DE102006062864B4

DE102006062864B4 - Fahrzeug-Simulationssystem

Info

Publication number: DE102006062864B4
Application number: DE102006062864A
Authority: DE
Inventors: Sadanao Wako Ichimi; Yukio Wako Miyamaru
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2026-05-31
Also published as: GB2426747B; US20070008089A1; GB2450271B; DE102006025120B4; GB0610640D0; DE102006025120A1; GB2450271A; US8414299B2; GB2426747A; US8033830B2; GB0817697D0; US20100035218A1

Abstract

Fahrzeug-Simulationsvorrichtung, aufweisend ein von einem Fahrer betriebenes Dummy-Fahrzeug (120), eine vordere Anzeigeeinheit (140, 1200) zur Anzeige einer Szene auf der Grundlage des Betriebs des Dummy-Fahrzeugs (120), wobei die Anzeige der vorderen Anzeigeeinheit (140, 1200) in dem Fall sichtbar ist, dass eine Betrachtung von einem ersten Sichtpunkt (EP1) aus erfolgt, der auf der Grundlage einer Sitzposition des Fahrers festgelegt ist,
und eine Seiten-Anzeigeeinheit (160L, 160R, 1220L, 1220R, 1300L, 1300R), die auf der linken Seite und/oder rechten Seite vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Seiten-Anzeigeeinheit (160L, 160R, 1220L, 1220R, 1300L, 1300R) so gestaltet ist, dass ein darauf angezeigtes Bild in dem Fall sichtbar ist, wenn es von dem ersten Sichtpunkt (EP1) aus betrachtet wird, und nicht sichtbar ist, wenn eine Betrachtung von einem zweiten Sichtpunkt (EP2) erfolgt, der vor dem ersten Sichtpunkt (EP1) liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug-Simulationssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 für solche Anwendungen, wie zur Verkehrssicherheitserziehung, für Spiele und für ein körperliches Training.
Beschreibung der Hintergrund-Technik
Für eine simulierte Erfahrung des Fliegens von Flugzeugen, des Fahrens von Autos, Motorrädern, Fahrrädern und dergleichen sind Simulationssysteme entsprechend den betreffenden Fahrzeugen vorgeschlagen worden, und ein Teil dieser Simulationssysteme ist in praktischen Gebrauch gelangt. Bei einem Fahrrad-Simulationssystem aus diesen Simulationssystemen betätigt der Fahrer (die Bedienperson) Pedale, während er rittlings auf einem Sattel eines Attrappe- bzw. Dummy-Fahrrades sitzt, um dadurch ein simuliertes Radfahren auszuführen, wobei eine simulierte Geschwindigkeit und dergleichen dadurch erzielt werden, dass die Drehung der Pedale mittels eines bestimmten Geschwindigkeitssensors ermittelt wird und dass ein Simulationsprozess ausgeführt wird.
Bei einem Fahrzeug-Simulationssystem wird es bevorzugt, auf der Vorderseite eine Fahrszene anzuzeigen, die entsprechend einer simulierten Fahrgeschwindigkeit variiert wird, da der Realismus stärker verbessert ist. Wenn unterdessen eine Anzeigeinheit nicht nur auf der Vorderseite, sondern auch auf der Rückseite vorgesehen ist, wird eine weitere realistische Fahrsituation in günstiger Weise realisiert. Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Antriebs- bzw. Fahrsystem vorgeschlagen worden, bei dem ein großer Bildschirm auf der Rückseite des Fahrers derart angeordnet ist, dass eine rückseitige Szene mittels eines Projektors projiziert wird (siehe beispielsweise das offengelegte japanische Patent Nr. 2005-003923 ).
Unterdessen ist bei dem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2005-003923 beschriebenen Fahrsystem der rückwärtige Bildschirm in der Größe groß und im Gewicht schwer, und ein Bild wird durch den Projektor auf den betreffenden Bildschirm derart projiziert, dass das System einen ausgedehnten Platz benötigt, womit es schwierig ist, das betreffende System an einem engen Platz zu installieren; das betreffende System ist für eine Anwendung ungeeignet, bei der es häufig weiterbefördert oder transportiert wird.
Da das Projektionslicht abgeschirmt ist, falls das Dummy-Fahrzeug oder der Fahrer zwischen dem Projektor und dem Bildschirm vorhanden sind, ist überdies eine genaue Ermittlung hinsichtlich der Anordnung des Projektors erforderlich. In dem Fall, dass der Projektor nicht an eine geeignete Stelle gegenüber dem rückwärtigen Bildschirm verlegt werden kann, würde das projizierte Bild verzerrt werden.
Darüber hinaus hängt es vom Willen des Fahrers ab, ob dieser auf den projizierten rückwärtigen Hintergrund schaut oder nicht, so dass das System nicht für die Anwendung geeignet ist, bei der der Fahrer gezwungen ist, die Rückseite zum Zwecke der Sicherheitserziehung und des Sicherheitstraining zu überprüfen. Darüber hinaus wird es bevorzugt, auf der Vorderseite eine Fahrszene anzuzeigen, die entsprechend einer simulierten Fahrgeschwindigkeit verändert wird, da der Realismus stärker verbessert ist. Wenn unterdessen eine Anzeigeeinheit nicht nur auf der Vorderseite, sondern auch auf linken und rechten Seitenpositionen vorgesehen ist, um linke bzw. rechte Szenen anzuzeigen, wird eine weitere realistische Fahrsituation realisiert. Unter diesem Gesichtspunkt ist ein Fahrsystem vorgeschlagen worden, bei dem große Bildschirme auf den linken und rechten Seiten des Fahrers angeordnet sind, um den Hintergrund mittels eines Projektors zu projizieren (siehe beispielsweise das offengelegte japanische Patent Nr. 2005-003923 ). Auf den linken und rechten Bildschirmen in dem Fahrsystem wird der Hintergrund fortwährend angezeigt, und zwar unabhängig von der Lage des Fahrers oder der Richtung seines Kopfes.
Unterdessen hängt es bei dem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2005-003923 beschriebenen Fahrsystem von der Intention des Fahrers ab, ob er auf die projizierten linken und rechten Szenen schaut oder nicht. In dem Fall, dass man den Fahrer zum Zwecke einer Sicherheitsausbildung und eines Sicherheitstrainings eine Überprüfung auf der linken und rechten Seite vornehmen lässt, insbesondere zum Zeitpunkt der Überprüfung der linken und rechten Seite an einer Kreuzung, an der die Sichtbarkeit schlecht ist, wird empfohlen, dass sich der Fahrer nach vorne neigen und die Sicherheit gesichert bestätigen sollte. In dem Simulationssystem kann, obwohl sogar die linken und rechten Szenen angezeigt werden, der Effekt, dass der Fahrer dazu gebracht wird, eine Gewohnheit einer Sicherheitsprüfungsaktion aufzubauen, dann nicht erzielt werden, wenn die Prüfung der Intention des Fahrers überlassen ist.
Darüber hinaus sind bei dem in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2005-003923 beschriebenen Fahrsystem die linken und rechten Bildschirme in der Größe groß und im Gewicht schwer, und die Projektion von Bildern mittels eines Projektors oder mittels Projektoren benötigt einen umfangreichen Platz, was es schwierig macht, das System an einem engen Platz zu installieren. Falls der Fahrer zwischen dem Projektor bzw. den Projektoren und dem Dummy-Fahrzeug vorhanden ist, würde das Projektionslicht abgeschirmt werden, so dass eine genaue Untersuchung bezüglich der Anordnung des Projektors bzw. der Projektoren erforderlich ist. In dem Fall, dass der Projektor bzw. die Projektoren nicht an eine geeignete Stelle bzw. geeignete Stellen für die linken und rechten Bildschirme verlegt werden kann bzw. können, wären die projizierten Bilder verzerrt.
Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben erwähnten Probleme geschaffen worden. Demgemäß besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Fahrzeug-Simulationssystem bereitzustellen, welches zur Realisierung einer Simulation imstande ist, um den Fahrer (die Bedienperson oder den Fahrer) mit Sicherheit die Sicherheit auf den linken und rechten Seiten entsprechend der Situation überprüfen zu lassen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält das Fahrzeug-Simulationssystem ein von einem Fahrer bedientes Dummy-Fahrzeug; eine vordere Anzeigeeinheit zur Anzeige einer Szene auf der Grundlage der Bedienung des Dummy-Fahrzeugs und der visuellen Bestätigung, wenn eine Betrachtung von einem ersten Sichtpunkt aus erfolgt, der auf der Grundlage der Sitzposition des Fahrers festgelegt ist; und eine Seiten-Anzeigeeinheit, die auf zumindest einer Seite der linken und der rechten Seite vorgesehen ist und die so gestaltet ist, dass ein darauf angezeigtes Bild dann nicht visuell bestätigt wird, wenn es von dem ersten Sichtpunkt aus betrachtet wird, sondern dass eine visuelle Bestätigung dann erfolgt, wenn eine Betrachtung von einem zweiten Sichtpunkt auf der Vorderseite in Bezug auf den ersten Sichtpunkt erfolgt.
In dem Fall, dass die Seiten-Anzeigeeinheit so festgelegt ist, dass eine visuelle Bestätigung dann nicht erfolgt, wenn eine Betrachtung von dem ersten Sichtpunkt der Sitzposition aus erfolgt, sondern dass eine visuelle Bestätigung dann erfolgt, wenn eine Betrachtung von dem zweiten Sichtpunkt aus erfolgt, ist es möglich, den Fahrer eine gesicherte Maßnahme der Sicherheitsüberprüfung auf den linken und rechten Seiten vornehmen zu lassen. In diesem Fall kann eine Abschirmungseinrichtung zwischen dem ersten Sichtpunkt und der Seiten-Anzeigeeinheit vorgesehen sein, um dadurch die Sichtbarkeit der Seiten-Anzeigeeinheit einzuschränken.
Ferner kann die vordere Anzeigeeinheit einen zentralen Anzeigebereich zur Anzeige einer vorderen Szene sowie linke und rechte End-Anzeigebereiche zur Anzeige von linken bzw. rechten Szenen enthalten, und sie kann erste Spiegelteile zur Abschirmung der linken und rechten End-Anzeigebereiche von dem ersten Sichtpunkt sowie zum Reflektieren von Bildern zu den Querseiten hin, zweite Spiegelteile zum Reflektieren der durch die ersten Spiegelteile reflektierten Bilder zu dem zweiten Sichtpunkt hin sowie Vergrößerungslinsen umfassen, die zwischen dem zweiten Sichtpunkt und den zweiten Spiegelteilen vorgesehen sind. In dem Fall, dass die linken und rechten Szenen so in den linken bzw. rechten End-Anzeigebereichen zur Anzeige der linken bzw. rechten Szenen angezeigt werden, wirkt die vordere Anzeigeeinheit außerdem als Seiten-Anzeigeeinheiten, was zu einer einfachen Anordnung führt. Darüber hinaus wird die Reflexion durch die erste Spiegelteile und die zweiten Spiegelteile zweimal vorgenommen, wodurch die Positionen und Richtungen der Anzeige der Bilder frei festgelegt werden kann, was es ermöglicht sicherzustellen, dass die Bilder dann nahezu nicht visuell bestätigt werden, wenn sie von dem ersten Sichtpunkt aus betrachtet werden, sondern dass sie visuell dann bestätigt werden können, wenn sie von dem zweiten Sichtpunkt aus betrachtet werden. Durch die zwischen dem zweiten Sichtpunkt und den zweiten Spiegelteilen vorgesehenen Vergrößerungslinsen können die durch die zweiten Spiegelteile reflektierten Bilder ferner auf kleine Bilder festgelegt sein, und die Bilder werden visuell nahezu nicht bestätigt, wenn sie von dem ersten Sichtpunkt aus betrachtet werden, und zwar wegen des Fehlens von Vergrößerungslinsen dazwischen.
Ferner kann das Fahrzeug-Simulationssystem über eine Positions-Detektiereinrichtung zur Ermittlung des Position des Fahrers und über eine Anzeige-Schalteinrichtung zum Umschalten der Seiten-Anzeigeeinheit in einen Anzeigemodus und in einen Nicht-Anzeigemodus entsprechend der Position des Fahrers, die durch die Positions-Detektiereinrichtung ermittelt ist, verfügen. Wenn die Anzeige-Schalteinrichtung verwendet wird, kann die Anzeige der Seiten-Anzeigeeinheit lediglich dann wirksam gemacht werden, wenn sich der Fahrer nach vorn neigt, so dass man den Fahrer eine Prüfaktion vornehmen lassen kann.
Gemäß dem Fahrzeug-Simulationssystem der vorliegenden Erfindung wird bzw. ist die Seiten-Anzeigeeinheit so festgelegt, dass eine visuelle Bestätigung dann nicht erfolgt, wenn eine Betrachtung von dem ersten Sichtpunkt der Sitzposition aus erfolgt, dass aber eine visuelle Bestätigung erfolgt, wenn eine Betrachtung von dem zweiten Sichtpunkt aus erfolgt, wodurch der Fahrer sicher veranlasst werden kann, eine linke und rechte Sicherheitsprüfmaßnahme vorzunehmen.
Darüber hinaus ist die vordere Anzeigeeinheit gemäß dem Fahrzeug-Simulationssystem der vorliegenden Erfindung mit den linken und rechten End-Anzeigebereichen zur Anzeige der linken bzw. rechten Szenen versehen, wodurch die vordere Anzeigeeinheit so gestaltet ist, dass sie auch als Seiten-Anzeigeeinheiten wirkt, was zu einer kleinen und einfachen Anordnung führt. Ferner können die linken und rechten Szenen in linken bzw. rechten geeigneten Positionen durch die ersten Spiegelteile und die zweiten Spiegelteile angezeigt werden.
Ferner wird der Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen völlig verständlich werden, die lediglich zur Veranschaulichung gegeben sind und die somit die vorliegende Erfindung nicht beschränken. In den Zeichnungen zeigen
1 eine Perspektivansicht eines Fahrrad-Simulationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein generelles Blockdiagramm des Fahrrad-Simulationssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 eine Draufsicht des Fahrrad-Simulationssystems gemäß der ersten Ausführungsform,
4 ein Ablaufdiagramm, welches die Prozedur eines linken und rechten Sicherheitsprüfprozesses veranschaulicht,
5 eine Draufsicht eines Fahrrad-Simulationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
6 eine Perspektivansicht eines linken Monitors,
7 eine Draufsicht eines Fahrrad-Simulationssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
8 eine Perspektivansicht eines Fahrrad-Simulationssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
9 ein generelles Blockdiagramm eines Fahrrad-Simulationssystems gemäß der vierten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen der 1 bis 9 wird das Fahrzeug-Simulationssystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 veranschaulicht, weist das Fahrrad-Simulationssystem 10a gemäß einer ersten Ausführungsform ein Dummy-Fahrrad (Dummy-Fahrzeug) 120, welches von einem Fahrer betätigt wird, einen vorderen Monitor (vordere Anzeigeeinheit) 140 zur Anzeige einer Szene auf der Grundlage der Betätigung des Dummy-Fahrrades 120, eine Anzeigeinheit 160L auf der linken Seite zur Anzeige einer linken Szene und eine Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite zur Anzeige einer rechten Szene, ein linkes und rechtes Paar von Matten-Schaltern 180L, 180R, die an Stellen vorgesehen sind, an denen der Fahrer auf das Dummy-Fahrzeug 120 aufsteigt und von diesem absteigt, und eine Hauptsteuereinheit 200 zur Gesamtsteuerung des Fahrrad-Simulationssystems 100a auf. Der vordere Monitor 140 weist einen Lautsprecher 210 auf, und ein Allzweck-Monitor kann dafür verwendet werden. Es ist empfehlenswert, den vorderen Monitor 140 beispielsweise an einer oberen Seite der Hauptsteuereinheit 200 anzuordnen.
Nachstehend wird bezüglich des linken und rechten Paares von Mechanismen in dem Fahrrad-Simulationssystem ein „L” dem jeweiligen Bezugszeichen für die linke Seite und ein „R” dem jeweiligen Bezugszeichen für die rechte Seite angehängt, um die Beschreibung der betreffenden Einrichtungen zu unterscheiden. Darüber hinaus wird der Sicht- bzw. Betrachtungspunkt des auf dem Dummy-Fahrrad 120 fahrenden Fahrers auf den Augpunkt EP1 bezogen, und der Gesichts- bzw. Betrachtungspunkt des Fahrers wird in dem Fall, dass dieser von dem Dummy-Fahrrad 120 absteigt und sich zur Vorderseite in Bezug auf den Lenker 280 bewegt hat, als Augpunkt EP2 bezeichnet.
Zunächst wird das Dummy-Fahrrad 120 beschrieben. Das Dummy-Fahrrad 120 weist einen Rahmen 220, einen mit dem Rahmen 220 durch eine Sattelstütze verbundenen Sattel 240, den Lenker 280, der um ein Kopfrohr des Rahmens 220 drehbar ist, zwei vordere Gabeln 300 als Ständer zum festliegenden Tragen des Kopfrohres 220a und ein Hinterrad 320 auf, welches durch einen hinteren Endteil des Rahmens 220 drehbar getragen ist.
Ein Rohr 340, das sich in einer horizontalen Richtung erstreckt, ist an den unteren Enden der vorderen Gabeln 300 vorgesehen, und das Rohr 340 sitzt auf einem Erdboden. Das Hinterrad 320 dient als hinterer Ständer. Darüber hinaus weist das Dummy-Fahrrad 120 ein Paar von Kurbeln 380, die mit der linken und rechten Seite einer Kurbelwelle verbunden sind, Pedale 400, die an den äußeren Enden der Kurbeln 380 vorgesehen sind, ein vorderes Kettenrad 420, welches an der rechten Kurbel 380 vorgesehen ist, ein hinteres Kettenrad 460, welches von dem vorderen Kettenrad 420 durch eine Kette 440 drehmäßig angetrieben wird, ein aus Eisen bestehendes Schwungrad 480, welches durch das hintere Kettenrad 460 mittels einer Einwegkupplung drehmäßig angetrieben wird, eine Trommelbremse 500 zum Abbremsen des Schwungrades 480 und einen Bremshebel 520 auf, der an dem Lenker 280 vorgesehen ist.
Ferner weist das Dummy-Fahrrad 120 einen ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 540 zur Ermittlung der Drehzahl des Schwungrades 480, einen zweiten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 560 zur Ermittlung der Drehzahl der Kurbelwelle, einen Lenkwinkel-Sensor 580 zur Ermittlung des Lenkwinkels des Lenkers 280 und einen Drehsensor 600 zur Ermittlung der Betätigungsgröße bzw. des Betätigungsbetrages des Bremshebels 520 durch ein Bremsseil auf. Das Bremsseil verzweigt in seinem Verlauf, wobei einer der Zweige mit dem Drehsensor 600 verbunden ist, während der andere mit der Trommelbremse 500 verbunden ist. Wenn der Bremshebel 520 betätigt wird, wird der Betätigungsbetrag durch den Drehsensor 600 ermittelt, und das Schwungrad 480 wird durch die Trommelbremse 500 abgebremst. Eine Steuereinrichtung 620 ist an den vorderen Gabeln 300 vorgesehen. Außerdem kann das Stehen eines Fahrerfußes oder der Fahrerfüße auf dem Boden mittels eines Matten-Schalters 180L, 180R ermittelt werden.
Wie in 2 veranschaulicht, weist die Steuereinrichtung 620 eine Eingabe- bzw. Eingangs-Interfaceeinheit 660, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 680 und eine erste Kommunikationseinheit 700 auf. Die erste Kommunikationseinheit 700 ist mit einer zweiten Kommunikationseinheit 720 in der Hauptsteuereinheit 200 für eine Echtzeit-Kommunikation mit der Hauptsteuereinheit 200 verbunden. Der erste Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 540, der zweite Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 560, der Lenkwinkel-Sensor 580, der Dreh-Sensor 600 und der Matten-Schalter 180L, 180R sind über die Eingangs- bzw. Eingabe-Interfaceeinheit 660 zur Eingabe von Signalen mit der Steuereinrichtung 620 verbunden. Die CPU 680 nimmt eine Verarbeitung oder Umsetzung der Signale von den elektrischen Komponentenelementen vor und überträgt die verarbeiteten oder umgesetzten Signale durch die erste Kommunikationseinheit 700 zu der Hauptsteuereinheit 200 hin.
Die Hauptsteuereinheit 200 weist eine Situations-Einstelleinheit 800 zur Festlegung der Situation des simulierten Radfahrens, eine Rechenverarbeitungseinheit 820 zur Ausführung von Rechenprozessen entsprechend den Fahrzuständen, eine Anzeigesteuereinheit 840 zur Steuerung der Anzeige auf dem vorderen Monitor 140, einen Audiotreiber 860 zur Audioabgabe von einem Lautsprecher 210, eine Alarmeinheit zur Abgabe eines bestimmten Alarms an den Fahrer und eine Speichereinheit 90 auf, die Daten zu lesen und zu schreiben imstande ist.
In der Rechenverarbeitungseinheit 820 wird beispielsweise eine simulierte Fahrgeschwindigkeit V auf der Grundlage des Signals bestimmt, welches von dem ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 540 durch die Steuereinrichtung 620 erhalten wird; ferner wird in der betreffenden Rechenverarbeitungseinheit eine simulierte Fahrrichtung auf der Grundlage des Signals von dem Lenkwinkel-Sensor 580 bestimmt, und die gegenwärtige Position wird auf einer Simulationsbasis festgelegt. Die Speichereinheit 900 ist mit einer Bild-Datenbank 900a versehen, in der ein Bild der der gegenwärtigen Position entsprechenden Szene durch die Rechenverarbeitungseinheit 820 erhalten wird oder in der Polygondaten für den Aufbau des Bildes und dergleichen aufgezeichnet sind.
In der Alarmeinheit 880 wird beispielsweise entschieden, ob der Arbeitsablauf durch den Fahrer angemessen ist, und zwar auf der Grundlage der Signale, die von dem zweiten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 560, dem Dreh-Sensor 600 und dem Matten-Schalter 180L, 180R erhalten werden; die betreffende Alarmeinheit gibt einen bestimmten Alarm ab, wenn die Arbeitsweise unpassend ist. Der Alarm wird als Zeichen auf dem Bildschirm 140a des vorderen Monitors 140 angezeigt oder als Sprache bzw. Ansage von dem Lautsprecher 210 abgegeben.
Die Anzeigesteuereinheit 840 weist eine Zentralbereichs-Anzeigesteuereinheit 920, eine Anzeigesteuereinheit 940 für den linken Bereich, eine Anzeigesteuereinheit 960 für den rechten Bereich und eine Bild-Synthetisiereinheit 980 auf. Die Anzeigesteuereinheit 920 für den zentralen Bereich hat die Funktion, ein Bild in einem breiten mittleren Anzeigebereich 1000 ausschließlich schmaler Bereiche an den linken und rechten Enden des Bildschirmes 140a des vorderen Monitors 140 (siehe 1) anzuzeigen und sie nimmt eine Festlegung und Anzeige einer Vorderseitenszene in der gegenwärtigen Position vor, die durch die Rechenverarbeitungseinheit 820 erhalten wird, und zwar auf der Grundlage der Bild-Datenbank 900a. Die Anzeigesteuereinheit 940 für den linken Bereich hat die Funktion der Anzeige eines Bildes in einem linken Endanzeigebereich 1020L, der in einen etwa zentralen Höhenbereich in einer schmalen Region am linken Ende des Bildschirms 140a festgelegt ist, und die betreffende Anzeigesteuereinheit nimmt eine Festlegung und Anzeige einer Szene in der linken Richtung an der gegenwärtigen Position auf der Grundlage der Bild-Datenbank 900a vor. In entsprechender Weise hat die Anzeigesteuereinheit 960 für den rechten Bereich bzw. für die rechte Region die Funktion der Anzeige eines Bildes in einer rechten Endanzeigeregion 1020R, die am rechten Ende symmetrisch zu der Anzeigeregion 1020L am linken Ende festgelegt ist, und die betreffende Anzeigesteuereinheit nimmt eine Festlegung und Anzeige einer Szene in der rechten Richtung bei der gegenwärtigen Position auf der Grundlage der Bild-Datenbank 900a vor. Nebenbei sei angemerkt, dass die zentrale Anzeigeregion 1000, die linke Endanzeigeregion 1020L und die rechte Endanzeigeregion 1020R auf einer konzeptionellen Basis verschiedene Bilder anzeigen, dass jedoch die betreffenden Bilder auf demselben Bildschirm 140a angezeigt werden, so dass sie in dem Zustand angezeigt werden, in welchem sie durch die Bild-Synthetisiereinheit 980 zu einem einzigen Bild zusammengesetzt sind. Die in der zentralen Anzeigeregion 1000, der Anzeigeregion 1020L am linken Ende und der Anzeigeregion 1020R am rechten Ende angezeigten Bilder sind auf der Basis nicht nur der gegenwärtigen Position festgelegt, sondern auch auf der Basis der simulierten Situation, die durch die Situations-Festlegungseinheit 800 festgelegt ist; so werden beispielsweise Bilder angezeigt, in denen die EIN/AUS-Zustände von Verkehrsignalen, die Fahrzustände von anderen Fahrzeugen, die Gehbedingungen von Fußgängern etc. in Farben und Bewegungen als Bilder der Verkehrssignale, der Fahrzeuge, der Fußgänger, etc. berücksichtigt sind.
Wie in 1 und 3 veranschaulicht, weist die Anzeigeeinheit 160L für die linken Seite ein erstes Spiegelteil 1100L auf, mit dem zur linken Seite ein Bild hin reflektiert wird, welches im Anzeigebereich 1020L am linken Ende angezeigt wird; ferner weist die betreffende Anzeigeeinheit ein zweites Spiegelteil 1120L auf, mit dem das durch das erste Spiegelteil 1100L reflektierte Bild weiter zur Mitte reflektiert wird. Außerdem ist eine Vergrößerungslinse 1140L vorgesehen, durch die das Bild vergrößert wird, welches ursprünglich im Anzeigebereich 1020L am linken Ende vorhanden ist und in dem zweiten Spiegelteil 1120L reflektiert worden ist. Das erste Spiegelteil 1100L ist in einer oberen Draufsicht derart schräg vorgesehen, dass sein eines Ende weitgehend einen Kontakt zu einem Grenzteil zwischen der Anzeigeregion 1020L am linken Ende und dem zentralen Anzeigebereich 1000 des Bildschirms 140a herstellt und die Anzeigeregion 1020L am linken Ende derart überzieht, dass letztere vom Fahrer nicht gesehen wird. Das zweite Spiegelteil 1120L befindet sich seitlich und an einer etwas zurückliegenden Seite des vorderen Monitors 140 in derselben Höhe wie der Anzeigebereich 1020L am linken Ende, und es ist in einer oberen Draufsicht schräg festgelegt.
Die Vergrößerungslinse 1140L ist eine Fresnel-Linse, die sägezahnartige Prismen mit einer winzigen Teilung aufweist und die in einer dünnen tetragonalen flachen plattenartigen Form gebildet ist. Die Vergrößerungslinse 1140L besteht aus einem Acrylharz oder dergleichen, und sie ist leicht und starr. Darüber hinaus befindet sich die Vergrößerungslinse 1140L zwischen dem zweiten Spiegelteil 1120L und dem Augpunkt EP2, und sie ist zu dem Augpunkt EP2 hin gerichtet und so eingerichtet, dass eine Anzeige des zweiten Spiegelteiles 1120L in dem Zustand erfolgt, in welchem diese weitgehend auf den gesamten Bereich bei Betrachtung von dem Augpunkt EP2 aus vergrößert ist.
Nebenbei sei angemerkt, dass, wie dies aus 3 klar hervorgeht, bezüglich der Vergrößerungslinse 1140L visuell bestätigt wird, dass sie von Augpunkt EP2 schräg/diagonal und in einem Abstand vom Augpunkt EP2 vorgesehen ist; daher kann das angezeigte Bild vom Fahrer hinreichend erkannt werden. Wie durch einen optischen Weg A angedeutet, handelt es sich bei dem für den Augpunkt EP1 angezeigten Bild ferner um ein Bild, welches an einer von dem zweiten Spiegelteil 1120L verschiedenen Position reflektiert ist, und das Bild in dem Anzeigebereich 1020L am linken Ende ist bei Betrachtung von dem Augpunkt EP1 aus unsichtbar.
Andererseits kann bezüglich der reflektierenden Oberfläche des zweiten Spiegelteiles 1120L der Anzeigebereich 1020L am linken Ende bei Betrachtung von dem Augpunkt EP1 aus visuell nicht erkannt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass das zweite Spiegelteil 1120L bei Betrachtung von dem Augpunkt EP1 aus durch die Vergrößerungslinse 1140L verborgen ist; sogar dann, wenn das zweite Spiegelteil 1120L durch die Vergrößerungslinse 1140L nicht verborgen wird, würde der von dem Anzeigebereich 1020L am linken Ende verschiedene Anteil zu dem zweiten Spiegelteil 1120L hin reflektiert werden. Sogar dann, wenn ein Teil des Bildes in dem Anzeigebereich 1020L am linken Ende zu dem zweiten Spiegelteil 1120L hin reflektiert wird, und zwar bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 aus, ist das reflektierte Bild von dem Augpunkt EP1 entfernt, schräg und klein, so dass das betreffende Bild im Wesentlichen nicht visuell erkannt werden kann.
Die Anzeigeinheit 160R auf der rechten Seite weist ein erstes Spiegelteil 1100R zur Reflexion eines im Anzeigebereich 1020R am rechten Ende angezeigten Bildes zur rechten Seite hin auf; ferner weist die betreffende Anzeigeeinheit ein zweites Spiegelteil 1120R auf, mit dem das durch das erste Spiegelteil 1100R reflektierte Bild weiter zur Mitte reflektiert wird. Außerdem weist die betreffende Anzeigeeinheit eine Vergrößerungslinse 1140R auf, durch die das ursprünglich in dem Anzeigebereich 1020R auf der rechten Seite vorhandene und in dem zweiten Spiegelteil 1120R reflektierte ursprüngliche Bild vergrößert wird. Die Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite ist mit der Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite in einer Links-Rechts-Symmetrie vorgesehen und sie zeigt dieselbe Wirkung wie jene der Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite.
Nunmehr wird ein Verfahren zur Simulation eines Radfahrens unter Heranziehung des Fahrrad-Simulationssystems 100a beschrieben, welches in der oben angegebenen Weise aufgebaut ist.
Wenn sich der Fahrer bei dem Fahrrad-Simulationssystem 100a dem Dummy-Fahrrad 120 nähert und den Matten-Schalter 180L, 180R betritt, um den Schalter einzuschalten, wird die Simulation begonnen; die Zeichen „Ein simuliertes Radfahren wird begonnen. Bitte setzen Sie sich auf den Sattel und betätigen Sie die Pedale” werden auf dem Bildschirm 140a angezeigt oder es wird eine Stimme bzw. Ansage derselben Worte vom Lautsprecher 210 (nachstehend als Abgabe bezeichnet) abgegeben. Die Simulation enthält solche Moden, wie einen Fahrmodus, einen Fuß-Absetzmodus, einen Gehmodus, einen Rückgangmodus, etc., und eine Simulation entsprechend den individuellen Situationen wird ausgeführt.
Der Fahrmodus ist ein Modus, in welchem der auf dem Sattel 240 sitzende Fahrer die Pedale 400 betätigt und den Lenker 280 handhabt, um ein simuliertes Fahren auszuführen. In diesem Fall wird in dem mittleren Anzeigebereich 1000 auf dem Bildschirm 140a eine Szene angezeigt, die auf der Grundlage einer simulierten Fahrgeschwindigkeit V und eines Lenkwinkels verändert wird, welche auf der Grundlage des ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmers 540 und des Lenkwinkel-Sensors 580 erhalten werden. Beim Fuß-Aufsetzmodus betätigt der Fahrer den Bremshebel 520, um die simulierte Fahrgeschwindigkeit V auf null abzusenken, steigt dann von dem Dummy-Fahrrad 120 ab und tritt auf die Matten-Schalter 180L, 180R. Infolgedessen wird in dem zentralen Anzeigebereich 1000 auf dem Bildschirm 140a eine Szene angezeigt, in der sich der Fahrer und das Fahrrad vor einem roten Verkehrssignal im Ruhezustand befinden.
Der Gehmodus ist ein Modus zum Gehen, während das Fahrrad auf einer ausschließlich für Fußgängernutzung vorgesehenen Strasse oder dergleichen geschoben wird; der betreffende Modus ist beispielsweise ein Modus zum Erlernen des Gehens, während das Fahrrad geschoben wird, um nicht ein Hindernis für andere Fußgänger oder dergleichen zu sein. In diesem Fall steigt der Fahrer von dem Dummy-Fahrrad 120 ab und tritt auf die Matten-Schalter 180L, 180R. Dadurch wird ein Gehzustand wiedergegeben, und eine entsprechende Szene wird im mittleren Anzeigebereich 1000 auf dem Bildschirm 140a des vorderen Monitors 140 angezeigt. Der Rückgangmodus ist ein Modus, in welchem der Fahrer, der von dem Fahrrad abgestiegen ist, zurückgeht, während er das Fahrzeug schiebt. In diesem Fall steigt der Fahrer vom Dummy-Fahrrad 120 ab und tritt auf die Matten-Schalter 180L, 180R, während er einen bestimmten Rückgang-Schalter betätigt, um diesen einzuschalten, wodurch der Rückgangzustand wiedergegeben wird, und eine entsprechende Szene wird im mittleren Anzeigebereich 1000 auf dem Bildschirm 140a des vorderen Monitors 140 angezeigt. Nebenbei sei angemerkt, dass bei jedem Modus dieser Modi in dem zentralen Anzeigebereich 1000 eine Vorderseitenszene angezeigt wird, und zwar auf der Grundlage der jeweiligen gegenwärtigen Position, die durch die Rechenverarbeitungseinheit 820 bestimmt wird. Ferner werden linke und rechte Szenen in der Anzeigeinheit 160L für die linke Seite und in der Anzeigeeinheit 160R für die rechte Seite angezeigt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 4 der auf einer Simulationsbasis durchgeführte linke und rechte Prüfprozess beschrieben. Der linke und rechte Prüfprozess stellt einen Prozess dar, der im Modus des Fuß-Aufsetzens auf den Boden, beim Gehmodus und dergleichen ausgeführt wird; bei dem betreffenden Prozess handelt es sich um einen Prozess, der den Fahrer die Aktion der Bestätigung der Sicherheit auf den linken und rechten Seiten erlernen lässt. So können beispielsweise im Falle einer simulierten Situation an einer Kreuzung, an der man auf eine breite Hauptstraße von einer schmalen Reihe mit „Wänden” auf beiden Seiten trifft, Bilder zur linken Richtung und zur rechten Richtung bei Betrachtung von einem Punkt etwas auf der Vorderseite in Bezug auf die angenommene gegenwärtige Position (beispielsweise um einen dem Abstand zwischen EP1 und EP2 entsprechenden Abstand auf der Vorderseite) auf der Anzeigeeinheit 160L für die linken Seite und auf der Anzeigeeinheit 160R für die rechte Seite angezeigt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass es empfehlenswert ist, nicht die Bilder der „Wände” unmittelbar neben dem Fahrer anzuzeigen, sondern die Bilder, die die Fahrzustände der Fahrzeuge in der linken und rechten Richtung längs der breiten Straße bei Betrachtung von einem Punkt aus veranschaulichen, der etwas auf der Vorderseite liegt.
Zunächst wird beim Schritt S100 eine Anleitung „Bitte überprüfen Sie die linken und rechten Seiten, bevor Sie die Fahrt beginnen” abgegeben. Die Anleitung kann im Falle eines erstklassigen Fahrers weggelassen werden, und man kann dem Fahrer die freiwillige Überprüfung der linken und rechten Seiten überlassen.
Hier wird von dem Fahrer verlangt, die linken und rechten Seiten durch Nutzung der Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite und der Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite zu überprüfen. Die in der Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite und der Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite angezeigten Bilder sind bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 aus unsichtbar, und sie können visuell lediglich dadurch bestätigt werden, dass der Fahrer vom Sattel 240 absteigt und sich über den Lenker 280 nach vorn neigt, um seinen Kopf in die Position des Augpunkts EP2 zu verlegen. Vom Fahrer wird nämlich verlangt, dass er sich so verhält, wie wenn er sich von einer realen schmalen Gasse nach vorne neigt, um die linken und rechten Seiten längs der breiten Straße zu überprüfen, so dass der Fahrer sicher die linke und rechte Sicherheitsprüfmaßnahme erlernen kann.
Beim Schritt S200 werden Bilder der linken und rechten Hintergrundszenen zuzüglich eines Fahrzeugs 2000 (siehe 1) in der Anzeigeinheit 160L auf der linken Seite und der Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite angezeigt. Die Fahrzeuge 2000, die angezeigt werden, werden als fahrend angenommen; es ist beispielsweise empfehlenswert, ein vorderes Bild des Fahrzeugs 200 anzuzeigen, welches allmählich in der Anzeigeeinheit 1000 auf der rechten Seite größer wird, sodann ein Seitenbild des Fahrzeugs 2000 beim Vorüberfahren von rechts nach links im mittleren Anzeigebereich 1000 anzuzeigen und weiter ein hinteres Bild des Fahrzeugs 2000, welches allmählich kleiner wird, in der Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite anzuzeigen. Eine derartige Anzeige des Fahrzeugs 2000 wird innerhalb einer Zeitspanne fortgesetzt, die durch einen Zeitgeberprozess beim Schritt S900 gezählt wird, und es werden ein oder mehrere Fahrzeuge 2000 angezeigt.
Beim Schritt S300 wird überprüft, ob der Matten-Schalter 180L, 180R ein- oder ausgeschaltet ist; es wird in den Schritt S400 eingetreten, wenn der Matten-Schalter 180L, 180R ausgeschaltet ist, während in den Schritt S500 eingetreten wird, wenn der Matten-Schalter 180L, 180R eingeschaltet ist. Beim Schritt S400 wird eine Warnung „Bitte setzen Sie Ihren Fuß oder Ihre Füße auf den Boden und prüfen Sie die linken und rechten Seiten” abgegeben, und es wird in den Schritt S500 eingetreten.
Beim Schritt S500 wird überprüft, ob die simulierte Fahrgeschwindigkeit V den Wert 0 hat oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Signals von dem ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 540. Dabei wird in den Schritt S600 eingetreten, falls V > 0 ist, und es wird in den Schritt S700 eingetreten, falls V = 0 ist. Beim Schritt S600 wird eine Warnung „Das Fahrzeug fährt noch vorüber; bitte fahren Sie nicht los” abgegeben, und es wird in den Schritt S700 eingetreten. In diesem Fall fördert eine Abgabe eines Imitator-Hupentones von dem Lautsprecher 210 die Wirksamkeit der Warnung.
Beim Schritt S700 wird der Betrag bzw. die Größe der Betätigung des Bremshebels 520 überprüft, und zwar auf der Grundlage des Signals von dem Dreh-Sensor 600, und es wird in den Schritt S800 eingetreten, wenn eine Bremsbetätigung nicht erfolgt ist, während in den Schritt S900 eingetreten wird, wenn eine Bremsbetätigung erfolgt ist. Beim Schritt S800 wird eine Warnung „Bitte betätigen Sie die Bremse, um sicher anzuhalten” abgegeben, und es wird in den Schritt S900 eingetreten.
Beim Schritt S900 wird die abgelaufene Zeit bei der Anzeige des Fahrzeugs 2000 durch den Zeitgeber überprüft, und der Prozess kehrt zum Schritt S200 zurück, um die Anzeige des Fahrzeugs 2000 fortzusetzen, falls eine bestimmte Zeit noch nicht vergangen ist, während in den Schritt S1000 eingetreten wird, falls die vorgeschriebene Zeit vergangen ist. Die vorgeschriebene Zeit kann in geeigneter Weise durch Heranziehen einer Zufallszahl oder dergleichen verändert werden.
Beim Schritt S1000 wird das Fahrzeug 2000 aus den Bildern gelöscht, die in der Anzeigeeinheit 160L für die linke Seite und in der Anzeigeeinheit 160R für die rechte Seite angezeigt werden. In diesem Fall ist ein abruptes Löschen des Fahrzeugs 2000, welches anzeigt wird, unnatürlich, weshalb es empfehlenswert ist, die Anzeige solange fortzusetzen, bis das Fahrzeug 2000, das zu diesem Zeitpunkt angezeigt wird, weit weggefahren ist, und danach die Anzeige eines neuen Fahrzeugs 2000 zu stoppen.
Beim Schritt S1100 wird überprüft, ob die simulierte Fahrgeschwindigkeit V null ist oder nicht, und zwar auf der Grundlage des Signals von dem ersten Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlaufnehmer 540. Der Steuerungsprozess geht in den Wartezustand, falls V = 0 ist, und in den Schritt S1200 wird eingetreten, falls V > 0 ist.
Beim Schritt S1200 wird der Ablauf der Zeit vom Zeitpunkt des Löschens des Fahrzeugs 2000 aus den Bildern durch den Prozess gemäß dem Schritt S1000 mittels eines bestimmten Zeitgebers erkannt, und ein Ausgangssignal entsprechend dem Zeitgeber wird abgegeben. Genauer gesagt werden in dem Fall, dass der Zeitablauf innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit liegt, die Zeichen „Die Überprüfung der Sicherheit auf den linken und rechten Seiten vor dem Fahren ist richtig erfolgt” abgegeben, während in dem Fall, dass der Zeitablauf mehr als die vorgeschriebene Zeit beträgt, die Zeichen „Überprüfen Sie die linken und rechten Seiten? Es kommt nunmehr kein Fahrzeug” abgegeben werden, um den Fahrer dabei zu unterstützen, mit dem Fahren zu beginnen. Nachdem der Schritt 1200 beendet ist, wird der linke und rechte Sicherheits-Prüfprozess, wie in 4 veranschaulicht, beendet, und es wird in einen anderen Modus, wie in einen Fahrmodus eingetreten. Bei einem derartigen linken und rechten Sicherheits-Prüfprozess kann eine Selbstbeurteilung entsprechend bestimmten Regeln durchgeführt werden, die auf den Warnungsprozessen der Schritte S400, S600 und S800 und dergleichen basiert.
Wie oben beschrieben worden ist, werden gemäß dem Fahrrad-Simulationssystem 100a bei der ersten Ausführungsform die linken und rechten Szenen in dem Anzeigebereich 1020L am linken Ende bzw. in dem Anzeigebereich 1020R am rechten Ende in dem Bildschirm 140a angezeigt, so dass der Monitor 140 als vordere Anzeigeeinheit auch als Seitenanzeigeeinheiten wirkt, was einen einfachen Aufbau verspricht. Es genügt, dass das Anzeigesystem aus einem einzigen vorderen Monitor 140 besteht. Daher ist dieses System besonders vorteilhaft bzw. günstig für Anwendungen, bei denen das System häufig befördert oder transportiert wird. Da die Reflexion durch die ersten Spiegelteile 1100L, 1100R und die zweiten Spiegelteile 1120L, 1120R zwei Mal erfolgt und die Richtungen, in denen die Szenen angezeigt werden, beliebig festgelegt werden können, sind überdies die angezeigten Bilder bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 aus nahezu unsichtbar, können jedoch bei Betrachtung vom Augpunkt EP2 visuell bestätigt werden, bei dem es sich um die Position des Kopfes des nach vorn sich neigenden Fahrers handelt. Daher kann man dem Fahrer die linke und rechte Sicherheitsprüfmaßnahme sicher vornehmen und erlernen lassen und erlangt die Angewohnheit der Sicherheitsprüfmaßnahme.
Da die Bilder durch die Verwendung der Vergrößerungslinsen 1140L und 1140R vergrößert sind, ist es möglich, die zweiten Spiegelteile 1120L, 1120R, den linken Endanzeigebereich 1020L und den rechten Endanzeigebereich 1020R klein zu machen. Da ein Projektionssystem, wie ein Projektor, zur Anzeige von Bildern nicht verwendet wird, kann das Fahrrad-Simulationssystem überdies sogar an einem schmalen Platz installiert werden.
Nebenbei sei angemerkt, dass bei dem oben beschriebenen Beispiel angenommen worden ist, dass die Anzeigeeinheit 160L auf der linken Seite und die Anzeigeeinheit 160R auf der rechten Seite so ausgelegt sind, dass sie visuell lediglich dann bestätigt werden können, wenn eine Betrachtung vom Augpunkt EP2 erfolgt, dass sie jedoch unsichtbar sind, wenn eine Betrachtung vom Augpunkt EP1 erfolgt.
Nachstehend werden Fahrrad-Simulationssysteme 100b bis 100d gemäß weiteren Ausführungsformen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden dieselben Anordnungen wie bei dem Fahrrad-Simulationssystem 100a mit denselben Symbolen bezeichnet, wie sie oben verwendet sind, und eine detaillierte Beschreibung der betreffenden Anordnungen wird weggelassen.
Wie in 5 veranschaulicht, weist das Fahrrad-Simulationssystem 100b gemäß der zweiten Ausführungsform ein Dummy-Fahrrad 120, eine Hauptsteuereinheit 200, einen vorderen Monitor 1200, einen linken Monitor (Seitenanzeigeeinheit) 1220L zur Anzeige einer linken Szene und einen rechten Monitor (Seitenanzeigeeinheit) 1220R zur Anzeige einer rechten Szene auf. Der vordere Monitor 1200, der linke Monitor 1220L und der rechte Monitor 1220R sind unabhängig angeordnet, und sie werden von einer Anzeigesteuereinheit 840 (siehe 2) in der Hauptsteuereinheit 200 für die Anzeige von individuellen Bildern gesteuert. Genauer gesagt wird der vordere Monitor 1200 durch eine Zentralbereichs-Anzeigesteuereinheit 920 gesteuert; der linke Monitor 1220L wird durch eine Anzeigesteuereinheit 940 für den linken Bereich gesteuert, und der rechte Monitor 1220R wird von einer Anzeigesteuereinheit 960 für den rechten Bereich gesteuert. Obwohl der vordere Monitor 1200 im Aufbau auf einer Hardwarebasis derselbe ist wie der oben erwähnte vordere Monitor 140, fehlen überdies seinem Bildschirm 1200a der Anzeigebereich 1020L am linken Ende und der Anzeigebereich 1020R am rechten Ende, und eine vordere Szene wird im gesamten Bereich des Bildschirms 1200a angezeigt. Daher besteht keine Notwendigkeit nach der oben erwähnten Bild-Synthetisiereinheit 980 (siehe 2).
Der vordere Monitor 1200 ist wie der oben erwähnte vordere Monitor 140 auf der Vorderseite des Dummy-Fahrrades 120 angeordnet. Der linke Monitor 1220L ist an einer Stelle auf der linken und etwas nach hinten liegenden Seite des vorderen Monitors 1200 angeordnet; der rechte Monitor 1220R ist an einer Stelle in einer Links-Rechts-Symmetrie mit dem linken Monitor 1220L angeordnet, und die linken und rechten Monitoren sind so aufgestellt, dass sie dem Augpunkt EP2 zugewandt sind.
Wie in 5 und 6 veranschaulicht, ist der linke Monitor 1220L mit einer Abschirmplatte (Abschirmungseinrichtung) 1240L versehen, die von der rückseitigen Endfläche des linken Monitors 1220L absteht. Die Abschirmplatte 1240L ist in einer Richtung von etwa 90° gegenüber dem Bildschirm des linken Monitors 1220L in einer oberen Draufsicht derart festgelegt, dass die gesamte Oberfläche des Bildschirms bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 unsichtbar ist. Darüber hinaus ist die Länge der Abschirmplatte 1240L, wie aus 5 ersichtlich ist, so festgelegt ist, dass die gesamte Oberfläche des vorderen Monitors 1200 bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 visuell bestätigt werden kann.
In entsprechender Weise ist der rechte Monitor 1220R mit einer Abschirmplatte (Abschirmungseinrichtung) 1240R versehen und so eingerichtet, dass der Bildschirm des rechten Monitors 1220R bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 aus abgeschirmt ist. Die Länge der betreffenden Abschirmplatte ist so festgelegt, dass der vordere Monitor 1200 bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 visuell bestätigt werden kann.
Somit kann gemäß dem Fahrrad-Simulationssystem 100b die gesamte Oberfläche des vorderen Monitors 1200 für eine vordere Anzeige genutzt werden. Darüber hinaus können der linke Monitor 1220L und der rechte Monitor 1220R bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 durch die Verwendung der einfachen Abschirmplatten 1240L bzw. 1240R sicher abgeschirmt werden. Da ein Projektionssystem, wie ein Projektor, für die Anzeige von Bildern nicht verwendet wird, kann das Fahrrad-Simulationssystem 100b ferner an einer schmalen Stelle installiert werden, und eine Verzerrung von Bildern würde nicht hervorgerufen werden.
Nebenbei sei angemerkt, dass die Abschirmplatten 1240L und 1240R auf solche Platten nicht beschränkt sind, die mit dem linken Monitor 1220L und dem rechten Monitor 1220R zusammenhängend gestaltet sind. Es genügt, dass die Abschirmplatten 1240L, 1240R zwischen den Monitoren 1220L, 1220R und dem Augpunkt EP1 vorgesehen sind. Wie durch Strichpunktlinien 1260L und 1260R mit jeweils zwei Punkten und einem Strich angedeutet, können die Abschirmplatten beispielsweise an gesonderten Stellen von dem linken Monitor 1220L und dem rechten Monitor 1220R aus bei geeigneter Einstellung ihrer Richtungen vorgesehen sein.
Anschließend wird ein Fahrrad-Simulationssystem 100c gemäß einer dritten Ausführungsform erläutert, wie sie in 7 gezeigt ist. Dieses Fahrrad-Simulationssystem weist ein Dummy-Fahrrad 120, eine Hauptsteuereinheit 200, einen vorderen Monitor 1200, einen linken Monitor (Seitenanzeigeeinheit) 1300L zur Anzeige einer linken Szene und einen rechten Monitor (Seitenanzeigeeinheit) 1300R zur Anzeige einer rechten Szene auf. Der linke Monitor 1300L und der rechte Monitor 1300R sind hinsichtlich der Anordnung und des Aufbaus dieselben Monitore wie der oben erwähnte linke Monitor 1220L bzw. der rechte Monitor 1220R; Lichtsteuerfilme (Abschirmungseinrichtungen) 1320 haften an den Bildschirmen der betreffenden Monitore. Außerdem sind die oben erwähnten Abschirmplatten 1240L und 1240R nicht vorgesehen. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass bezüglich des Fahrrad-Simulationssystems 100d gesagt werden kann, dass es ein System ist, welches durch Ersatz der Abschirmplatten 1240L, 1240R in dem Fahrrad-Simulationssystem 100b gemäß der ersten Ausführungsform durch die Lichtsteuerfilme 1320 erhalten wird.
Bei dem Lichtsteuerfilm 1320 handelt es sich um dieselbe Art von Film, wie er an einem Bildschirm eines Mobiltelefons zum Zwecke des Verhinderns eines Zuschauens haftet und der zur Beschränkung des Sichtbarkeitswinkels verwendet wird. Durch die Sichtbarkeitswinkel-Beschränkungsfunktion der Lichtsteuerfilme 1320 sind die Betrachtungsfelder der Bildschirme des linken Monitors 1300L und des rechten Monitors 1300R auf Bereiche 1340L bzw. 1340R eingeschränkt, so dass die Bildschirme des linken Monitors 1300L und des rechten Monitors 1300R bei Betrachtung von dem Augpunkt EP1 unsichtbar sind, jedoch visuell deutlich erkannt werden, wenn die Betrachtung vom Augpunkt EP2 erfolgt.
Anschließend wird ein Fahrrad-Simulationssystem 100d gemäß einer vierten Ausführungsform betrachtet, wie sie in 8 gezeigt ist. Dieses Fahrrad-Simulationssystem weist ein Dummy-Fahrrad 120, eine Hauptsteuereinheit 1400, einen vorderen Monitor 1200, einen linken Monitor 1220L zur Anzeige einer linken Szene, einen rechten Monitor 1220R zur Anzeige einer rechten Szene, einen hinteren bzw. rückwärtigen Monitor 1420 zur Anzeige einer hinteren Szene und einen Kopfverfolgungssensor (Positions-Detektiereinrichtung) 1440 zur Ermittlung des Zustands auf, in welchem sich der Fahrerkopf an einem Augpunkt EP2 befindet. Der hintere Monitor 1420 ist so angeordnet, dass er sich auf der Rückseite des Dummy-Fahrrades 120 befindet, und sein Bildschirm weist nach vorn. Daher kann der Fahrer den Bildschirm des hinteren Monitors 1420 durch Umdrehen visuell bestätigen. Der hintere Monitor 1420 wird hinsichtlich seiner Anzeige von der Hauptsteuereinheit 1400 zusammen mit dem vorderen Monitor 1200, dem linken Monitor 1220L und dem rechten Monitor 1220R gesteuert. Als Kopfverfolgungssensor 1440 kann beispielsweise ein kontaktloser Sensor vom fotoelektrischen Typ verwendet werden.
Wie in 9 veranschaulicht, ist die Hauptsteuereinheit 1400 im Aufbau im Wesentlichen dieselbe Steuereinheit wie die oben erwähnte Hauptsteuereinheit 200, und sie ist mit einer Anzeigesteuereinheit 1460 entsprechend der oben erwähnten Anzeigesteuereinheit 1840 versehen. Darüber hinaus ist der Kopfverfolgungssensor 1440 mit der Hauptsteuereinheit 1400 verbunden, wodurch die Position des Fahrerkopfes ermittelt werden kann.
Die Anzeigesteuereinheit 1460 weist eine Steuereinheit 1500 für die vordere Anzeige, eine Steuereinheit 1520 für die linke Anzeige, eine Steuereinheit 1540 für die rechte Anzeige, eine Steuereinheit 1560 für die hintere Anzeige, eine Positions-Entscheidungseinheit 1580 sowie Schalter (Anzeige-Schalteinrichtungen) 1600 auf. Die Steuereinheit 1500 für die vordere Anzeige, die Steuereinheit 1520 für die linke Anzeige und die Steuereinheit 1540 für die rechte Anzeige entsprechen den oben erwähnten Steuereinheiten, nämlich der Anzeigesteuereinheit 920 für den zentralen Bereich (siehe 2), der Anzeigesteuereinheit 940 für den linken Bereich bzw. der Anzeigesteuereinheit 960 für den rechten Bereich, und sie steuern die Anzeige auf dem vorderen Monitor 1200, dem linken Monitor 1220L bzw. dem rechten Monitor 1220R. Außerdem steuert die Steuereinheit 1560 für die hintere Anzeige die Anzeige auf dem hinteren Monitor 1420.
Die Schalter 1600 sind zwischen den Anzeigesteuereinheiten 1500 bis 1560 und den Monitoren eingefügt, und sie gestatten oder stoppen die Lieferung von Bildsignalen an die Monitore unter der Wirkung der Positions-Entscheidungseinheit 1580. Nebenbei sei angemerkt, dass die Schalter 1600 konzeptionell zwar als eine Anordnung von Schaltelementen in 9 dargestellt sind, dass es praktisch für die Schalter jedoch genügt, die Abgabe bzw. die Beendigung der Bildsignale durch Anzeige-Steuerungstreiber oder dergleichen zu steuern.
Die Positions-Entscheidungseinheit 1580 betätigt die Schalter 1600 auf der Grundlage eines von dem Kopfverfolgungssensor 1440 gelieferten Signals. Genauer gesagt liefert der Kopfverfolgungssensor 1440 ein AUS-Signal an die Positions-Entscheidungseinheit 1580, wenn der Fahrer in einer normalen Sitzposition vorhanden ist und sich sein Kopf an dem Augpunkt EP1 befindet, woraufhin die Positions-Entscheidungseinheit 1580 den Schalter bzw. die Schalter 1600 derart steuert, dass Bildsignale an den vorderen Monitor 1200 und an den hinteren Monitor 1420 abgegeben und dadurch auf diesen Monitoren Bilder angezeigt werden und dass die Abgabe von Bildsignalen an den linken Monitor 1220L und an den rechten Monitor 1220R beendet wird, um dadurch von einer Bildanzeige zu einer Nichtanzeige auf diesen Monitoren umzuschalten.
Wenn sich der Fahrer nach vorn neigt und sein Kopf sich an dem Augpunkt EP2 befindet, liefert der Kopfverfolgungssensor 1440 überdies ein EIN-Signal an die Positions-Entscheidungseinheit 1580, woraufhin die betreffende Positions-Entscheidungseinheit 1580 die bzw. den Schalter 1600 derart steuert, dass Bildsignale an den linken Monitor 1220L und an den rechten Monitor 1220R geliefert werden, wodurch die Anzeige von Bildern auf diesen Monitoren erfolgt, und dass die Abgabe von Bildsignalen an den vorderen Monitor 1200 und an den hinteren Monitor 1420 gestoppt wird, um dadurch einen Nicht-Anzeigezustand oder einen Standbild-Anzeigezustand zu erreichen, in welchem auf diesen Monitoren die unmittelbar vorangehenden Bilder festgehalten werden. Infolgedessen können während des normalen Betriebs der vordere Monitor 1200 und der hintere Monitor 1420 bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 visuell bestätigt werden, während die Bilder auf dem linken Monitor 1220L und dem rechten Monitor 1220R bei Betrachtung vom Augpunkt EP1 unsichtbar sind. Darüber hinaus können in einem linken und rechten Sicherheitsprüfprozess (siehe 4) der linke Monitor 1220L und der rechte Monitor 1220R bei Betrachtung vom Augpunkt EP2 aus visuell bestätigt werden, wodurch der Fahrer eine Sicherheitsprüfmaßnahme sicher erlernen kann. Ferner beträgt die Anzahl der Monitore, die Bilder anzeigen, stets zwei, und für die anderen Monitore, die sich im Nicht-Anzeigezustand oder im Standbild-Anzeigezustand befinden, ist der Bilderzeugungsprozess unnötig, so dass die Datenmenge, die rechenmäßig verarbeitet wird, reduziert ist.
Nebenbei sei angemerkt, dass es bezüglich der Einrichtung zum Umschalten von einer Bildanzeige zu einer Nicht-Bildanzeige genügt, bezüglich Bewegtbilder in eine Nicht-Anzeige umzuschalten; so können beispielsweise die zuletzt angezeigten Bilder als Standbilder festgehalten werden. Bei so kontinuierlich angezeigten Standbildern kann der Eindruck einer Inkompatibilität zur Zeit des Umschaltens gemildert werden, wodurch der Realismus gefördert wird. Die Festlegung dahingehend, ob die Nicht-Anzeige, die Standbild-Anzeige oder die Bewegtbild-Anzeige auf dem vorderen Monitor 1200 und dem hinteren Monitor 1420 fortzusetzen ist oder nicht, kann unter Berücksichtigung der Funktionen des Schalters bzw. der Schalter 1600 und der Anzahl seiner Ausgangsanschlüsse erfolgen.
Das Fahrzeug-Simulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf die oben beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt; eine Vielzahl von Konfigurationen kann natürlich ohne Abweichung vom Wesen der Erfindung angenommen werden. So ist das Fahrzeug-Simulationssystem beispielsweise bei einem Motorrad-Simulationssystem und bei einem vierrädrigen Fahrzeug-Simulationssystem anwendbar. In dem Fall, dass das Fahrzeug-Simulationssystem der vorliegenden Erfindung bei einem vierrädrigen Fahrzeug-Simulationssystem angewandt ist, ist das System für das Training des Auftreffens auf eine Strasse aus einer Garage bei schlechter Sichtbarkeit geeignet. Außerdem ist die Anwendung des Fahrzeug-Simulationssystems nicht auf eine Verkehrs-Sicherheitsausbildung und ein Verkehrs-Sicherheitstraining beschränkt, sondern schließt Anwendungen, wie Spiele, ein körperliches Training, etc. ein.

Claims

Fahrzeug-Simulationsvorrichtung, aufweisend ein von einem Fahrer betriebenes Dummy-Fahrzeug (120), eine vordere Anzeigeeinheit (140, 1200) zur Anzeige einer Szene auf der Grundlage des Betriebs des Dummy-Fahrzeugs (120), wobei die Anzeige der vorderen Anzeigeeinheit (140, 1200) in dem Fall sichtbar ist, dass eine Betrachtung von einem ersten Sichtpunkt (EP1) aus erfolgt, der auf der Grundlage einer Sitzposition des Fahrers festgelegt ist, und eine Seiten-Anzeigeeinheit (160L, 160R, 1220L, 1220R, 1300L, 1300R), die auf der linken Seite und/oder rechten Seite vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiten-Anzeigeeinheit (160L, 160R, 1220L, 1220R, 1300L, 1300R) so gestaltet ist, dass ein darauf angezeigtes Bild in dem Fall sichtbar ist, wenn es von dem ersten Sichtpunkt (EP1) aus betrachtet wird, und nicht sichtbar ist, wenn eine Betrachtung von einem zweiten Sichtpunkt (EP2) erfolgt, der vor dem ersten Sichtpunkt (EP1) liegt.
Fahrzeug-Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zwischen dem ersten Sichtpunkt (EP1) und der Seiten-Anzeigeeinheit (1220L, 1220R) eine Abschirmungseinrichtung (1240L, 1240R) vorgesehen ist.
Fahrzeug-Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Anzeigeeinheit (140) einen zentralen Anzeigebereich (140) zur Anzeige einer vorderen Szene, linke und rechte Endanzeigebereiche (1020L, 1020R) zur Anzeige von linken bzw. rechten Szenen, erste Spiegelteile (1100L, 1100R) zur Abschirmung der linken und rechten Endanzeigebereiche von dem ersten Sichtpunkt (EP1) und zur Reflexion von Bildern zu einer Querseite hin sowie zweite Spiegelteile (1120L, 1120R) zur Reflexion der durch die ersten Spiegelteile (1100L, 1100R) reflektierten Bilder zu dem zweiten Sichtpunkt (EP2) hin umfasst.
Fahrzeug-Simulationsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ferner zwischen dem ersten Sichtpunkt (EP1) und den zweiten Spiegelteilen (1120L, 1120R) Vergrößerungslinsen (1140L, 1140R) vorgesehen sind.
Fahrzeug-Simulationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Positions-Detektiereinrichtung (1440) zur Ermittlung der Position des Fahrers vorgesehen ist, und dass eine Anzeige-Umschalteinrichtung (1600) zur Umschaltung der Seiten-Anzeigeneinheit in einen Anzeigemodus und in einen Nicht-Anzeigemodus entsprechend dem durch die Positions-Detektiereinrichtung (1440) ermittelte Position des Fahrers vorgesehen ist.