DE102004047865A1

DE102004047865A1 - System und Verfahren zur Fahrausbildung für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE102004047865A1
Application number: DE200410047865
Authority: DE
Original assignee: Beeck Geb Schroder Heinz-Dieter
Current assignee: Beeck Geb Schroder Heinz-Dieter
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2004-10-01
Publication date: 2006-04-06

Abstract

System und Verfahren sowie Simulationseinrichtung zur Fahrausbildung für motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren Komponenten zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges mit mindestens einer Fahrsimulationseinrichtung, die so weit einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet ist, dass ein körperlich anwesender Fahrlehrer in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen kann, wie im realen Fahrzeug auch. Weiterhin kann sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers über geeignete Aufzeichnungsmedien wie z. B. Digitalkameras beobachtet, simultan über ein geeignetes Netzwerk wie z. B. das Internet zur Beobachtung weitergeleitet und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung wie z. B. einer Festplatte in einem Server für eine zeitversetzte Beobachtung aufgezeichnet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Fahrausbildung in Bezug auf motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge. Sie betrifft des weiteren ein Verfahren zur Fahrausbildung für Kraftfahrzeuge und die Anwendung des Systems und des Verfahrens sowie die Fahrsimulationseinrichtung und das Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.

Die freie Mobilität wird als eines der vordringlichsten und begehrtesten Grundrechte des Individuums verstanden. Und so lässt sich im Hinblick auf den motorisierten Straßenverkehr feststellen, dass die weltweite Automobilität inzwischen gigantische Marktdimensionen erreicht hat, von deren Prosperität ganze Volkswirtschaften abhängig sind. Die Fahrausbildung bewegt sich aus diesem Grunde in einem Umfeld besonderer gesellschaftlicher Verantwortung, nicht zuletzt auch bezogen auf die charakterlichen, intellektuellen sowie technischen Qualitäten der Beherrschung von Kraftfahrzeugen durch motorisierte Verkehrsteilnehmer.

Konventionellerweise findet die gesamte Ausbildung bzw. das Training zum Führen eines Kraftfahrzeugs in einem Fahrzeug einer ausbildenden Fahrschule im normalen Straßenverkehr statt. Fahranfänger müssen hier mit zwei für sie vollkommen neuen Situationen fertig werden, zum einen mit der Teilnahme am Straßenverkehr als Führer eines Kraftfahrzeugs, zum anderen mit der Beherrschung der Fahrzeugtechnik. Unter der Beherrschung der Fahrzeugtechnik wird beispielsweise das korrekte Starten des Motors und das Anfahren ohne Abwürgen des Motors verstanden.

Im normalen Straßenverkehr stellt ein Fahrschüler, der zum Beispiel noch Schwierigkeiten mit dem Anfahren hat und deshalb noch öfters den Motor abwürgt, für den übrigen Verkehrsfluss ein Hindernis und eine Störung dar. Zahlreiche Auffahrunfälle entstehen auf Fahrschulfahrzeuge (selbst auf als Fahrschule gekennzeichnete) durch vermeintliches Anfahren und abruptes Wiederstehenbleiben nach Abwürgen des Motors. Oder durch erneutes Abbremsen wegen der Unsicherheit, ob es bei einer Rechtsabbiegesituation möglich ist, sich noch in die Lücke des Querverkehrs einzufädeln. Der hinterherfahrende Fahrzeugführer blickt ebenfalls nach links, nimmt dadurch sehr leicht das erneute Stehenbleiben des Fahrschulfahrzeugs nicht wahr und fährt auf.

Auch die Umwelt wird durch ein nicht optimal bewegtes Fahrschulfahrzeug belastet, woraus wiederum die Behinderung des Restverkehrs und die damit verbundenen erhöhten Schadstoffemissionen resultieren.

Zusätzlich kann ein unsicherer Fahrzeugführer den fließenden Verkehr nicht nur behindern, sondern auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Fahrschüler den erforderlichen Abstand, beispielsweise zum voraus fahrenden Fahrzeug oder zu anderen Verkehrsteilnehmern seitlich des Schulungsfahrzeugs, nicht einzuschätzen weiß.

Die vorstehende Problematik ist seit langem bekannt und so hat es nicht an Lösungsvorschlägen gefehlt. Ähnlich den Simulatoren, die zur Ausbildung von Flugzeugpiloten dienen, wurde an ein Training für Fahrschüler auf Simulatoren für Kraftfahrzeuge gedacht – natürlich nicht auf so hohem technischen Niveau wie in der Luftfahrt.

Die Anmeldung NL 91 00 838 A beschreibt eine Anlage, die beispielsweise zum Erlernen der Beherrschung eines Motorfahrzeuges eingesetzt werden kann. Der Übungsstoff in Form verschiedener fiktiv abzufahrender Strecken wird blockweise vermittelt. In jedem Block werden die Fehler des Fahrschülers festgestellt, und in Abhängigkeit von der Anzahl sowie von der Schwere dieser Fehler erfolgt anschließend ein Fortschreiten der Übung zum nächsten Übungsstoff oder eine Wiederholung des selben Übung oder ein Korrekturblock, in dem auf die Fehler des Fahrschülers eingegangen wird. Eine sofortige Fehlerrückmeldung einzelner Fahrfehler an den Fahrschüler oder Abbruch der Übung ist nicht vorgesehen. Der Fahrschüler ist sich völlig allein und dem vorprogrammierten Übungsstoff überlassen.

Eine weitere Anlage dieser Art ist aus der Druckschrift WO 91/11792 A1 bekannt. Diese konventionelle Anlage ist sehr polyvalent und kann zum Training verschiedenster Aktivitäten verwendet werden. Es geht dabei einerseits darum, jeweils möglichst realistische Umgebungsszenarien optisch zu erzeugen und andererseits die vorgesehenen Aktivitäten durch einen bereits geschulten Fachmann ausführen zu lassen sowie in der Folge eine entsprechende Software herzustellen, die der optimalen Durchführung der Aktivität entspricht, offensichtlich um die letztere mit der realen Durchführung derselben Aktivität durch einen Nicht-Fachmann bzw. Fahrschüler zu vergleichen. Eine sofortige Rückmeldung von Fehlern ist nicht dargelegt. Auch hier bestimmen Programm und Maschine die Art des Lernens.

Die Druckschrift WO 93/24915 A1 beschreibt eine Anlage, die unter anderem zum Erlernen des Führens eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Diese bekannte Anlage erlaubt es, dem Fahrschüler nicht nur ein Verkehrsszenario darzustellen, das er optisch wahrnehmen kann, sondern dem Fahrschüler auch akustische und mechanische Reize zu vermitteln, die denjenigen Reizen entsprechen, die beim tatsächlichen Lenken eines Fahrzeugs von dessen Führer wahrgenommen werden. Beispielsweise lässt sich gemäß der Druckschrift WO 93/24915 A1 das Gefühl beim Bremsen mit A[nti]B[lockier]S[ystem] oder eine Erschütterung sowie ein Geräusch beim Überfahren eines Hindernisses simulieren. Bei diesem Feedback handelt es sich allerdings im allgemeinen nicht um eigentliche Rückmeldungen von Fahrfehlern, sondern lediglich um eine verbesserte Simulation des Umfeldes des Fahrzeugs. Außerdem lassen sich gewisse Größen, wahrscheinlich Durchschnittsgeschwindigkeiten und dergleichen, die Anhaltspunkte über das allgemeine Fahrverhalten geben, graphisch oder zahlenmäßig auf einem Monitor darstellen, wie dies bei neueren P[ersonen]k[raft]w[agen] auch mithilfe eines Bordcomputers möglich ist. Eine konkrete Rückmeldung einzelner Fehler ist nicht vorgesehen.

Die Druckschrift EP 0 831 444 A1 offenbart ein Verfahren sowie eine Anlage zur Erfassung des Verhaltens eines Fahrschülers. Diese bekannte Anlage umfasst mindestens eine Trainingsstation, wobei einem sich in einer Fahrerkabine dieser Trainingsstation befindlichen Fahrschüler mittels eines Szenariengenerators eine zeitlich ablaufende Verkehrssituation simuliert wird, in der der Fahrschüler das durch die Fahrerkabine simulierte Schulfahrzeug zu führen hat. Diese Fahrerkabine weist gemäß Anmeldung EP 0 831 444 A1 die üblichen Bedienungsmittel und Anzeigegeräte auf. Die Betätigungsmittel wirken auf eine Detektoreinrichtung, die erfasst, wie der Fahrschüler das Fahrzeug betätigt. In einer Datenverarbeitungseinrichtung wird diese Abweichung der die Betätigung repräsentierenden Informationen von denjenigen Informationen festgestellt, die vom Szenariengenerator geliefert werden und einer vorbekannten, optimalen Betätigung entsprechen. Die Abweichung stellt die Fehler des Fahrschülers dar. Eine Fehlermeldeeinrichtung dient dazu, dem Fahrschüler seine Fehler sofort bekannt zugeben. Die Anlage gemäß EP 0 831 444 A1 kann darüber hinaus eine Instruktorenstation gemäß 5 umfassen, an die beispielsweise eine Trainingsstation gemäß 1 oder 2 angeschlossen ist, sowie gegebenenfalls weitere Trainingsstationen, wie es in 3 dargestellt wird, die ebenfalls an die Instruktorenstation angeschlossen sind.

In der Druckschrift EP 0 836 169 A1 ist ebenfalls eine Trainingsstation sowie die Verwendung der Trainingsstation zur Erfassung des Verhaltens eines Fahrschülers offenbart. Auch dieser Anmeldungsgegenstand weist das Merkmal auf, dass mehrere Fahrsimulationsplätze gleichzeitig von einer Instruktorenstation betreut werden können. Die Besonderheit dieser Anmeldung ist die 180° Projektion des Verkehrsszenarios auf eine gewölbte Halbrundwiedergabefläche, wie in 1 bis 3 dargestellt.

Aus der Druckschrift DE 100 33 442 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrsimulators bekannt. Dieses Verfahren trainiert einem Fahrschüler ein bestimmtes Fahrverhalten an, wobei das Fahrverhalten des Fahrschülers erfasst wird und bei einer Abweichung zum bestimmungsgemäßen Fahrverhalten der Fahrschüler visuell und akustisch auf die Abweichung aufmerksam gemacht wird. Die Besonderheit dieses Systems ist die Verwendung eines Helms mit integriertem Display, dargestellt in 2, auf welchem das simulierte Szenario dargestellt wird. Das ist auch der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens, denn so kann der Proband das Kontrollfeld des Fahrzeuges nicht sehen, das er aber in der Realität des Verkehrs sehen können muss.

Die Gebrauchsmusterschrift DE 20 2004 005 428.8 offenbart ein System zur Fahrausbildung mit einer komplexen Vernetzung – gemäß 2 und 4 – von einer Instruktorenstation mit einer Fahrsimulationseinheit, wie in 1 bzw. 4 und 8 gezeigt wird, für das Praxistraining und mehreren Schulungsplätzen mit Computer für das Erlernen der Verkehrsregeln. Die Besonderheit hier ist die Integrierung von mindestens vier Schulungsplätzen in eine so genannte Mediensäule, dargestellt in 3 bis 7. Diese platzsparende Lösung ist außerdem mit dem und durch das Internet mit anderen Stationen vernetzt. So kann der Instrukteur örtlich sehr weit entfernt vom Schüler in einer anderen Fahrschule sein und von dort die aktuellen Fahrübungen bzw. die Lernerfolge in Theorie und Praxis überwachen.

Gemeinsames Merkmal der voran zitierten Vorschläge ist der massive Einsatz von Technik mit fest strukturierten Übungsabfolgen, die eine flexible Reaktion auf den persönlichen Fortschritt des Schülers keinen Raum lassen. Keines der vorstehenden Systeme bzw. Verfahren zur Ausbildung von sicheren Kraftfahrzeugführern trägt der Tatsache Rechnung, dass der absolute Fahranfänger direkte Unterstützung in seinem Lernprozess braucht, und nicht nur eine akribische Fehlerbuchhaltung, die manchen Schüler zudem noch demotiviert. Andererseits kann ein Fahranfänger noch nichts mit rasanten Rennsimulationen oder extremen Situationen wie beispielsweise einer Glatteissimulation anfangen.

Es ist also kein Wunder, dass diese – inzwischen technologisch schon sehr hoch entwickelten – Systeme, die eher einem bereits erfahrenen Fahrer die Weiterbildung bzw. den ungefährlichen Test von Extremsituation ermöglichen, gleicherweise von Fahrlehrern und Fahranfängern doch noch sehr zurückhaltend beurteilt bzw. abgelehnt werden.

Der völlig ungeübte Fahranfänger fühlt sich von einer derartigen Maschine eher allein gelassen bzw. total überfordert: Von ihm wird schlagartig und gleichzeitig überlebensgerechtes Verkehrsverhalten und Beherrschung des Fahrzeuges wie im Schlaf verlangt – ohne das ihm der Simulator mit seinem allwissenden Programm vorausschauend sagt, was er jetzt eigentlich richtig machen könnte, sondern nur die Fehler notiert. Eine derartige Schulung am Simulator ist nicht sehr hilfreich, sondern steigert eher noch die Angst vor der realen Situation im Straßenverkehr.

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeiten sowie unter Würdigung des umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass ein Fahranfänger die Grundlagen der Beherrschung der Fahrzeugtechnik unter weitgehend realitätsnahen Umständen und Bewertungskriterien erlernen und trainieren kann. Dabei soll auch das Sicherheitsrisiko eines unsicheren Fahrschülers für den fließenden Straßenverkehr vermindert werden.

Diese Aufgabe wird durch ein System mit den ab Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Verfahren mit den ab Anspruch 6 angegebenen Merkmalen und durch die Anwendung des Systems sowie Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrsimulators und des Computerprogrammes zur Generierung eines geeigneten Verkehrsszenarios nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Kern der vorliegenden Erfindung zur Fahrausbildung für motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge, kann mindestens eine Fahrsimulationseinrichtung sein, die soweit einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet ist, dass ein körperlich anwesender Fahrlehrer in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen kann, wie im realen Fahrzeug auch. Zusätzlich zu der Fahrsimulationseinrichtung wird mindestens eine Trainingsstation, die (soweit sie momentan nicht für die theoretische Schulung gebraucht wird) zur beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers auf der betreffenden Fahrsimulationseinrichtung simultan oder zeitversetzt das Geschehen in der Fahrsimulationseinrichtung darstellen kann, genutzt. Das System kann mindestens eine Überwachungsstation beinhalteten, die zum Zwecke der beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers das Geschehen im Fahrsimulator aufzeichnet, so dass es für den betreffenden Fahrschüler zeitversetzt dargestellt werden kann, um so für ihn sein eigenes Verhalten nachvollziehbar zu machen. Weiterhin kann das System mittels geeigneter Aufzeichnungsmedien wie beispielsweise Digitalkameras sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers beobachten, simultan über eine geeignetes Netzwerk wie z. B. das Internet zur Beobachtung in den Trainigsstationen weiterleiten und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung wie z. B. einer Festplatte in einem Server für eine zeitversetzte Beobachtung in der Überwachungsstation aufzeichnen.
Ein derart aufgebautes System stellt die Basis für das erfindungsgemäße Verfahren zur Fahrausbildung für motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die erste Phase der Fahrausbildung, die für Fahrschulen unrentabel und besonders aufwendig ist, vom Übungsplatz oder von der ruhigen Nebenstraße in den Fahrsimulator verlegt werden, und zwar ohne Unfallrisiko und ohne Umweltbelastung. Erst wenn der Fahrschüler am Simulator kollisions- und störungsfrei vorankommt, geht es im realen Fahrschulauto in den Straßenverkehr; aus diesem Grunde kann sich der Fahrlehrer dann auf die Feinarbeit konzentrieren. Hier können und müssen dann Lektionen, die am Simulator noch nicht möglich sind, wie beispielsweise am Berg rückwärts einparken, geübt werden.
Mittels des neuen Geräts, des neuen Verfahrens [Fahrschulung am Simulator], der Verwendung und des Geschäftsmodells, der so genannten "Drive-Station", das die Fahrausbildung vereinfacht, wird gewissermaßen eine virtuelle Fahrschule realisiert, die ein risikoarmes und umweltschonendes Üben ermöglicht, d. h. Fahrschüler erhalten ihre ersten theoretischen Lektionen am Computer und die erste Fahrpraxis im Simulator. Beides allerdings ganz bewusst mit Anleitung durch einen anerkannten Fahrlehrer, was ein integriertes Konzept im Rahmen eines Lernzentrums ermöglicht.
Für den totalen Fahranfänger ist es dabei besonders wichtig, von einem real anwesenden Fahrlehrer angeleitet zu werden, wie sonst im realen Fahrschulauto auch. Wie soll ein Fahranfänger beispielsweise von alleine wissen, wann und wie er beim Annähern an eine rote Ampel bremsen soll? Oder, wer erinnert sich noch gerne an seinen eigenen ersten Kampf mit Gas-, Kupplungs- und Bremspedal? Ist das alleine in einer Maschine ohne die Hilfe eines didaktisch und psychologisch versierten Fahrlehrers zu schaffen?
Da Fahranfänger heutzutage durch den Konkurrenzdruck der Fahrschulen bedingt häufig in einem hastig ausgebildeten Zustand auf die Straße gelassen werden, wird demzufolge bei der vorliegenden Erfindung ein Konzept genutzt, das von der Gabelstaplerfahrer-, Kapitäns- oder Pilotenausbildung bekannt ist: Bevor die angehenden Schiffs- oder Flugzeugführer ein reales Mobil steuern dürfen, müssen sie an Simulatoren üben; genau dies schlägt die vorliegende Erfindung jetzt den Fahrschulen vor (= Kraftfahrzeug-Simulatortraining an der so genannten Drive-Station).
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung bietet die vorliegende Erfindung unterschiedlichste Fahrsituationen, nämlich von der einfachen Landstraße über dichten Stadtverkehr bis hin zu plötzlich auftretendem Aquaplaning. Der Fahrschüler erhält über ein gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung implementiertes Computerprogramm mindestens eine Rückmeldung, denn eine Bewegungsmechanik simuliert zum Beispiel ein Bremsnicken, eine Kurvenneigung oder ein Ausbrechen des Hecks. Dabei kann der Fahrlehrer jederzeit korrigierend eingreifen bzw. zur gewünschten Lernerfahrung hinführen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung kann mindestens ein Simulator eine Rundumsicht von über 200 Grad erreichen; durch den Einsatz fahrdynamischer Bewegungssysteme (sogenanntes "nick and roll") erlebt der Benutzer ein realistisches Fahrgefühl.
Der Fahrsimulator verfügt über modulare Software, die beliebig kombiniert werden kann, wie etwa
Fahrerzustand, wie er bewusst verursacht (Alkoholkonsum)
oder unbewusst erlebt wird (Sekundenschlaf);
diverse Straßensysteme und Fahrsituationen
wie Autobahn, Landstraße, Stadtverkehr, Einparken usw.,
d. h. "unterwegs in virtuellen Landschaften";
Straßenzustand (Aquaplaning, Glatteis usw.);
und/oder Wetterverhältnisse
(Nebel, Regen, Schnee, Sonne usw.)
Erfindungsgemäß steht der Aspekt der Sicherheit sowohl beim Fahren als auch beim Lernen im Vordergrund, so beinhaltet die vorliegende Erfindung die folgenden, auch kombinierbaren Sicherheitsaspekte:
integriertes Sicherheitskonzept;
Zugangskontrolle;
elektronische Nutzungssteuerung;
Datensicherheit;
Datenschutz;
Virenschutz;
Internet-Firewall;
Kameraüberwachung;
und/oder Alarmanlage.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann in Form eines so genannten C[omputer]A[ided]T[raining] implementiert sein; dieser zeit aktuelle Begriff für eine neue Ausbildungsstrategie in Fahrschulen beinhaltet unter anderem:
Verlagerung der Anfänger-Übungsstunden auf den Fahrsimulator;
Einsatz des Fahrschulwagens erst nach dem Simulatortraining;
und/oder
optimiertes Lernen mit P[ersonal]C[omputer]-Fahrschulprogrammen.
Demzufolge kann bei der vorliegenden Erfindung eine Kombination der Drive-Station mit mindestens einem Computer-Lernplatz vorgesehen sein an dem die Fahrschultheorie vermittelt wird, der aber auch mit Programmen zu Themen wie Versicherung oder Zulassung gefüttert werden kann.
Erfindungswesentliche Ausbildungs- und Betriebsebenen der vorliegenden Erfindung sind:
Überwachung und Aufzeichnung der Schüler- und Lehrer-Aktivitäten am Fahrsimulator für Nachbesprechungen/Fehlerrekonstruktion abrufbare elektronische Datenverarbeitung von Betriebsabläufen;
computergestützte Erkennungs- und Dialogsysteme;
freies Lernen mit P[ersonal]C[omputer]-Fahrschulprogrammen Fragebogen-Training; Tests für theoretische Prüfung praktisches Training an Hochleistungs-Fahrsimulatoren; und/oder
selektive, audio-visuelle Bildschirminformationen rund um das Auto
Die virtuelle Fahrschule gemäß der vorliegenden Erfindung kann von Fahrlehrern ebenso genutzt werden wie von Personen, die bereits seit mehreren Jahren nicht mehr am Lenkrad saßen und/oder wieder zum sicheren Autofahren zurückfinden wollen, oder auch von erst sechzehn Jahre alten Personen, die die Zeit bis zum Erwerb des Führerscheins kaum mehr erwarten können.
Die Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die gesamte Infrastruktur (Verwaltung) einer hochmodernen Fahrschule beherbergen; sie kann im Ausbildungsbereich auf Mietbasis von Fahrlehrern betrieben werden, weil die Drive-Station selbst nicht ausbildet. Dies ermöglicht es Investoren, die nicht notwendigerweise Fahrlehrer sind, eine oder mehrere Drive-Stations gemäß der vorliegenden Erfindung als Renditeobjekt zu errichten, das sie selbst managen und kontrollieren können; hierfür ist beispielsweise ein Franchise-Lizenz-Modell verfügbar.
Aufgrund der mit einer voll ausgestatteten Drive-Station verbundenen Kosten und der sich daraus ergebenden Konsequenz, dass eine derartige Drive-Station für eine einzelne Fahrschule möglicherweise eine große finanzielle Belastung darstellt, kann die vorliegende Erfindung in bezug auf ihre praktische Umsetzung sukzessive mit einem regional ausdehnbaren Drive-Station-Netz im Franchise-Modell realisiert werden, in diesem Falle können dann Interessenten die Fahrsimulatoren für eine bestimmte Zeit mieten.
Durch die vorliegende Erfindung ist eine völlig neue, intelligente und gewinnorientierte, sowie didaktisch fundierte und erfolgversprechende Kombination von Instrumenten der Fahrausbildung realisiert, wobei die gesamte Erfindung viel mehr als die Summe ihrer einzelnen Teile darstellt; auf diese Weise kann die Fahrausbildung als wirtschaftlich tragfähiges Segment im Mobilitätspotential mit neuen Ideen zu gesundem Wachstum verhelfen.
Ziel dieser Unternehmung ist es auch, externen Fahrlehrern neue Ausbildungs- und Betriebsstrategien für eine praxisgerechte, zeitlich gestraffte und damit optimierte Wissensvermittlung in einer High-Tech-Infrastruktur zugänglich zu machen, die eine sogenannte WIN-WIN-Position für alle Beteiligten (<--> für den Fahrlehrer: gewinnträchtig, kalkulierbar, motiviert, schnell und stressfrei; für den Fahrschüler: kalkulierbar, motiviert, preiswert, schnell und stressfrei) herbeiführt.
Die durch die vorliegende Erfindung verwirklichten Ziele sind insbesondere in der Erreichung eines optimalen Fahrverhaltens zu sehen, das durch Defensive, Ökonomie, Rücksichtnahme, Sicherheit Umweltbewusstsein und Verantwortunggefühl in Übereinstimmung mit dem § 1 unserer Straßenverkehrsordnung geprägt ist. Das Hauptziel ist in einer optimalen Fahrausbildung mit High-Tech-Systemen (= Lernfreude pur) zu sehen.
Fahrschüler absolvieren demnach in einem neuartigen Lerncenter (integriertes Konzept) mit modernsten Fahrsimulatoren die Grundübungsfahrten, arbeiten an Bildschirmplätzen und werden von ihrer Fahrlehrern unter Einbeziehung aktuellster technischer Hilfsmittel methodisch unterrichtet; Lernen in dieser neuen Art stellt ein freudiges Erlebnis dar.
Auch die Fahrlehrer können als Franchisenehmer eines Teilbereichs profitieren und ihre eigene Fahrschule auf diese Weise für das Führerschein-Neugeschäft nach dem Vorbild der Drive-Station profilieren und nachhaltig sichern.
Aber nicht nur Fahrschüler sowie Fahrlehrer zieht dieses Erlebnis- und Ausbildungskonzept an, sondern auch Autofahrer mit Führerschein jeden Alters. In der Drive-Station können aktuelle Erkenntnisse gewonnen bzw. Fähigkeiten am Steuer nach langer Fahrpause überprüft und aufgefrischt werden. Dies ist besonders hilfreich, wenn es zum Beispiel darum geht, aus familiären Gründen wieder selbst aktiv am Straßenverkehr teilzunehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, das auf einem computergeeigneten Medium gespeicherte computerlesbare Programmmittel aufweist und/oder direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte des Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art ausgeführt werden, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem Computer läuft. Dies betrifft insbesondere die Eingriffsmöglichkeit des Fahrlehrers ins simulierte Verkehrsszenario, um den Fahrschüler nach seinen speziellen Erfordernissen zu schulen.
Wesentlicher Erfindungsbestandteil des Systems und des Verfahrens zur Fahrausbildung für Kraftfahrzeuge, geeignet zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges, ist die erfindungsgemäße Fahrsimulationseinrichtung, die einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet ist, so dass ein Fahrlehrer auf einem zweiten Sitz körperlich anwesend sein kann, um in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen zu können, so wie im realen Fahrzeug eben auch. Weiterhin kann sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers über geeignete Aufzeichnungsmedien wie z. B. Digitalkameras beobachtet, simultan über eine geeignetes Netzwerk wie beispielsweise das Internet zur Beobachtung weitergeleitet und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung, z. B. einer Festplatte in einem Server, für eine zeitversetzte Beobachtung aufgezeichnet werden. Dieser Fahrsimulator kann darüber hinaus modular aufgebaut sein, um so den Transport vom Hersteller zum Aufstellungsort und die dortige Montage zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung betrifft schließlich die Verwendung mindestens eines Systems gemäß der vorstehend dargelegten Art und/oder eines Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegten Art zur Fahrausbildung, insbesondere in Bezug auf motorisierte Fortbewegungsmittel, wie etwa Kraftfahrzeuge.
Erfindungswesentlich ist auch eine Kombination von einem Theorie Unterricht bezogenen Lernsystem, dem Computer Aided Training mit einem praxisbezogenen Lernsystem, und dem Fahrausbildungssimulator. Während an den Computer-Arbeitsplätzen die theoretische Fahrausbildung einer Fahrschule mit den Fragen, die sonst zu Papier gebracht sind und vom Fahrschüler zu beantworten sind, im Vordergrund steht, erfolgt das Fahrschultraining in der Anfangsphase der Ausbildung mit dem Fahrausbildungssimulator.
Hat der Fahrschüler das Theorie-Programm erfolgreich absolviert und quasi auch eine Fahrprüfung am Simulator bestanden, kann der Fahrschüler zur Prüfung zugelassen werden und auch gleich praktisch mit dem Wagen fahren, ohne erst noch eine Vielzahl von Fahrstunden das Fahren an sich üben zu müssen. Die mit den hohen Kosten verbundenen Fahrstunden werden unter Kostenminimierung am Simulator vollzogen. Auf diese Weise ist es möglich, in Kürze von 14 Tagen alle Voraussetzungen für eine Führerscheinprüfung zu erfüllen.
Fahrschulen können nunmehr ihre Schüler für den Fahrzeug-Führerschein im Simulator nach dem Vorbild des Pilotentraining trainieren. Das Simulationstraining in Theorie und Praxis schult die Fahrfestigkeit und die Fahrsicherheit. Völlig entspannt, risikolos und gefahrlos wird virtuell selbst „erfahren", dass die Fahrphysik nicht ohne Unfallfolgen überschritten werden kann. Es werden schnellere Lernfortschritte erreicht. Fahrfestigkeit und Fahrsicherheit werden in der Fahrausbildung zu einem ganzheitlichen Verständnis zusammengeführt, so dass eine neue Qualität der Verkehrssicherheit auf den Straßen entsteht. Anspruchsvolle Lern- und Lehrsoftware von Hightech Simulatoren und PC Arbeitsplätzen sind hierbei die tragenden Säulen. Die Fahrstrecken werden dabei mit unterschiedlichen Bildtechniken präsentiert. Hierfür können leuchtstarke Röhrenmonitore oder LCD- bzw. TFT-Flachbildschirme diverser Größen bzw. Projektionstechniken, auch für aufwendige Großbilddarstellungen, geordert werden. Die Simulatoren sind mit elektrisch betriebenen Bewegungsmechaniken ausgestattet. Entweder nur mit Längs- oder Querbewegungen bzw. in der Kombination beider Komponenten wird ein optimales Fahrgefühl geschaffen. Als Einstiegsmodell wird ein kurzer, raumsparender Simulator eingesetzt. Eine Streckenbilddarstellung erfolgt mit bis zu fünf Bildschirmen für 135° bzw. 200° Sichtwinkel. Aber auch Plasma-Flachbildschirme mit 45° Sichtwinkel sind einsetzbar. Sichtsysteme mit drei VGA-Röhrenmonitoren mit einem Sichtwinkel von 135°, sowie vorzugsweise mit 200° Panoramasicht bzw. Projektionsdynamik für ein Streckenbilderzeugung von bis zu 3 × 2 Metern können Verwendung finden. Großbildprojektoren in Rückprojektions- und Beamer-Technologie mit Bildflächen bis zu mehreren Metern sind ebenfalls vorgesehen. Eingesetzt werden auch Simulatoren mit Original-Fahrzeugen oder Fahrzeuge nach Wahl der Fahrschule.
Die erfindungsgemäße Fahrsimulationseinrichtung wird durch eine Fahrgastzelle, die mit Sitz, Steuer- und Bedienelementen sowie Lenkrad, allen Pedalen, Handbremse und Gangschaltung ausgestattet ist, gebildet. Insbesondere wird auf die Integration des Fahrlehrers geachtet, so dass ein Ausstattung mit einem zweiten Sitz in und/oder am Fahrsimulator vorgesehen ist. Vorteilhaft ist auch die große Zerlegbarkeit der Fahrsimulationseinrichtung in einzelne Baugruppen wie Aufstellplattform, Grundrahmen, Bildschirmaufbau usw. für den leichteren Transport und Aufbau am Schulungsort. Insofern ist die Fahrsimulationseinrichtung modular aufgebaut, so dass u. a. auch verschiedene PKW-Serienmodelle nachbildet werden können. Dies bedeutet, dass Sitz, Lenkrad oder ganze Modulgruppen wie Fahrerkonsole einzeln austauschbar sind. Hierdurch kann sich der Fahrschüler bereits im Simulator anhand der Original-Innenaustattung an ein Serienmodell gewöhnen. Für eine gute Bewegungsdynamik kann eine sogenannte geräuscharme, wartungsfreie, elektrisch betriebene motion platform eingesetzt werden, die streckenbildsynchrone Nick- und Rollbewegungen der Fahrgastzelle erlaubt. Die Zuführung der Sinnesreize leistet einen hohen Beitrag zur Gesamtempfindung von Realitätsnähe.
Der bzw. die PC's der Theorie-Trainingstation stehen vorzugsweise mit dem Computer der Fahrsimulationseinrichtung, d. h. mit der Praxis-Trainingsstation sowie einer Überwachungsstation via Intranet oder auch übers Internet in Verbindung, so dass z. B. Fahrfehler simultan von anderen Fahrschülern oder Fahrlehrern gesehen oder abgespeichert werden und später abrufbar sind, um auch eine Überprüfung durch den Kandidaten selbst oder den beteiligten Fahrlehrer vornehmen zu können.
Ein Computerprogrammprodukt, die spezielle Simulationssoftware hierfür ist ebenfalls modular aufgebaut. Diese Software umfasst beispielsweise 100 kombinierbare Einzelprogrammsegmente. Eine Grundsoftware umfasst z. B. 28 Lernprogramme für den Fahrschulbereich. Diese Software deckt unterschiedliche Risikosituationen ab und orientiert sich an den vielfältigsten Bedürfnissen der Verkehrssicherheit. So können neben den alltäglichen Fahrsituationen, also dem normalen Fahrtraining bis zur Prüfung, auch extreme Vorkommnisse simuliert werden, die sonst nicht vorbereitend – und in Realität schon gar nicht – geübt werden könnten, wie beispielsweise vom plötzlichen Wildwechsel über den beliebten Ehestreit im Auto oder gar Carnapping. Sie ermöglicht darüber hinaus die Beobachtung aller Aktionen und Reaktionen von Schüler und Lehrer auf das simulierte Szenario.
Bei den beschriebenen Varianten können Einzelmerkmale einer Lösung ohne weiteres mit Merkmalen einen anderen Lösung kombiniert werden, so dass die Erfindung nicht nur auf die gezeigten Varianten beschränkt ist.

Claims

System zur Fahrausbildung für motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge, bestehend aus mehreren Komponenten zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens eine Fahrsimulationseinrichtung beinhaltet, die soweit einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet ist, dass ein körperlich anwesender Fahrlehrer in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen kann, wie im realen Fahrzeug auch.
System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers über geeignete Aufzeichnungsmedien wie z. B. Digitalkameras beobachtet, simultan über eine geeignetes Netzwerk wie z. B. das Internet zur Beobachtung weitergeleitet und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung wie z. B. einer Festplatte in einem Server für eine zeitversetzte Beobachtung aufgezeichnet werden.
System gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System zusätzlich zu der Fahrsimulationseinrichtung mindestens eine Trainingsstation beinhaltet, die – soweit sie nicht zur theoretischen Schulung genutzt wird – zur beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers auf der betreffenden Fahrsimulationseinrichtung simultan oder zeitversetzt das Geschehen in der Fahrsimulationseinrichtung darstellen kann.
System gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das System mindestens eine Überwachungsstation beinhaltet, die zum Zwecke der beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers das Geschehen im Fahrsimulator aufzeichnet, so dass es für den betreffenden Fahrschüler zeitversetzt dargestellt werden kann und für ihn so sein eigenes Verhalten nachvollziehbar wird.
System gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Systemkomponenten zur Verknüpfung von praxisnaher Fahrschulung in einer Fahrsimulationseinrichtung und veranschaulichter Theorieschulung in einer Trainingsstation mittels eines Netzwerkes (intern durch ein Intranet bzw. extern mittels Internet) so miteinander verbunden sind, dass das Geschehen im Fahrsimulator unabhängig von seinem Standort simultan in einer beliebigen und ortsunabhängigen Trainingsstation gezeigt werden kann und gleichzeitig in einer ebenfalls beliebigen und ortsunabhängigen Überwachungsstation aufgezeichnet wird, um auch eine zeitversetzte Vorführung in einer beliebigen und ortsunabhängigen Trainingsstation zu ermöglichen.
Verfahren zur Fahrausbildung auf motorisierten Fortbewegungsmitteln, insbesondere Kraftfahrzeugen, zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges, gekennzeichnet durch mindestens eine Fahrsimulationseinrichtung, die soweit einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet sein muss, dass ein körperlich anwesender Fahrlehrer in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen kann, wie im realen Fahrzeug auch.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Möglichkeit, sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers über geeignete Aufzeichnungsmedien wie z. B. Digitalkameras zu beobachten, simultan über eine geeignetes Netzwerk wie z. B. das Internet zur Beobachtung weiterzuleiten und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung wie z. B. einer Festplatte in einem Server für eine zeitversetzte Beobachtung aufzuzeichnen.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Trainingsstation, die – soweit sie nicht zur theoretischen Schulung genutzt wird – zur beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers simultan oder zeitversetzt das Geschehen in einer Fahrsimulationseinrichtung darstellen kann.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet durch mindestens eine Überwachungsstation, die zum Zwecke der beispielhaften Beobachtung des Verkehrsverhaltens eines Fahrschülers das Geschehen in der Fahrsimulationseinrichtung aufzeichnet, so dass es für den betreffenden Fahrschüler zeitversetzt dargestellt werden kann und für ihn so sein eigenes Verhalten nachvollziehbar wird.
Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet dass alle Systemkomponenten zur Verknüpfung von praxisnaher Fahrschulung in einer Fahrsimulationseinrichtung und veranschaulichter Theorieschulung in einer Trainingsstation mittels eines Netzwerkes (intern durch ein Intranet bzw. extern mittels Internet) so miteinander verbunden sind, dass das Geschehen in der Fahrsimulationseinrichtung unabhängig vom Standort simultan in einer beliebigen und ortsunabhängigen Trainingsstation gezeigt werden kann und gleichzeitig in einer ebenfalls beliebigen und ortsunabhängigen Überwachungsstation aufgezeichnet wird, um auch eine zeitversetzte Vorführung in einer beliebigen und ortsunabhängigen Trainingsstation zu ermöglichen.
Computerprogrammprodukt (Software) zum Betrieb einer Fahrsimulationseinrichtung zur Fahrausbildung auf motorisierten Fortbewegungsmitteln, insbesondere Kraftfahrzeugen, zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges, gekennzeichnet durch die Möglichkeit, dass ein in der Fahrsimulationseinrichtung körperlich anwesender Fahrlehrer auf die Aktionen des Fahrschülers und den Ablauf des vom Computer generierten Szenarios beliebig oder gezielt Einfluss nehmen kann und durch die Möglichkeit, dass sowohl das eingespielte Fahrsimulationsszenario und das Verhalten des Schülers wie auch des Lehrers über geeignete Aufzeichnungsmedien wie z. B. Digitalkameras beobachtet, simultan über eine geeignetes Netzwerk wie z. B. das Internet zur Beobachtung weitergeleitet und dabei gleichzeitig auf einer geeigneten Einrichtung wie z. B. einer Festplatte in einem Server für eine zeitversetzte Beobachtung aufgezeichnet werden kann.
Fahrsimulationseinrichtung zur Fahrausbildung für motorisierte Fortbewegungsmittel, insbesondere Kraftfahrzeuge, geeignet zur Einübung von Fahrpraxis und Verkehrsverhalten sowie der Überwachung des fortschreitenden Lernerfolges, dadurch gekennzeichnet, dass die betreffende Fahrsimulationseinrichtung insoweit einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet ist, dass ein Fahrlehrer auf einem zweiten Sitz körperlich anwesend sein kann, um in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen zu können, wie im realen Fahrzeug auch.
Fahrsimulationseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsimulationseinrichtung mit Beobachtungsgeräten, z. B. Digitalkameras, zur Erfassung des simulierten Szenarios und der Aktionen und Reaktionen von Fahrschüler und Fahrlehrer ausgestattet ist.
Fahrsimulationseinrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine bereits bestehende einsitzige Fahrsimulationseinrichtung durch nachträgliche Beistellung oder beliebigen Anbau eines zweiten Sitz- oder Stehplatzes insofern einem realen Fahrschulfahrzeug nachgebildet wird, so dass ein Fahrlehrer auf dem zweiten Sitz- oder Stehplatz körperlich anwesend sein kann, um in direktem Kontakt zum Fahranfänger auf die Aktionen des Fahrschülers beliebig oder gezielt Einfluss nehmen zu können, wie im realen Fahrzeug auch und dass geeignete Beobachtungsgeräten, z. B. Digitalkameras, zur Erfassung des simulierten Szenarios und der Aktionen und Reaktionen von Fahrschüler und Fahrlehrer installiert werden.
Fahrsimulationseinrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsimulationseinrichtung für den Transport und für die Montage in beengten Räumen modular aufgebaut und zerlegbar ist.
Anwendung eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und oder des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10 zur Fahrausbildung für Kraftfahrzeuge.