 14 sitzt, verwendet. Bei einer Steh- oder Gehuntersuchung außerhalb des Fahrzeugs wird der virtuelle Mensch 36 dadurch positioniert, dass die digitalen Füße mit einer Bodenebene zur Deckung gebracht werden. Vorteilhafterweise sieht der Beurteiler 32 die Ansicht der virtuellen Umgebung 42 durch das Auge des virtuellen Menschen. Der Beurtei­ ler 32 kann eine Bewegung des virtuellen Menschen 36 durch seine eigene Bewe­ gungen, die von dem Ganzkörper-Bewegungserfassungssystem erfasst werden, steuern. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Schritte der Vorbereitung des Beurteilers 32, des Modells 12 und des digitalen Fahrzeugs sowie das Entwickeln des virtuellen Menschen 36 und das zur Deckung bringen mit den physikalischen und virtuellen Umgebungen nicht in der in Fig. 2 gezeigten Reihenfolge erfolgen muss, sondern auch in einer anderen Reihenfolge, auch gleichzeitig, geschehen kann. Die Methodologie rückt zu Block 160 vor.

Bei Block 160 wird die Beurteilung vom Anwender 54, dem Konstruktionsteam 64 und dem Beurteiler 32 durchgeführt. Ein Beispiel für eine Beurteilung ist die Sich­ tuntersuchung, die verschiedene Konstruktionsalternativen der Säule 68 für das digitale Fahrzeug beurteilt, um zu ermitteln, welche Verkleidungskonstruktion opti­ male Sicht nach draußen bieten würde. Ein weiteres Beispiel für eine Beurteilung ist eine Fahrzeuginnenraum-Sichtuntersuchung zur Bewertung der visuellen Ver­ deckung einer (nicht abgebildeten) Armaturenbrettanzeige. Ein weiteres Beispiel für eine Beurteilung ist eine Griffbereichsuntersuchung, welche die Erreichbarkeit und Positionierung der Bedienelemente auf dem Armaturenbrett berücksichtigt. Die Be­ urteilung umfasst typischerweise Fragen oder Anweisungen des Konstruktion­ steams 64 oder Anwenders 54, die den Beurteiler 32 auffordern, eine Aktivität aus­ zuführen, zum Beispiel bei der Sichtuntersuchung aus einem (nicht abgebildeten) Seitenfenster zu blicken oder bei der Griffbereichsuntersuchung nach einer (nicht abgebildeten) Radiobedientaste zu greifen. Es sollte berücksichtigt werden, dass in der Untersuchung eine Echtzeit-Kollisionserfassung verwendet werden kann. Eine Griffbereichsuntersuchung der virtuellen Radiobedientaste kann zum Beispiel einen (nicht abgebildeten) Kollisionserfassungsmechanismus, wie er auf dem Gebiet be­ kannt ist, umfassen, um den Beurteiler 32 darauf aufmerksam zu machen, dass es zu einer Berührung gekommen ist. Die Beurteilung kann auch nach den Meinungen und Anmerkungen des Beurteilers zur Fahrzeugkonstruktion fragen und diese fest­ halten.

Das Konstruktionsteam 64 kann die Beurteilung durch Verfolgen des fernen Bild­ schirmgeräts 62 und Teilnahme mittels interaktiver Befragung des Beurteilers 32 im Verlauf der Beurteilung beobachten. Vorteilhafterweise kann das Konstruktion­ steam 64 die Untersuchung oder die Sicht der Untersuchung anhand ihrer Echt­ zeitbeobachtungen dynamisch abändern. Das Konstruktionsteam 64 kann zum Beispiel eine Frage zum Komfort stellen. Das Konstruktionsteam 64 kann auch an­ deren Faktoren beobachten, beispielsweise eine Beeinträchtigung durch bzw. ein Abstand zu einem Teil des Fahrzeugs. Es kann zum Beispiel der Freiraum zwi­ schen dem Kopf des virtuellen Menschen und einem Dachteil des Fahrzeugs beob­ achtet werden. Die Durchführung der Untersuchung, einschließlich der Bewegun­ gen und Sicht des Beurteilers 32, können für eine weitere Analyse durch das Kon­ struktionsteam mit Hilfe eines (nicht abgebildeten) Videoaufzeichnungsmechanis­ mus, der wie auf dem Gebiet bekannt funktionell mit der Rechneranlage 46 verbun­ den ist, aufgezeichnet werden. Die Methodologie rückt zu der Raute 165 vor.

In der Raute 165 ermittelt das Konstruktionsteam 64, ob eine weitere Beurteilung durchgeführt werden soll. Wenn das Konstruktionsteam 64 entscheidet, eine weite­ re Beurteilung durchzuführen, rückt die Methodologie zu der Raute 170 vor und entscheidet, ob die neue Beurteilung mit einem neuen Beurteiler 32 durchgeführt wird. Wenn die neue Beurteilung mit einem neuen Beurteiler 32 durchgeführt wird, kehrt die Methodologie zu Block 125 zurück und fährt dort fort. Zurück zu Raute 170: wenn das Konstruktionsteam 64 beschließt, die neue Untersuchung nicht mit einem neuen Beurteiler 32 durchzuführen, rückt die Methodologie zur Raute 175 vor.

Bei Raute 175 entscheidet das Konstruktionsteam 64, ob der Maßstab berichtigt werden soll. Wenn das Konstruktionsteam beschließt, den Maßstab nicht zu be­ richtigen, kehrt die Methodologie zu Block 160 zurück. Zurück zu Raute 175: wenn das Konstruktionsteam 64 beschließt, den Maßstab zu berichtigen, rückt die Me­ thodologie zur Raute 180 vor. Bei der Raute 180 entscheidet das Konstruktion­ steam 64, ob andere anthropometrische Schlüsselmaße für die Untersuchung oder den Beurteiler 32 verwendet werden sollen. Wenn das Konstruktionsteam ent­ scheidet, ein anderes vorbestimmtes, anthropometrisches Maß für den Beurteiler 32 zu verwenden, kehrt die Methodologie zu Block 135 zurück und fährt dort fort. Zu­ rück zu Raute 180: wenn das Konstruktionsteam 64 beschließt, keine anderen an­ thropometrischen Maße zu verwenden, kehrt die Methodologie zu Block 130 zu­ rück.

Zurück zu Raute 165: wenn das Konstruktionsteam 64 beschließt, keine weitere Untersuchung durchzuführen, rückt die Methodologie zu Block 185 vor. Bei Block 185 wird die Untersuchung dem Konstruktionsteam zur weiteren Prüfung und Ana­ lyse zur Verfügung gestellt. Das Konstruktionsteam 64 kann zum Beispiel die Er­ gebnisse der Untersuchung, einschließlich der Ergebnisse des Fragebogens und der aufgezeichneten Bewegungen, zur Verwendung durch ändere veröffentlichen. Das Konstruktionsteam 64 kann auch eine Änderung der Fahrzeugkonstruktion an­ hand der Ergebnisse der Untersuchung empfehlen. Die Methodologie rückt zu Block 190 vor und endet.

Unter Bezug auf Fig. 5 wird ein Prozess zur digitalen Entwicklung eines virtuellen Menschen 236 und der Ausrichtung des virtuellen Menschen 236 auf den Beurteiler zur Verwendung durch das vorstehend beschriebene Verfahren gezeigt. Der Pro­ zess beginnt bei Schritt 1a, wo ein Beurteiler 232 eine Anfangshaltung einnimmt, die statisch, wiederholbar und stabil ist. Ein Beispiel für eine Initialisierungshaltung ist Stehen mit den Beinen um eine Schulterbreite gespreizt, Hände und Arme an der Seite mit gerade nach vorne blickendem Kopf. Es sollte berücksichtigt werden, dass der Beurteiler 232, wie vorstehend beschrieben, strategisch platzierte Bewe­ gungserfassungssensoren 238 aufweist. Bei Schritt 1b verwendet gleichzeitig zu Schritt 1a die Rechneranlage 46 ein Signal von den Bewegungserfassungssenso­ ren 238 an dem Beurteiler 232, um, wie bei 280 gezeigt, die Positionen der Bewe­ gungserfassungssensoren für den virtuellen Menschen 236 digital festzulegen. Es können auch kritische Maße zwischen den Sensoren 238, zum Beispiel Körpergrö­ ße, Ellbogenbreite, Beinlänge oder Länge von Knie zum Knöchel, gemessen wer­ den.

Bei Schritt 2a entspannt sich der Beurteiler 232, während gleichzeitig bei Schritt 2b die Rechneranlage 46 einen virtuellen Menschen 236 anhand der Messwerte zwi­ schen den Bewegungserfassungssensoren 238 und anhand der Maße des Beur­ teilers 232, einschließlich Gewicht, Größe und Länge der Gliedmaßen, digital im Raum erzeugt. Es sollte berücksichtigt werden, dass bei diesem Beispiel der virtu­ elle Mensch 236 nach dem menschlichen Modell Jack, das auf dem Gebiet bekannt ist, modelliert wurde. Das menschliche Modell Jack ist ein interaktives Ganzkörper- Echtzeitmodell eines Menschen, das realistische Gelenkbeschränkungen, Verhal­ tensmuster und einen inversen Kinematikantrieb aufweist, der Echtzeitlösungen bietet. Durch diese Eigenschaften ist das menschliche Modell Jack des digital er­ zeugten virtuellen Menschen 236 in Echtzeit voll steuerbar und die Anzahl der vom Beurteiler 232 getragenen Bewegungserfassungssensoren 238 wird minimiert. Das menschliche Modell Jack verwendet realistische Gelenkbeschränkungen und ein Wirbelsäulenverhaltensmodell, so dass die Bewegung der Wirbelsäule des virtuel­ len Menschen durch zwei Bewegungserfassungssensoren 238 ausreichend ge­ steuert werden kann.

Zur digitalen Entwicklung des virtuellen Menschen 236 werden die Bewegungssen­ sorpositionen an den anthropometrischen Landmarken des Beurteilers 232 sowie entsprechende Stellen an dem virtuellen Menschen 236 verwendet. Mit Hilfe von vertikalen Differenzgleichungen wird die Statur erhalten, und der Leibesumfang des digitalen Menschen 236 wird durch Anwenden der horizontalen Entfernung zwi­ schen einem Ellbogen-Bewegungserfassungssensor 238 und der Größe des Be­ urteilers berechnet. Der sich ergebende virtuelle Mensch 236 hat die Größe, die Gliedmaßenlänge und die Gliedmaßenproportionen des Beurteilers 232. Der virtu­ elle Mensch 236 kann durch Verwenden des Maßstabs für eine maßstabsgetreue Untersuchung modifiziert werden. Der maßstabsgetreue virtuelle Mensch 236 weist vorteilhafterweise ähnliche Gliedmaßenproportionen auf, wie der physikalische menschliche Beurteiler 232, der durch die maßstabsgetreue Perspektive repräsen­ tiert wird.

Bei Schritt 3a nimmt der Beurteiler 232 erneut die Anfangshaltung von Schritt 1a ein, um den virtuellen Menschen 236 auf den Beurteiler 232 auszurichten. Bei Schritt 3b wird gleichzeitig zu Schritt 3a der virtuelle Mensch 236 mit dem Beurteiler 232 ausgerichtet, so dass der virtuelle Mensch 236 und der Beurteiler 232 in der virtuellen und der physikalischen Umgebung die gleiche Haltung einnehmen. Es werden Beschränkungen festgelegt, um die Bewegungserfassungssensoren 238 an dem Beurteiler 232 auf die digitalen Sensorpositionen 280 abzustimmen. Somit zwingen die Beschränkungen die digitalen Sensorpositionen 280, den Bewegungs­ erfassungssensoren 238 zu folgen.

Bei Schritt 4a bewegt sich der Beurteiler 232. Gleichzeitig spiegelt bei Schritt 4b der virtuelle Mensch 236 die Bewegungen des Beurteilers wider. Die Beschränkungen zwingen die digitalen Sensorpositionen 280, die Position der von dem Beurteiler 232 getragenen Bewegungserfassungssensoren 238 wiederzuspiegeln. Vorteilhaf­ terweise wird der ganze Körper der Beurteilung 232 durch den virtuellen Menschen 236 in der virtuellen Umgebung 42 digital wiedergegeben, und die Bewegungen des Beurteilers 232 werden durch den virtuellen Menschen 236 in der virtuellen Umge­ bung 42 digital wiedergegeben.

Die vorliegende Erfindung wurde in beispielhafter Weise beschrieben. Es versteht sich, dass die verwendete Terminologie eher eine Beschreibung denn eine Ein­ schränkung sein soll.

Im Licht der obigen Lehre sind viele Abänderungen und Abwandlungen der vorlie­ genden Erfindung möglich. Daher kann die vorliegende Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche anders als ausdrücklich beschrieben umgesetzt werden.

Claims (20)

1. System zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtuel­ len Umgebung mit Hilfe virtueller Realität, welches Folgendes umfasst:
ein im Maßstab veränderbares, physikalisches Modell, stellvertretend für die Fahrzeugkonstruktion, dadurch gekennzeichnet, dass das physikalische Modell nach einem Maßstab für einen Beurteiler der Fahrzeugkonstruktion verstellt wird;
eine Rechneranlage für das digitale Schaffen einer virtuellen Umgebung mit einem in diese versetzten, virtuellen Menschen, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Umgebung die Fahrzeugkonstruktion umfasst und der virtuelle Mensch stellvertretend für einen maßstabsgetreuen Beurteiler ist;
ein Bewegungserfassungssystem zur Erfassung einer Bewegung des Beurtei­ lers und Meldung der erfassten Bewegung des Beurteilers an die Rechneranla­ ge, so dass die Bewegung des Beurteilers die Bewegung des virtuellen Men­ schen in der virtuellen Umgebung steuert, und
einen mit der Rechneranlage funktionell in Verbindung stehenden, virtuellen Realitäts-Anzeigemechanismus, um dem Beurteiler während der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion eine Ansicht der virtuellen Umgebung zu ermöglichen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungserfas­ sungssystem einen vom Beurteiler getragenen Sensorhandschuh zur Erfassung der Bewegung der Hand des Beurteilers umfasst.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungserfas­ sungssystem am Beurteiler angebrachte, magnetische Raumabtastungssenso­ ren zur Erfassung der Bewegung des ganzen Körpers des Beurteilers umfasst.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der virtuelle Realitäts- Anzeigemechanismus einen vom Beurteiler getragenen, am Kopf angebrachten Anzeigemechanismus zum Sehen der virtuellen Umgebung durch ein Auge des virtuellen Menschen umfasst.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechneranlage mindestens ein Bildschirmgerät umfasst, das eine durch ein Auge des virtuellen Menschen wahrgenommene Ansicht der virtuellen Umgebung anzeigt.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechneranlage mindestens ein Bildschirmgerät umfasst, das die Ansicht des in die virtuelle Umgebung versetzten, virtuellen Menschen aus der Perspektive einer dritten Person zeigt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab ein Verhältnis zwischen einem vorbestimmten Maß des Beurteilers und einem vor­ bestimmten Maß eines Mitglied einer Zielpopulation ist.

8. Verfahren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtu­ ellen Umgebung mit Hilfe virtueller Realität, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

• - Vorbereitung eines Beurteilers einer Fahrzeugkonstruktion für das Versetzen als virtueller Mensch in die virtuelle Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Umgebung in einer Rechneranlage geschaffen wird und die Fahr­ zeugkonstruktion umfasst;
• - Ermittlung eines Maßstabs für den Beurteiler, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab ein Verhältnis zwischen einem vorbestimmten Maß des Beurteilers und einem vorbestimmten Maß eines Mitglieds einer Zielpopulation ist;
• - Vorbereitung eines verstellbaren Modells mit Hilfe der Fahrzeugkonstruktion und des Maßstabs;
• - Entwickeln des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung, um einen maßstabsgetreuen Beurteiler virtuell in der virtuellen Umgebung zu repräsentie­ ren;
• - Ausrichten des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung auf den Beur­ teiler und das Modell;
• - Durchführung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion durch den Beurteiler und
• - Verwendung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion bei der Konstruktion des Fahrzeugs.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Vor­ bereitung eines Beurteilers den Schritt des Messens eines anthropometrischen Maßes des Beurteilers umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Vor­ bereitung eines Beurteilers den Schritt der Positionierung eines Bewegungser­ fassungssystems an dem Beurteiler zur Erfassung einer Bewegung des Beur­ teilers und zur Meldung der erfassten Bewegung des Beurteilers an die Rech­ neranlage umfasst, so dass die Bewegung des Beurteilers die Bewegung des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung steuert.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Vor­ bereitung eines Beurteilers das Versehen des Beurteilers mit einem virtuellen Realitäts-Anzeigemechanismus umfasst, welcher mit der Rechneranlage funk­ tionell in Verbindung steht, um dem Beurteiler während der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion eine Ansicht der virtuellen Umgebung zu geben.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Er­ zeugung eines verstellbaren Modells den Schritt der Bestimmung eines Maß­ stabbereichs für ein in der Beurteilung vertretenes Mitglied einer Zielpopulation und die Verwendung des Maßstabbereichs zur Ermittlung der Verstellbarkeit des Modells umfasst.

13. Verfahren nach Anspruch 8, welches den Schritt der Ermittlung, ob eine neue Beurteilung durchgeführt werden soll, und die Durchführung einer neuen Beur­ teilung, falls die Durchführung einer neuen Beurteilung beschlossen wurde, umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ent­ wickelns des virtuellen Menschen die folgenden Schritte umfasst:

• - Einnehmen einer Anfangshaltung durch den Beurteiler;
• - digitales Ermitteln der Positionen der am Beurteiler in der Anfangshaltung po­ sitionierten Bewegungserfassungssensoren mit Hilfe einer Rechneranlage;
• - digitales Erzeugen eines virtuellen Menschen mit Hilfe der digitalen Bewe­ gungserfassungssensor-Positionen für den virtuellen Menschen, der Maße des Beurteilers und des Maßstabs, um den Beurteiler zu repräsentieren;
• - Ausrichten des virtuellen Menschen mit dem Beurteiler, wobei die Bewe­ gungserfassungssensor-Positionen am virtuellen Menschen mit den Bewe­ gungserfassungssensor-Positionen am Beurteiler ausgerichtet werden, und
• - Prüfen, ob die Bewegung des virtuellen Menschen die Bewegung des Beur­ teilers wiederspiegelt.

15. Verfahren zur subjektiven Beurteilung einer Fahrzeugkonstruktion in einer virtu­ ellen Umgebung mit Hilfe virtueller Realität, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

• - Erzeugen eines verstellbaren Modells, um die Fahrzeugkonstruktion zu reprä­ sentieren;
• - Messen des Beurteilers;
• - Positionieren eines Ganzkörper-Bewegungserfassungssystems am Beurteiler, um eine Bewegung des Beurteilers zu erfassen und die erfasste Bewegung des Beurteilers an eine Rechneranlage zu melden, so dass die Bewegung des Be­ urteilers die Bewegung des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung steuert;
• - Versehen des Beurteilers mit einem virtuellen Realitäts-Anzeigemechanismus, welcher mit der Rechneranlage funktionell in Verbindung steht, um dem Beur­ teiler während der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion eine Ansicht der virtu­ ellen Umgebung zu geben;
• - Ermittlung eines Maßstabs für den Beurteiler, dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab ein Verhältnis zwischen einem vorbestimmten Maß des Beurteilers und einem vorbestimmten Maß eines Mitglieds einer Zielpopulation ist;
• - Einstellen des Modells mit Hilfe des Maßstabs für den Beurteiler;
• - Entwickeln des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung mit Hilfe der Maße des Beurteilers und des Maßstabs, um einen maßstabsgetreuen Beurtei­ ler virtuell in der virtuellen Umgebung zu repräsentieren;
• - Ausrichtung des virtuellen Menschen in der virtuellen Umgebung auf den Be­ urteiler und das Modell;
• - Durchführung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion durch den Beurteiler und
• - Verwendung der Beurteilung der Fahrzeugkonstruktion bei der Konstruktion des Fahrzeugs.

16. Verfahren nach Anspruch 15, welches den Schritt der Ermittlung, ob eine neue Beurteilung durchgeführt werden soll, und die Durchführung einer neuen Beur­ teilung, falls die Durchführung einer neuen Beurteilung beschlossen wurde, umfasst.

17. Verfahren nach Anspruch 16, welches den Schritt der Ermittlung, ob ein neuer Beurteiler verwendet werden soll, und die Verwendung eines neuen Beurteilers, falls die Verwendung eines neuen Beurteilers beschlossen wurde, umfasst.

18. Verfahren nach Anspruch 17, welches den Schritt der Ermittlung, ob der Maß­ stab berichtigt werden soll, falls keine Verwendung eines neuen Beurteilers be­ schlossen wurde, und die Berichtigung des Maßstabs, falls die Berichtigung des Maßstabs beschlossen wurde, umfasst.

19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Entwickelns des virtuellen Menschen die folgenden Schritte umfasst:

• - Einnehmen einer Anfangshaltung durch den Beurteiler;
• - digitales Ermitteln der Positionen der am Beurteiler in der Anfangshaltung po­ sitionierten Bewegungserfassungssensoren mit Hilfe einer Rechneranlage;
• - digitales Erzeugen eines virtuellen Menschen mit Hilfe der digitalen Bewe­ gungserfassungssensor-Positionen für den virtuellen Menschen und der maß­ stabsgetreuen Maße des Beurteilers;
• - Ausrichten des virtuellen Menschen zu dem Beurteiler, dadurch gekennzeich­ net, dass die Bewegungserfassungssensor-Positionen am virtuellen Menschen mit den Bewegungserfassungssensor-Positionen am Beurteiler ausgerichtet werden, und
• - Prüfen, ob die Bewegung des virtuellen Menschen die Bewegung des Beur­ teilers wiederspiegelt.

20. Verfahren nach Anspruch 15, welches den Schritt der Festlegung eines Maß­ stabbereichs für ein in der Beurteilung vertretenes Mitglied einer Zielpopulation und die Verwendung des Maßstabbereichs zur Ermittlung der Verstellbarkeit des Modells umfasst.