DE102017126741B3 - Driving simulator and method for carrying out a driving simulation - Google Patents
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Abstract
Fahrsimulator (1), umfassend eine Anzeigefläche (2) zur Anzeige einer Fahrsimulation, wobei eine Beleuchtungseinrichtung (3) vorgesehen ist, um Blendeffekte zu erzeugen. Die Beleuchtungseinrichtung (3) umfasst wenigstens eine Leuchtanzeige (8, 8.1, 8.2), die über eine Bewegungseinrichtung (4) mechanisch entlang der Anzeigefläche (2) bewegbar ist. Driving simulator (1), comprising a display surface (2) for displaying a driving simulation, wherein a lighting device (3) is provided to produce glare effects. The illumination device (3) comprises at least one illuminated display (8, 8.1, 8.2) which can be moved mechanically along the display surface (2) via a movement device (4).
Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrsimulator, umfassend eine Anzeigenfläche zur Anzeige einer Fahrsimulation, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a driving simulator comprising a display surface for displaying a driving simulation, according to the preamble of
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Durchführung einer Fahrsimulation, insbesondere zur Durchführung einer Nachtfahrsimulation, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.The invention also relates to a method for carrying out a driving simulation, in particular for carrying out a night driving simulation, according to the preamble of
Die Erfindung betrifft außerdem eine Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung mit einem Fahrsimulator und ein Computerprogrammprodukt.The invention also relates to a lighting device for use with a driving simulator and a computer program product.
Ein gattungsgemäßer Fahrsimulator ist aus der Druckschrift
Simulatoren, insbesondere Fahrsimulatoren und Flugsimulatoren, sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Derartige Simulatoren werden beispielsweise zu Ausbildungs- und Trainingszwecken oder zur Untersuchungen/Prüfung bzw. zum Test von Personen und/oder elektronischen Assistenzsystemen unter reproduzierbaren, realitätsnahen Bedingungen verwendet.Simulators, in particular driving simulators and flight simulators, are well known in practice. Such simulators are used, for example, for training and training purposes or for examinations / testing or testing of persons and / or electronic assistance systems under reproducible, realistic conditions.
Die Verwendung von Simulatoren ist zur Untersuchung von Personen (z. B. unter Extrembedingungen) dabei zumeist vorteilhafter als andere Untersuchungsmethoden. Beispielsweise wird zur Entscheidung über die Nachtfahrtauglichkeit von Verkehrsteilnehmern heute in der Praxis mitunter ein sogenanntes Mesoptometer zur Erkennung der Blendempfindlichkeit des Probanden eingesetzt. Es ist allerdings fraglich, inwieweit sich die durch dieses Verfahren erzielten Ergebnisse tatsächlich auf die Straßentauglichkeit übertragen lassen, denn grundsätzlich kann die Nachtfahrtauglichkeit nur verlässlich im Zuge realitätsnaher, echter Nachtfahrten ermittelt werden. Bei einer realen Nachtfahrt ergibt sich allerdings das Problem der mangelnden Wiederholbarkeit der Umgebungsbedingungen. Aus diesem Grund sind zur Untersuchung der Nachtfahrtauglichkeit von Verkehrsteilnehmern insbesondere Fahrsimulatoren geeignet, bei denen definierte Fahrten mit exakter Wiederholbarkeit der Fahrszene möglich sind, während die Sehfähigkeit des Probanden untersucht wird.The use of simulators is for the investigation of persons (eg under extreme conditions) thereby for the most part more favorable than other investigation methods. For example, a so-called mesoptometer for detecting the glare sensitivity of the subject is sometimes used in practice to decide on the night-time suitability of road users in practice. However, it is questionable to what extent the results achieved by this method can actually be transferred to roadworthiness, because in principle night-time suitability can only be reliably determined in the course of realistic, real night driving. In a real night ride, however, there is the problem of lack of repeatability of the environmental conditions. For this reason, to study the night-time suitability of road users, driving simulators are particularly suitable in which defined journeys with exact repeatability of the driving scene are possible, while the subject's vision is examined.
In herkömmlichen Fahrsimulatoren wird die Fahrszene häufig auf einem Bildschirm oder auf einer Leinwand dargestellt. Ein Problem dieser Anzeigeverfahren ist dabei grundsätzlich die mangelnde Blendwirkung. Beispielsweise kommt es durch angezeigte oder projizierte Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge im Gegensatz zu realen Straßensituationen nicht zu den im tatsächlichen Szenario zu beobachtenden Blendungseffekten.In conventional driving simulators, the driving scene is often displayed on a screen or on a screen. A problem of this display method is basically the lack of glare. For example, due to displayed or projected headlights of oncoming vehicles, in contrast to real road situations, the glare effects observed in the actual scenario do not occur.
Um im Zuge einer Fahrsimulation realistische Blendeffekte zu erzeugen, ist es beispielsweise aus der
In der
Die
Schließlich betrifft die gattungsgemäße Druckschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Fahrsimulator bereitzustellen, der insbesondere zur Durchführung von Nachtfahrsimulationen geeignet ist und gleichzeitig möglichst realistische Blendeffekte erzeugen kann.The present invention has for its object to provide an improved driving simulator, which is particularly suitable for carrying out night driving simulations and at the same time can produce the most realistic glare effects.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Durchführung einer Fahrsimulation, insbesondere zur Durchführung einer Nachtfahrsimulation, bereitzustellen, wobei während der Fahrsimulation möglichst realistische Blendeffekte erzeugt werden können.The present invention is also based on the object of providing a method for carrying out a driving simulation, in particular for carrying out a night driving simulation, wherein as realistic as possible glare effects can be generated during the driving simulation.
Die Aufgabe wird für den Fahrsimulator durch Anspruch 1 und für das Verfahren durch Anspruch 14 gelöst. The object is achieved for the driving simulator by
Schließlich liegt der Erfindung auch die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung mit einem Fahrsimulator und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung einer Fahrsimulation bereitzustellen.Finally, the invention is also based on the object of providing a lighting device for use with a driving simulator and a computer program product with program code means for carrying out a driving simulation.
Die Aufgabe wird für die Beleuchtungseinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 17 und bezüglich des Computerprogrammprodukts durch die Merkmale des Anspruchs 18 gelöst.The object is achieved for the illumination device by the features of
Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen und Varianten der Erfindung.The dependent claims relate to advantageous embodiments and variants of the invention.
Vorgesehen ist ein Fahrsimulator, der eine Anzeigefläche zur Anzeige einer Fahrsimulation umfasst.A driving simulator is provided which includes a display area for displaying a driving simulation.
Die Erfindung eignet sich insbesondere - aber nicht ausschließlich - zur realitätsnahen Simulation von Situationen im Straßenverkehr beim Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.The invention is particularly - but not exclusively - for realistic simulation of situations in traffic during operation of a vehicle, in particular a motor vehicle.
Die Erfindung ist grundsätzlich aber auch geeignet zur Verwendung mit einem Flugsimulator oder einem beliebigen sonstigen Simulator zur Simulation des Betriebs eines beliebigen Fortbewegungsmittels, insbesondere Fahrzeugen zu Lande, zu Wasser oder in der Luft, eingeschlossen auch Raumfahrzeuge. Beispielsweise kann der Begriff „Fahrsimulator“ neben einem Flugsimulator auch einen Simulator für Raumfahrzeuge oder Wasserfahrzeuge betreffen. Auch der Begriff „Fahrsimulation“ und vergleichbare Formulierungen können entsprechend von einem Fachmann umgedeutet werden.The invention is, however, in principle also suitable for use with a flight simulator or any other simulator for simulating the operation of any means of locomotion, in particular vehicles on land, on water or in the air, including spacecraft. For example, the term "driving simulator" may refer to a simulator for spacecraft or watercraft in addition to a flight simulator. The term "driving simulation" and comparable formulations can also be reinterpreted by a person skilled in the art.
Der nachfolgend beschriebene Fahrsimulator bzw. das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Durchführung einer Fahrsimulation eignet sich besonders zur Untersuchung der Nachtfahrtauglichkeit von Verkehrsteilnehmern. Diese Verwendung ist allerdings nicht einschränkend zu verstehen; insbesondere kann der nachfolgend beschriebene Fahrsimulator bzw. das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Durchführung einer Fahrsimulation zum Training und/oder zur Untersuchung beliebiger Personen und/oder Assistenzsysteme dienen.The driving simulator described below or the method described below for carrying out a driving simulation is particularly suitable for investigating the night-time suitability of road users. However, this use is not intended to be limiting; In particular, the driving simulator described below or the method described below can be used to carry out a driving simulation for training and / or for examining any persons and / or assistance systems.
Erfindungsgemäß ist eine Beleuchtungseinrichtung als Teil der Fahrsimulation vorgesehen, um Blendeffekte zu erzeugen, wobei die Beleuchtungseinrichtung wenigstens eine Leuchtanzeige umfasst, die über eine Bewegungseinrichtung des Fahrsimulators mechanisch entlang der Anzeigefläche bewegbar ist.According to the invention, a lighting device is provided as part of the driving simulation in order to generate glare effects, wherein the lighting device comprises at least one illuminated display, which is mechanically movable along the display surface via a movement device of the driving simulator.
Bevorzugt ist die Beleuchtungseinrichtung von der Anzeigefläche zur Anzeige der Fahrsimulation unabhängig. Somit kann die Anzeigefläche zur Anzeige der Fahrsimulation dienen, wohingegen die Beleuchtungseinrichtung ausschließlich Blendeffekte erzeugt und nicht gleichzeitig zur Anzeige der Fahrsimulation eingesetzt wird.The lighting device is preferably independent of the display surface for displaying the driving simulation. Thus, the display surface can be used to display the driving simulation, whereas the lighting device produces only glare effects and is not used simultaneously to display the driving simulation.
Unter einer Leuchtanzeige ist insbesondere eine Anzeige zu verstehen, die aktiv Licht abstrahlen kann, das stark genug ist, um einen realistischen Blendeffekt zu erzeugen. Die Leuchtanzeige kann hierfür eine oder mehrere Lichtquellen und/oder Reflektoren umfassen.Under a light display is particularly to understand a display that can actively radiate light that is strong enough to produce a realistic glare effect. The light display may include one or more light sources and / or reflectors for this purpose.
Die Blendung kann insbesondere auf einen Benutzer des Simulators und/oder ein zu untersuchendes System, beispielsweise Fahrerassistenzsystem ausgerichtet sein. Hierfür können beispielsweise Ausrichtung und/oder Abstrahlwinkel der wenigstens einen Leuchtanzeige entsprechend eingestellt sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Blendung lediglich von der Anzeigefläche weggerichtet ist, indem die wenigstens eine Leuchtanzeige z. B. orthogonal oder in einem sonstigen Winkel von der Anzeigefläche abstrahlt. Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Blendung in eine innerhalb des Simulation vorgegebenen Richtung erfolgt, z. B. entlang der Abstrahlrichtung einer simulierten Lichtquelle, die auf der Anzeigefläche abgebildet ist.The glare may be directed in particular to a user of the simulator and / or a system to be examined, for example driver assistance system. For this purpose, for example, alignment and / or emission angle of the at least one illuminated display can be set accordingly. But it can also be provided that the glare is directed away only from the display surface by the at least one light display z. B. radiates orthogonal or at an other angle of the display area. In addition, it can be provided that the glare takes place in a predetermined direction within the simulation, z. B. along the emission direction of a simulated light source, which is displayed on the display surface.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann entlang der kompletten Anzeigefläche, lediglich über eine Teilfläche der Anzeigefläche oder aber auch über die Anzeigefläche hinaus bewegbar sein.The at least one illuminated display can be movable along the entire display area, only over a partial area of the display area or even beyond the display area.
Dadurch, dass eine Beleuchtungseinrichtung zur gezielten Erzeugung von Blendeffekten vorgesehen ist, können die Blendeffekte besonders realistisch und wiederholbar dargestellt werden.The fact that a lighting device is provided for the targeted generation of glare effects, the glare effects can be displayed particularly realistic and repeatable.
Durch die Verwendung einer von der Anzeigefläche unabhängigen Beleuchtungseinrichtung können starke Helligkeitsunterschiede erzeugt werden. Dabei kann auf der Anzeigefläche insbesondere eine grundsätzlich dunkle Nachtfahrt dargestellt werden, wobei situationsbedingt eine helle Blendung durch die Beleuchtungseinrichtung eingespielt werden kann, ohne die dargestellte Simulation bzw. Nachfahrsimulation zu beeinflussen. Genau wie in der Realität dient somit eine von der Umgebung gesonderte Lichtquelle als Blendquelle.By using a lighting device that is independent of the display surface, strong brightness differences can be generated. In this case, in particular a generally dark night drive can be displayed on the display surface, whereby, depending on the situation, a bright glare can be recorded by the illumination device without influencing the illustrated simulation or tracking simulation. As in reality, a source of light separate from the environment serves as a source of glare.
Dabei kann die Beleuchtungseinrichtung insbesondere kompakt genug sein, um die Anzeige der Fahrsimulation nicht zu stören und andererseits effektiv genug sein, um insbesondere die Abstrahlfläche und Leuchtintensität eines simulierten Fahrzeugscheinwerfers in der Fahrsimulation adäquat wiederzugeben.In this case, the illumination device can be particularly compact enough not to disturb the display of the driving simulation and on the other hand be effective enough, in particular the To adequately reflect the radiating area and the luminous intensity of a simulated vehicle headlight in the driving simulation.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige vor und/oder hinter der Anzeigefläche parallel zu der Anzeigefläche mechanisch bewegbar ist.In one development of the invention, it can be provided that the at least one illuminated display is mechanically movable in front of and / or behind the display surface parallel to the display surface.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige ist vorzugsweise parallel zu der Anzeigefläche bewegbar, wobei die wenigstens eine Leuchtanzeige im Verlauf der Bewegung entlang der Anzeigefläche vorzugsweise einen zu der Anzeigefläche gleichbleibenden Abstand beibehält.The at least one illuminated display is preferably movable parallel to the display surface, wherein the at least one illuminated display preferably maintains a constant distance to the display surface in the course of the movement along the display surface.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann auch vor und/oder hinter der Anzeigefläche entlang der Anzeigefläche bewegbar sein, ohne dass die wenigstens eine Leuchtanzeige zu der Anzeigefläche einen gleichbleibenden Abstand beibehält. Tatsächlich kann der Abstand der wenigstens einen Leuchtanzeige zu der Anzeigefläche wahlweise sogar einstellbar sein, insbesondere auch während der Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige entlang der Anzeigefläche.The at least one illuminated display may also be movable in front of and / or behind the display surface along the display surface, without the at least one luminous display maintaining a constant distance to the display surface. In fact, the distance of the at least one illuminated display to the display surface may optionally be even adjustable, especially during the movement of the at least one illuminated display along the display surface.
Die Anzeigefläche kann eben oder gewölbt ausgebildet sein, beispielsweise konkav oder konvex. Die Anzeigefläche kann in der Art einer Linse, insbesondere konkav, gewölbt sein, insbesondere um einen realistischeren Tiefeneffekt zu erzeugen.The display surface may be flat or curved, for example concave or convex. The display surface may be curved in the manner of a lens, in particular concave, in particular in order to produce a more realistic depth effect.
Insbesondere bei einer nicht eben verlaufenden Anzeigefläche kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige in einer Ebene vor der Anzeigefläche bewegbar ist, die selbst keine Wölbung aufweist, d. h. dass die wenigstens eine Leuchtanzeige nicht parallel zu der gewölbten Anzeigefläche bewegt wird.In particular, in the case of a display surface which is not flat, it can be provided that the at least one illuminated display can be moved in a plane in front of the display surface, which itself has no curvature, ie. H. the at least one illuminated display is not moved parallel to the curved display surface.
Bei Verwendung einer (teilweise) transparenten Anzeigefläche kann auch vorgesehen sein, wenigstens eine Leuchtanzeige hinter der Anzeigefläche zu bewegen, wobei die Leuchtanzeige dann durch die Anzeigefläche hindurch zu leuchten vermag, um den Blendeffekt zu erzeugen.When using a (partially) transparent display surface can also be provided to move at least one light display behind the display surface, the light display is then able to shine through the display surface through to produce the glare effect.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann auch innerhalb der Anzeigefläche mechanisch bewegbar sein.The at least one illuminated display can also be mechanically movable within the display area.
Die Anzeigefläche ist vorzugsweise als Projektionsanzeigefläche einer Videoprojektionseinrichtung ausgebildet.The display surface is preferably formed as a projection display surface of a video projection device.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann eine oder mehrere Leuchtdioden, Glühlampen, Gasentladungslampen und/oder sonstige Leuchtmittel aufweisen.The at least one illuminated display can have one or more light emitting diodes, incandescent lamps, gas discharge lamps and / or other lighting means.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann alternativ oder zusätzlich zu einem oder mehreren Leuchtmitteln auch einen oder mehrere Reflektoren aufweisen, um das Licht von einer oder mehreren Lichtquellen (der Beleuchtungseinrichtung) zu reflektieren. Die Leuchtanzeige kann auch nur durch einen oder mehrere Reflektoren gebildet sein.The at least one light display may alternatively or in addition to one or more light sources also have one or more reflectors to reflect the light from one or more light sources (the illumination device). The illuminated display can also be formed only by one or more reflectors.
Bei Verwendung von mehreren Leuchtanzeigen können auch verschieden ausgebildete Leuchtanzeigen vorgesehen sein.When using a plurality of illuminated displays, differently designed illuminated displays can also be provided.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige als Leuchtmatrixanzeige, insbesondere als Leuchtdioden-Matrix, Glühlampen-Matrix und/oder Gasentladungslampen-Matrix ausgebildet ist.In one development of the invention, provision can be made, in particular, for the at least one illuminated display to be in the form of a luminous matrix display, in particular as a light-emitting diode matrix, incandescent matrix and / or gas discharge lamp matrix.
Durch eine Leuchtmatrixanzeige ist es möglich, besonders starke und realistische Blendeffekte zu erzeugen. Ferner können verschiedene Leuchtquellen realistisch nachgeahmt werden.A luminous matrix display makes it possible to create particularly strong and realistic glare effects. Furthermore, different light sources can be realistically imitated.
In einer Weiterbildung kann außerdem vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtmatrixanzeige eine Mehrzahl Leuchtelemente aufweist, deren Helligkeit und/oder Lichtfarbe gemeinsam, individuell oder in Gruppen steuerbar ist.In a development, it can also be provided that the at least one luminous matrix display has a plurality of luminous elements whose brightness and / or light color can be controlled jointly, individually or in groups.
Insbesondere bei Verwendung einer Leuchtmatrixanzeige mit einer Mehrzahl Leuchtelemente kann die Helligkeit bzw. die Stärke der Blendung und/oder die Lichtfarbe durch Aktivieren oder Deaktivieren von Leuchtelementen einfach einstellbar sein. Alternativ und/oder zusätzlich können die Leuchtmittel der Leuchtanzeige bzw. Leuchtmatrixanzeige auch gemeinsam, individuell oder in Gruppen dimmbar bzw. in deren Helligkeit einstellbar sein.In particular when using a luminous matrix display with a plurality of luminous elements, the brightness or the intensity of the glare and / or the light color can be easily adjusted by activating or deactivating luminous elements. Alternatively and / or additionally, the light sources of the light display or light matrix display can also be dimmable individually or in groups or adjustable in their brightness.
Auch bei einer Leuchtanzeige, die einen oder mehrere Reflektoren aufweist, beispielsweise ein Mikrospiegelarray umfassend mehrere Mikrospiegelaktoren, können die einzelnen Mikrospiegel gemeinsam, individuell oder in Gruppen steuerbar sein, um die Reflektion und somit insbesondere die zurückgeworfene Helligkeit einfallenden Lichts und damit den Blendeffekt optimal einzustellen.Even in the case of a light display which has one or more reflectors, for example a micromirror array comprising a plurality of micromirror actuators, the individual micromirrors can be controlled jointly, individually or in groups in order to optimally adjust the reflection and thus, in particular, the reflected light brightness and thus the glare effect.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtmatrixanzeige einen oder mehrere Farbfilter aufweist, um die Helligkeit und/oder Lichtfarbe der Leuchtelemente der Leuchtmatrixanzeige gemeinsam, individuell oder in Gruppen zu steuern.In a development, it can be provided that the at least one luminous matrix display has one or more color filters in order to control the brightness and / or light color of the luminous elements of the luminous matrix display jointly, individually or in groups.
Beispielsweise kann eine Flüssigkristallanzeige als Farbfilter vorgesehen sein.For example, a liquid crystal display may be provided as a color filter.
Alternativ oder zusätzlich zu einem oder mehreren Farbfiltern kann auch vorgesehen sein, dass die Leuchtanzeige oder Leuchtmatrixanzeige unterschiedliche Leuchtmittel aufweist, die Licht in verschiedenen Lichtfarben abzustrahlen vermögen. Durch entsprechendes Zu- und Abschalten und gegebenenfalls Dimmen der einzelnen Leuchtmittel bzw. Leuchtelemente können dann beliebige Lichtfarben und/oder Helligkeiten erzeugt werden. As an alternative or in addition to one or more color filters, it may also be provided that the light display or light matrix display has different light sources capable of emitting light in different light colors. By appropriate switching on and off and optionally dimming of the individual lamps or lighting elements then any light colors and / or brightnesses can be generated.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die wenigstens eine Leuchtmatrixanzeige eine Mehrzahl ringförmig ineinander angeordneter Leuchtelemente und/oder rasterförmig angeordnete Leuchtelemente aufweisen.In an advantageous development, the at least one luminous matrix display can have a plurality of luminous elements arranged annularly in one another and / or luminous elements arranged in grid form.
Grundsätzlich können die Leuchtelemente in der Art von Bildelementen bzw. Pixeln einer Bildanzeige ausgebildet und angeordnet sein. Im Gegensatz zu einem Bildelement einer Bildanzeige sind die Leuchtelemente allerdings ausgebildet, aktiv Licht abzustrahlen, um eine Blendung hervorzurufen und nicht, um lediglich ein Bild aus zusammengesetzten Bildelementen zu erzeugen. Allerdings können die Leuchtelemente angesteuert werden, um eine definiert geformte Lichtquelle zu erzeugen.In principle, the lighting elements may be designed and arranged in the manner of picture elements or pixels of an image display. Unlike a picture element of an image display, however, the light-emitting elements are configured to actively emit light to cause glare rather than merely to produce an image of composite picture elements. However, the lighting elements can be driven to produce a defined shaped light source.
Es kann auch eine Mehrzahl rechteckiger, runder oder sonstig geformter Leuchtelemente vorgesehen sein.It can also be provided a plurality of rectangular, round or otherwise shaped lighting elements.
Insbesondere kann ein Raster von Leuchtelementen in der Art einer Reihen- und Spaltenanordnung vorgesehen sein. Auch ein kreisförmiges Raster oder ein Raster in einer sonstigen Geometrie können vorgesehen sein.In particular, a grid of lighting elements may be provided in the manner of a row and column arrangement. A circular grid or a grid in another geometry can also be provided.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, die wenigstens eine Leuchtanzeige in wenigstens zwei Translationsfreiheitsgraden entlang der Anzeigefläche zu bewegen. According to the invention, it is provided that the movement device is designed to move the at least one illuminated display in at least two translational degrees of freedom along the display surface.
Insbesondere kann vorgesehen sein, die wenigstens eine Bewegungseinrichtung entlang eines ersten Translationsfreiheitsgrades in vertikaler Richtung, d. h. von oben nach unten (oder umgekehrt) und/oder entlang eines zweiten Translationsfreiheitsgrades in horizontaler Richtung, d. h. von rechts nach links (oder umgekehrt) entlang der Anzeigefläche zu bewegen.In particular, it can be provided that the at least one movement device along a first translational degree of freedom in the vertical direction, d. H. from top to bottom (or vice versa) and / or along a second translational degree of freedom in the horizontal direction, d. H. from right to left (or vice versa) to move along the display area.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, die wenigstens eine Leuchtanzeige in drei Translationsfreiheitsgrade entlang der Anzeigefläche zu bewegen, wodurch auch der Abstand zwischen der wenigstens einen Leuchtanzeige und der Anzeigefläche variierbar ist. Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann somit von der Anzeigefläche weg und/oder auf die Anzeigefläche zu bewegt werden.It can also be provided that the movement device is designed to move the at least one light display in three translational degrees of freedom along the display surface, whereby the distance between the at least one light display and the display surface is variable. The at least one illuminated display can thus be moved away from the display surface and / or towards the display surface.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die Bewegungseinrichtung ausgebildet ist, die wenigstens eine Leuchtanzeige in einen, zwei oder drei Kippfreiheitsgraden zu bewegen, um den Abstrahlwinkel der wenigstens einen Leuchtanzeige zu variieren.It can also be provided that the movement device is designed to move the at least one illuminated display in one, two or three tilt degrees of freedom in order to vary the emission angle of the at least one illuminated display.
Die Bewegungseinrichtung kann die wenigstens eine Leuchtanzeige somit von einem Freiheitsgrad bis hin zu allen sechs Freiheitsgraden bewegen, wobei es grundsätzlich nur darauf ankommt, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige vor oder hinter der angezeigten Fahrsimulation über die Bewegungseinrichtung bewegbar ist, um simulierte Lichtquellen der Fahrsimulation mit einem realistischen Blendeffekt zu überlagern.The movement device can thus move the at least one illuminated display from one degree of freedom to all six degrees of freedom, wherein it is basically only important that the at least one illuminated display is movable in front of or behind the displayed driving simulation via the movement device in order to simulated light sources of the driving simulation superimpose realistic glare effect.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Bewegungseinrichtung bei Verwendung mehrerer Leuchtanzeigen ausgebildet ist, um wenigstens eine erste Leuchtanzeige unabhängig von einer zweiten Leuchtanzeige entlang der Anzeigefläche zu bewegen, vorzugsweise alle vorgesehenen Leuchtanzeigen individuell entlang der Anzeigefläche zu bewegen.In a further development, it can be provided that the movement device is formed when using a plurality of illuminated displays in order to move at least one first light display independently of a second light display along the display surface, preferably to move all provided light displays individually along the display surface.
Beispielsweise können zwei Leuchtanzeigen vorgesehen sein, um zwei simulierte Frontscheinwerfer eines simulierten Fahrzeugs in der Fahrsimulation mit realistischen Blendeffekten zu versehen. Jede der Leuchtanzeigen kann damit einem der Frontscheinwerfer zugeordnet sein.For example, two light indicators may be provided to provide two simulated headlights of a simulated vehicle in the driving simulation with realistic glare effects. Each of the lights can thus be assigned to one of the headlights.
Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl Leuchtanzeigen vorgesehen sein, beispielsweise auch nur eine Leuchtanzeige oder drei, vier, fünf, sechs oder mehr Leuchtanzeigen, die beliebigen simulierten Lichtquellen zugeordnet sein können.In principle, any number of illuminated displays may be provided, for example only one illuminated display or three, four, five, six or more illuminated displays that may be associated with any simulated light sources.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Bewegungseinrichtung wenigstens ein Schienensystem, wenigstens ein Magnetsystem, um die wenigstens eine Leuchtanzeige durch Magnetkräfte zu verschieben, wenigstens ein Seilzugsystem und/oder wenigstens einen Seilroboter umfasst.According to the invention, the movement device comprises at least one rail system, at least one magnet system in order to shift the at least one illuminated display by magnetic forces, comprising at least one cable pull system and / or at least one cable robot.
Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann auf wenigstens einem Schlitten angeordnet sein, wobei der wenigstens eine Schlitten über das Schienensystem, das Seilzugsystem und/oder den Seilroboter bewegbar ist.The at least one illuminated display can be arranged on at least one carriage, wherein the at least one carriage is movable via the rail system, the cable system and / or the cable robot.
Beispielsweise können Schienen eines Schienensystems an einem oder mehreren Rändern der Anzeigefläche vorgesehen sein, um die wenigstens eine Leuchtanzeige entlang des Schienensystems über die Anzeigefläche zu bewegen.For example, rails of a rail system may be provided at one or more edges of the display surface to move the at least one light display along the rail system across the display surface.
Ein Magnetsystem kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass eine Magnetführung, umfassend einen oder mehrere Permanent- und/oder Elektromagnete hinter der Anzeigefläche mittels der die Bewegungseinrichtung bewegbar ist, beispielsweise unter Verwendung wenigstens eines Schienensystems, wenigstens eines Seilzugsystems und/oder wenigstens eines Seilroboters, wobei wenigstens eine an der gegenüberliegenden Seite der Anzeigefläche aufgesetzte Leuchtanzeige durch die Anzeigefläche hindurch von der Magnetführung magnetisch angezogen, gehalten und vorzugsweise ohne weitere Führungsmittel entlang der Anzeigefläche bewegbar ist. Die wenigstens eine Leuchtanzeige kann hierfür ein ferromagnetisches Material, beispielsweise ein weichmagnetisches Material, z. B. Eisen, oder einen Gegenmagneten aufweisen. A magnet system can be provided, for example, in that a magnetic guide comprising one or more permanent magnets and / or electromagnets is movable behind the display surface by means of the movement device, for example using at least one rail system, at least one cable system and / or at least one cable robot at least one light indicator placed on the opposite side of the display surface is attracted magnetically by the magnetic guide, held by the display surface, and is preferably movable along the display surface without further guide means. The at least one light display can for this purpose a ferromagnetic material, such as a soft magnetic material, for. As iron, or have a counter magnet.
Die Leuchtanzeige kann vorzugsweise Rollen oder Gleitmittel aufweisen, damit die Leuchtanzeige möglichst reibungsarm auf der Anzeigefläche bewegt werden kann.The light display may preferably have rollers or lubricants, so that the light indicator can be moved as smooth as possible on the display surface.
Es kann auch ein Seilzugsystem vorgesehen sein, insbesondere um die wenigstens eine Leuchtanzeige vertikal, d. h. von oben nach unten (und umgekehrt), entlang der Anzeigefläche zu bewegen. Vorzugsweise kann ein derartiges Seilzugsystem mit einem horizontal angeordneten Schienensystem kombiniert werden, um die Leuchtanzeige einerseits von links nach rechts (und umgekehrt) und andererseits von oben nach unten (und umgekehrt) entlang der Anzeigefläche zu bewegen.It can also be provided a cable system, in particular to the at least one indicator vertically, d. H. from top to bottom (and vice versa) to move along the display surface. Preferably, such a cable system can be combined with a horizontally arranged rail system to move the light display on the one hand from left to right (and vice versa) and on the other hand from top to bottom (and vice versa) along the display surface.
Vorzugsweise kann bei Verwendung eines Seilzugsystems zur Bereitstellung einer vertikalen Bewegung die Schwerkraft bzw. Gewichtskraft der wenigstens einen Leuchtanzeige genutzt werden, um eine Bewegung der Leuchtanzeige nach unten zu verursachen, indem ein Führungs- oder Antriebsseil oder ein Führungs- oder Antriebsdraht des Seilzugsystems freigegeben oder abgerollt wird, wohingegen bei der entgegengesetzten Bewegung nach oben die wenigstens eine Leuchtanzeige über das Führungs- oder Antriebsseil bzw. den Führungs- oder Antriebsdraht durch das Seilzugsystem unter Verwendung eines Aktuators bewegt wird. Dadurch kann ein nach unten verlaufendes Führungs- oder Antriebsseil bzw. ein nach unten verlaufender Führungs- oder Antriebsdraht und der dadurch entstehende Schattenwurf auf die Anzeigefläche vermieden werden.Preferably, using a cable system to provide vertical movement, the gravity of the at least one indicator may be utilized to cause downward movement of the indicator by releasing or unrolling a guide or drive cable or a guide or drive wire of the cable system whereas, in the opposite upward movement, the at least one indicator light is moved over the guide or drive cable or the guide or drive wire through the cable system using an actuator. As a result, a downwardly extending guide or drive cable or a downwardly extending guide or drive wire and the resulting shadow cast on the display surface can be avoided.
Vorzugsweise kann die wenigstens eine Leuchtanzeige in der Art eines Seilroboters bewegbar sein bzw. durch einen Seilroboter der Bewegungseinrichtung bewegt werden.Preferably, the at least one illuminated display can be movable in the manner of a cable robot or can be moved by a cable robot of the movement device.
In einer Weiterbildung kann der wenigstens eine Seilroboter der Bewegungseinrichtung für die Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige zwei Führungsseile oder zwei Führungsdrähte umfassen, die die Leuchtanzeige führen.In a refinement, the at least one cable robot of the movement device for the movement of the at least one light display may comprise two guide cables or two guide wires which guide the indicator light.
Vorzugsweise sind Führungsdrähte aus Metall oder Kunststoff vorgesehen, die aufgrund der starren Materialeigenschaften verbesserte Führungseigenschaften aufweisen und beispielsweise weniger Schwingungen in das System einbringen können, als Führungsseile.Preferably, guide wires made of metal or plastic are provided, which have improved guiding properties due to the rigid material properties and, for example, can introduce less vibration into the system than guide cables.
Die Führungsdrähte können insbesondere aus Cembalo-Draht bzw. aus Saiten eines Cembalos oder eines anderen Saiteninstruments ausgebildet sein. Derartiger Draht kann sich besonders eignen, da dieser besonders wenig zum Kriechen neigt.The guide wires may in particular be formed from harpsichord wire or from strings of a harpsichord or another stringed instrument. Such a wire can be particularly suitable because it is particularly prone to creep.
Vorzugsweise wird die Leuchtanzeige von den Führungsseilen oder Führungsdrähten an gegenüberliegenden Seiten der Leuchtanzeige geführt.Preferably, the illuminated display is guided by the guide wires or guidewires on opposite sides of the illuminated display.
Es kann vorteilhaft sein, eine Drehung bzw. ein Verkippen der wenigstens einen Leuchtanzeige zu verhindern. Durch die Führung durch zwei Führungsseile oder -drähte können Schwingungen und/oder ein Verdrehen der wenigstens einen Leuchtanzeige vermieden oder zumindest verringert werden.It may be advantageous to prevent rotation or tilting of the at least one illuminated display. By guiding through two guide cables or wires, vibrations and / or rotation of the at least one illuminated display can be avoided or at least reduced.
Dies kann beispielsweise durch Aufhängung und Führung der wenigstens einen Leuchtanzeige durch zwei gespannte Führungsseile oder - drähte erreicht werden, wobei die Führungsseile bzw. Führungsdrähte beispielsweise durch Ösen geführt werden, die sich links und rechts bzw. an gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses der wenigstens einen Leuchtanzeige befinden.This can be achieved, for example, by suspending and guiding the at least one illuminated display by two tensioned guide cables or wires, wherein the guide cables or guide wires are guided, for example, by eyelets which are located on the left and right or on opposite sides of a housing of the at least one illuminated display ,
Insbesondere wenn es bei der Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige entlang der Trajektorie zu großem Rucken kommt, kann dadurch ein unerwünschtes Schwingen und/oder Verkippen zumindest verringert werden.In particular, when the movement of the at least one illuminated display along the trajectory causes great jerking, this can at least reduce unwanted oscillation and / or tilting.
Grundsätzlich kann allerdings auch nur ein Führungsseil bzw. ein Führungsdraht oder können auch mehr als zwei Führungsseile bzw. Führungsdrähte vorgesehen sein. Auch eine Kombination aus Führungsseilen und Führungsdrähten ist möglich.In principle, however, only one guide cable or a guide wire or more than two guide cables or guide wires can be provided. A combination of guide ropes and guidewires is possible.
Zur Durchführung der Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige, insbesondere durch einen Seilroboter, kann ein Führungsseil bzw. ein Führungsdraht und/oder ein separates Antriebsseil bzw. ein separater Antriebsdraht verwendet werden.To carry out the movement of the at least one illuminated display, in particular by a cable robot, a guide wire or a guide wire and / or a separate drive cable or a separate drive wire can be used.
Die Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige kann also beispielsweise durch Seilantriebe realisiert werden. Dabei kann auch eine Entkoppelung zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Bewegung entlang der Anzeigefläche herbeigeführt werden. Die Bewegung entlang der Anzeigefläche kann jedoch auch mit nur einem Seilantrieb oder einem sonstigen Antrieb erfolgen, der alle notwendigen Bewegungsachsen gemeinsam antreibt.The movement of the at least one illuminated display can thus be realized for example by cable drives. In this case, a decoupling between a horizontal and a vertical movement along the display surface can be brought about. The movement along the However, display surface can also be done with only a cable drive or other drive that drives all the necessary axes of motion together.
Die Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige, insbesondere die Bewegung mittels Seilzug und/oder Seilroboter, kann durch einen oder mehrere Elektromotoren erfolgen, deren Rotation eine Riemenscheibe antreibt, auf die vorzugsweise schlupffrei ein Antriebsseil oder Antriebsdraht (bzw. Führungsseil oder Führungsdraht) aufgewickelt ist, auf dem an geeigneter Stelle ein Schlitten befestigt ist, der durch die Verschiebung des Antriebsseils bzw. -drahts, hervorgerufen durch die Rotation des Elektromotors, und der an seiner Antriebswelle verdrehsicher befestigten Riemenscheibe in horizontaler und vertikaler Richtung bewegt wird.The movement of the at least one illuminated display, in particular the movement by means of cable pull and / or cable robot, can be carried out by one or more electric motors, the rotation of which drives a pulley on which preferably a drive cable or drive wire (or guide wire or guide wire) is wound at a suitable point a carriage is fixed, which is moved by the displacement of the drive wire or wire, caused by the rotation of the electric motor, and the drive shaft fixed against rotation in the belt in the horizontal and vertical directions.
Als motorischer Antrieb kann neben dem genannten Elektromotor auch ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Motor vorgesehen sein. Auch die Verwendung eines Linearantriebs beliebiger Bauart ist möglich.As a motor drive can be provided in addition to the said electric motor and a hydraulically or pneumatically driven motor. The use of a linear drive of any design is possible.
Ferner können auch verschiedene Antriebstechniken kombiniert werden.Furthermore, different drive techniques can be combined.
Vorzugsweise kann die Position der wenigstens einen Leuchtanzeige durch entsprechende Sensorik erfasst und geregelt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich durch Verwendung eines „unendlichen“ Antriebs- bzw. Führungsseils oder -drahts eine eindeutige Position der wenigstens einen Leuchtanzeige ergibt.Preferably, the position of the at least one illuminated display can be detected and regulated by appropriate sensors. It can also be provided that the use of an "infinite" drive or guide cable or wire results in an unambiguous position of the at least one illuminated display.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Leuchtanzeige berührungsfrei entlang der Anzeigefläche bewegt wird, d. h. es nicht zu einem Kontakt kommt, bzw. die Leuchtanzeige nicht direkt auf der Anzeigefläche geführt wird.It may be advantageous if the illuminated display is moved without contact along the display surface, d. H. it does not come to a contact, or the light display is not performed directly on the display surface.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige unmittelbar auf der Anzeigefläche geführt oder abgestützt ist. Vorzugsweise weist die wenigstens eine Leuchtanzeige hierfür auf der der Anzeigefläche zugewandten Seite Rollen oder andere Stützelemente auf.In one development of the invention, it can be provided that the at least one illuminated display is guided or supported directly on the display surface. For this purpose, the at least one illuminated display preferably has rollers or other support elements on the side facing the display surface.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige in Führungsschienen auf der Anzeigefläche geführt ist.It can also be provided that the at least one illuminated display is guided in guide rails on the display surface.
Durch eine Führung der wenigstens einen Leuchtanzeige direkt auf der Anzeigefläche können Schwingungen und/oder ein Verdrehen der wenigstens einen Leuchtanzeige während der Bewegung vermieden werden.By guiding the at least one illuminated display directly on the display surface, oscillations and / or rotation of the at least one illuminated display during the movement can be avoided.
Die Anzeigefläche und/oder die wenigstens eine Leuchtanzeige können außerdem auch magnetisch ausgebildet sein, wodurch die wenigstens eine Leuchtanzeige durch Magnetkräfte auf der Anzeigefläche haften kann. Auch dadurch kann gewährleistet sein, dass sich die Leuchtanzeige flach über die Anzeigefläche bewegt und dadurch nicht verkippen kann. Beispielsweise kann die Anzeigefläche ein ferromagnetisches Material, beispielsweise ein weichmagnetisches Material, z. B. Eisen, umfassen, wobei die wenigstens eine Leuchtanzeige einen Permanentmagneten aufweist. Auch die Verwendung eines oder mehrerer Permanentmagneten im Bereich oder innerhalb der Anzeigefläche sind möglich, wobei die wenigstens eine Leuchtanzeige dann ein weichmagnetisches Material oder einen Gegenmagneten umfassen kann.The display surface and / or the at least one illuminated display can also be magnetically formed, whereby the at least one illuminated display can adhere to the display surface by magnetic forces. This also ensures that the light indicator moves flat over the display surface and therefore can not tilt. For example, the display surface may be a ferromagnetic material, such as a soft magnetic material, e.g. As iron, comprise, wherein the at least one indicator has a permanent magnet. The use of one or more permanent magnets in the area or within the display area are possible, wherein the at least one light display can then comprise a soft magnetic material or a counter magnet.
Zur Vermeidung oder zur Unterdrückung von Schwingungen während der Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige kann außerdem vorgesehen sein, dass die Bewegungseinrichtung Mittel zur Schwingungsdämpfung aufweist. Beispielsweise kann die Bewegungseinrichtung eingerichtet sein, die wenigstens eine Leuchtanzeige mechanisch entlang der Anzeigefläche unter Verwendung eines Regelkreises zu bewegen, wobei unerwünschte Schwingungen erfasst und durch aktorische Gegensteuerung ausgeregelt werden können.In order to avoid or suppress vibrations during the movement of the at least one illuminated display may also be provided that the movement means comprises means for vibration damping. For example, the movement device can be set up to move the at least one light display mechanically along the display surface using a control loop, whereby unwanted vibrations can be detected and compensated for by an actuated counter-control.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Eingabeschnittstelle zur Steuerung der Fahrsimulation und eine Recheneinrichtung zur Durchführung der Fahrsimulation vorgesehen sind, wobei die Recheneinrichtung eingerichtet ist, der Bewegungseinrichtung eine Zielposition und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit für die Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige in Abhängigkeit von über die Eingabeschnittstelle eingegebenen Steuerdaten und/oder von dem aktuellen Zustand der Fahrsimulation vorzugeben.In one development of the invention, it can be provided that an input interface for controlling the driving simulation and a computing device for carrying out the driving simulation are provided, wherein the computing device is set up, the moving device a target position and / or a movement speed for the movement of the at least one illuminated display in dependence from inputted via the input interface control data and / or from the current state of the driving simulation.
Vorzugsweise umfasst der Fahrsimulator die Eingabeschnittstelle und/oder die Recheneinrichtung.Preferably, the driving simulator comprises the input interface and / or the computing device.
Bei der Eingabeschnittstelle kann es sich vorzugsweise um ein möglichst realistisch nachgebildetes Cockpit des innerhalb der Fahrsimulation zu simulierenden Fahrzeugs handeln. Dabei kann auch ein reales Cockpit oder ein reales Fahrzeug mit einem Cockpit vorgesehen sein, das zur Verwendung mit dem Fahrsimulator entsprechend angepasst ist.The input interface may preferably be a realistic cockpit of the vehicle to be simulated within the driving simulation. It may also be provided a real cockpit or a real vehicle with a cockpit, which is adapted for use with the driving simulator accordingly.
Die Eingabeschnittstelle, insbesondere ein Cockpit des zu simulierenden Fahrzeugs oder das Fahrzeug selbst, kann vorzugsweise vor der Anzeigefläche positioniert sein. Die Fahrsimulation kann dadurch ganz besonders realistisch ausfallen. Ferner können Fahrerassistenzsysteme des Fahrzeugs durch die Fahrsimulation geprüft werden.The input interface, in particular a cockpit of the vehicle to be simulated or the vehicle itself, can preferably be positioned in front of the display area. The driving simulation can therefore be very realistic. Furthermore, driver assistance systems of the vehicle can be checked by the driving simulation.
Die Eingabeschnittstelle kann beispielsweise eine Lenkhandhabe, einen oder mehrere Wählhebel zur Steuerung des Getriebes, eines oder mehrere Pedale (beispielsweise ein Gaspedal, ein Bremspedal und ggf. ein Kupplungspedal), sowie gegebenenfalls weitere Eingabemöglichkeiten umfassen.The input interface may include, for example, a steering handle, one or more selector lever for controlling the transmission, one or more pedals (for example, an accelerator pedal, a brake pedal and possibly a clutch pedal), and possibly other input options.
Die Recheneinrichtung zur Durchführung der Fahrsimulation kann eingerichtet sein, die auf der Anzeigefläche angezeigte Fahrsimulation in Abhängigkeit der über die Eingabeschnittstelle eingegebenen Steuerdaten zu betreiben. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung bei der Betätigung eines Gaspedals der Eingabeschnittstelle das simulierte Fahrzeug virtuell durch die Fahrsimulation vorwärts bewegen, wobei sich das auf der Anzeigefläche dargestellte Bild der Fahrsimulation entsprechend ändert.The computing device for carrying out the driving simulation can be set up to operate the driving simulation displayed on the display surface as a function of the control data input via the input interface. For example, when an accelerator pedal of the input interface is actuated, the computing device can move the simulated vehicle virtually through the driving simulation, with the image of the driving simulation displayed on the display area correspondingly changing.
Im Verlauf der Simulation führt eine Änderung der Position des simulierten Fahrzeugs zu einer veränderten relativen Position des Probanden zu simulierten Lichtquellen und zu veränderten relativen Abstände zu diesen Lichtquellen. Somit kann es erforderlich sein, die wenigstens eine Leuchtanzeige der oder den zugeordneten Lichtquellen nachzuführen, wobei Position und/oder Geschwindigkeit der Bewegung der wenigstens einen Lichtquelle durch die Fahrsimulation und somit durch die Recheneinrichtung vorgegeben sind.During the simulation, a change in the position of the simulated vehicle leads to a changed relative position of the subject to simulated light sources and to changed relative distances to these light sources. Thus, it may be necessary to track the at least one illuminated display of the associated light source (s), wherein the position and / or speed of movement of the at least one light source is predetermined by the driving simulation and thus by the computing device.
Die Recheneinrichtung kann auch eingerichtet sein, um die Helligkeit und/oder Lichtfarbe der wenigstens einen Leuchtanzeige vorzugeben bzw. zu steuern. Insbesondere kann die Recheneinrichtung eingerichtet sein, Leuchtelemente der wenigstens einen Leuchtanzeige einzeln, individuell oder in Gruppen in Helligkeit und/oder Lichtfarbe einzustellen.The computing device can also be set up to predetermine or control the brightness and / or light color of the at least one illuminated display. In particular, the computing device can be set up to set luminous elements of the at least one luminous display individually, individually or in groups in brightness and / or light color.
Die Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators bzw. Motors zur Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige kann somit beispielsweise aus einem auf der Recheneinrichtung ausgeführten Computerprogrammprodukt bzw. dessen Programmcodemitteln abgeleitet werden, mittels denen die Fahrsimulation realisiert wird. Somit kann beispielsweise die Position von projizierten Scheinwerfer aus der Projektionssoftware ausgelesen, gegebenenfalls um probandenspezifische Werte korrigiert und in Steuerungsdaten für den oder die Motoren umgesetzt werden.The activation of the at least one actuator or motor for moving the at least one illuminated display can thus be derived, for example, from a computer program product or its program code means executed on the computer, by means of which the driving simulation is realized. Thus, for example, the position of projected headlights can be read out of the projection software, if necessary corrected by probe-specific values and converted into control data for the motor or motors.
Die Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige sollte synchron bzw. weitgehend synchron mit dem Bildsignal der Fahrsimulation erfolgen, damit es bei der Benutzung des Fahrsimulators nicht zu Irritation der Benutzer oder der zu untersuchenden Systeme, beispielsweise durch zwei oder mehrere als getrennt wahrgenommene Lichtquellen, kommt.The movement of the at least one illuminated display should be synchronous or largely synchronous with the image signal of the driving simulation, so that it does not cause irritation of the user or the systems to be examined when using the driving simulator, for example by two or more than separately perceived light sources.
Die Position des Benutzers der Fahrsimulation oder der zu untersuchenden Einrichtung, beispielsweise des Fahrerassistenzsystems, relativ zu der Anzeigefläche kann gegebenenfalls initial oder kontinuierlich zur Ausrichtung der Position der wenigstens einen Leuchtanzeige berücksichtigt werden. Auch hierfür kann die Recheneinrichtung eingerichtet sein.The position of the user of the driving simulation or the device to be examined, for example of the driver assistance system, relative to the display surface may optionally be taken into account initially or continuously for aligning the position of the at least one illuminated display. The computing device can also be set up for this purpose.
Die Recheneinrichtung kann als Mikroprozessor ausgebildet sein. Anstelle eines Mikroprozessors kann auch eine beliebige weitere Einrichtung zur Implementierung der Recheneinrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine oder mehrere Anordnungen diskreter elektrischer Bauteile auf einer Leiterplatte, eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), eine Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung (ASIC) oder eine sonstige programmierbare Schaltung, beispielsweise auch ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine Programmierbare Logische Anordnung (PLA), ein Grafikprozessor (GPU) und/oder ein handelsüblicher Computer.The computing device can be designed as a microprocessor. Instead of a microprocessor, any further device for implementing the computing device can also be provided, for example one or more discrete electrical component arrays on a printed circuit board, a programmable logic controller (PLC), an application specific integrated circuit (ASIC) or other programmable circuit, for example a Field Programmable Gate Array (FPGA), a programmable logic device (PLA), a graphics processor (GPU) and / or a commercially available computer.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung kabelgebunden oder kabellos unter Verwendung eines Funkstandards, vorzugsweise WLAN, Bluetooth und/oder ZigBee, mit der Recheneinrichtung kommunikationsverbunden ist.In a development, it can be provided that the illumination device is connected to the computing device in a wired or wireless manner using a radio standard, preferably WLAN, Bluetooth and / or ZigBee.
Die aufgeführten Funkstandards sind selbstverständlich nur beispielhaft zu verstehen. Grundsätzlich können beliebige Funkstandards bei einer kabellosen Kommunikationsverbindung zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Recheneinrichtung vorgesehen sein.The radio standards listed are of course only to be understood as examples. In principle, arbitrary radio standards can be provided in the case of a wireless communication connection between the illumination device and the computing device.
Eine kabellose Kommunikationsverbindung zwischen Beleuchtungseinrichtung und Recheneinrichtung hat sich als besonders geeignet herausgestellt, da bei dieser Ausgestaltung ein zusätzlicher Schattenwurf durch die Verkabelung entfallen kann und ferner die Flexibilität bei der Bewegung der wenigstens einen Leuchtanzeige verbessert sein kann.A wireless communication connection between lighting device and computing device has been found to be particularly suitable, since in this embodiment, an additional shadow cast by the wiring can be omitted and also the flexibility in the movement of the at least one light display can be improved.
In einer Weiterbildung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung kabelgebunden, akku- bzw. batteriebetrieben und/oder induktiv mit elektrischer Energie versorgbar ist.In a development, it may also be provided that the illumination device can be supplied with electrical energy by cable, battery or battery operated and / or inductively.
Insbesondere eine akku- bzw. batterie- und/oder induktiv versorgte Beleuchtungseinrichtung kann von Vorteil sein, um zusätzlichen Schattenwurf zu vermeiden und um eine möglichst flexible Bewegung durch die Bewegungseinrichtung zu gewährleisten.In particular, a battery or battery and / or inductively powered lighting device may be advantageous to avoid additional shadow and to ensure the most flexible movement by the movement device.
Eine induktive Stromversorgung kann beispielsweise durch eine auf der Rückseite der Anzeigefläche angeordnete Induktionseinrichtung erfolgen, die die Beleuchtungseinrichtung, insbesondere die wenigstens eine Leuchtanzeige, mit elektrischer Energie versorgt, wenn diese auf der (der Eingabeschnittstelle bzw. dem Probanden zugewandten) Vorderseite der Anzeigefläche angeordnet ist. An inductive power supply can be effected, for example, by an induction device arranged on the rear side of the display surface, which supplies the illumination device, in particular the at least one illuminated display, with electrical energy when it is arranged on the front side of the display surface (facing the input interface or the subject).
In einer Weiterbildung der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Anzeigefläche als Bildschirm und/oder Projektionsanzeigefläche einer Videoprojektionseinrichtung ausgebildet ist.In one embodiment of the invention may also be provided that the display surface is designed as a screen and / or projection display area of a video projection device.
Vorzugsweise umfasst der Fahrsimulator die ggf. vorhandene Videoprojektionseinrichtung.Preferably, the driving simulator comprises the possibly existing video projection device.
Bei Verwendung einer Videoprojektionseinrichtung kann vorgesehen sein, dass der oder die Videoprojektoren hinter der Eingabeschnittstelle, beispielsweise dem zu simulierenden Fahrzeug oder dessen Cockpit, angebracht sind und auf eine vor der Eingabeschnittstelle angebrachte Projektionsanzeigefläche projizieren. Alternativ oder zusätzlich kann bzw. können einer oder mehrere Videoprojektoren hinter einer (teil-) durchlässigen Projektionsanzeigefläche platziert sein und in Richtung der Eingabeschnittstelle projizieren.When using a video projection device, it can be provided that the video projector (s) are mounted behind the input interface, for example the vehicle or its cockpit to be simulated, and project onto a projection display surface mounted in front of the input interface. Alternatively or additionally, one or more video projectors may be placed behind a (partially) transmissive projection display area and project towards the input interface.
Für eine Nachtfahrsimulation kann eine Projektionsanzeigefläche besonders geeignet sein. Bei der Videoprojektionseinrichtung kann es sich um eine Videoprojektionseinrichtung für eine Planetariumsprojektion handeln. Hierdurch kann eine Nachtfahrsimulation besonders realitätsnah abgebildet werden.For a night driving simulation, a projection display area may be particularly suitable. The video projection device may be a video projection device for a planetarium projection. As a result, a night driving simulation can be imaged particularly close to reality.
Bei einer als Bildschirm ausgebildeten Anzeigefläche kann auch vorgesehen sein, dass die Anzeigefläche aus mehreren Bildschirmsegmenten, beispielsweise einzelnen Monitoren, möglichst randlos zusammengesetzt ist.In the case of a display surface designed as a screen, it may also be provided that the display surface is composed of several screen segments, for example individual monitors, as far as possible without edges.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Durchführung einer Fahrsimulation, insbesondere zur Durchführung einer Nachtfahrsimulation, wonach eine Anzeigefläche zur Anzeige der Fahrsimulation verwendet wird.The invention also relates to a method for carrying out a driving simulation, in particular for carrying out a night driving simulation, according to which a display area is used to display the driving simulation.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass eine Beleuchtungseinrichtung verwendet wird, um Blendeffekte zu erzeugen, indem wenigstens eine Leuchtanzeige der Beleuchtungseinrichtung entlang der Anzeigefläche mechanisch bewegt wird.In the method according to the invention, it is provided that a lighting device is used to produce glare effects by mechanically moving at least one illuminated display of the lighting device along the display surface.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung stärkerer Blendeffekte erzeugt, als die Anzeigefläche.In particular, it is provided that the illumination device produces stronger glare effects than the display area.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrsimulator beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. für die nachfolgend noch beschriebene Beleuchtungseinrichtung und das Computerprogrammprodukt vorteilhaft umsetzbar - und umgekehrt. Ferner können Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrsimulator genannt wurden, auch auf das erfindungsgemäße Verfahren bzw. auf die Beleuchtungseinrichtung und das Computerprogrammprodukt bezogen verstanden werden - und umgekehrt.Features which have already been described in connection with the driving simulator according to the invention are, of course, also advantageously implementable for the method according to the invention or for the illumination device and the computer program product described below - and vice versa. Furthermore, advantages which have already been mentioned in connection with the driving simulator according to the invention can also be understood based on the method according to the invention or on the illumination device and the computer program product - and vice versa.
Im Verlauf der Fahrsimulation kann eine gleichzeitige Untersuchung eines Benutzers der Simulation und/oder einer elektronischen Einrichtung, beispielsweise eines Fahrerassistenzsystems vorgesehen sein. Dabei können Tests und Aufzeichnungen der Wahrnehmung des Benutzers und/oder der elektronischen Einrichtung vorgenommen werden. Beispielsweise können (in der Simulation, z. B. auf der Anzeigefläche oder separat von der Simulation bzw. der Anzeigefläche) auch sog. Sehzeichen (Buchstaben, Zahlen, Bilder oder Symbole, z. B. ein Landoltring) in einem definierten zeitlichen Abstand zu Blendungsereignissen durch Gegenverkehr einem Benutzer bzw. Probanden dargeboten werden, die zum Nachweis der Nachtfahrtauglichkeit zumindest teilweise und innerhalb einer definierten Zeit erkannt werden müssen.In the course of the driving simulation, a simultaneous examination of a user of the simulation and / or an electronic device, for example a driver assistance system, may be provided. In this case, tests and records of the perception of the user and / or the electronic device can be made. For example (in the simulation, eg on the display surface or separately from the simulation or the display surface), so-called optotypes (letters, numbers, images or symbols, eg a Landoltring) at a defined time interval Blinding events are presented by oncoming traffic to a user or subjects that must be recognized at least partially and within a defined time for proof of night driving ability.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungseinrichtung verwendet wird, um innerhalb der Fahrsimulation simulierten Lichtquellen, insbesondere simulierten Scheinwerfern entgegenkommender Fahrzeuge, die auf der Anzeigefläche angezeigt werden, Blendeffekte hinzuzufügen.In one development of the invention, provision can be made for the illumination device to be used to add glare effects to simulated light sources within the driving simulation, in particular simulated headlights of oncoming vehicles, which are displayed on the display surface.
Grundsätzlich kann die Beleuchtungseinrichtung verwendet werden, um innerhalb der Fahrsimulation beliebigen simulierten Lichtquellen Blendeffekte hinzuzufügen. Beispielsweise können simulierten Straßenbeleuchtungen, optischen Sondersignalen von Einsatzfahrzeugen, Reflektionen etc. Blendeffekte hinzugefügt werden.In principle, the illumination device can be used to add glare effects to any simulated light sources within the driving simulation. For example, glare effects can be added to simulated street lights, special optical signals from emergency vehicles, reflections, etc.
Die Lichtfarbe des Blendeffekts kann vorzugsweise an die Lichtfarbe der simulierten Lichtquelle angepasst werden. Beispielsweise kann ein Blendeffekt durch ein simuliertes optisches Sondersignal eines Polizeieinsatzfahrzeugs durch Einstellen der wenigstens einen Leuchtanzeige auf eine bläuliche Lichtfarbe realitätsnah erzeugt werden.The light color of the glare effect can preferably be adapted to the light color of the simulated light source. For example, a glare effect can be realistically generated by a simulated special optical signal of a police deployment vehicle by setting the at least one light display to a bluish light color.
Ferner können Lichthelligkeit, Abstrahlwinkel und/oder Form der Blendung durch die wenigstens eine Leuchtanzeige an die simulierte Lichtquelle situationsbedingt angepasst werden. Beispielsweise kann die zur Blendung vorgesehene Helligkeit der wenigstens einen Leuchtanzeige kontinuierlich erhöht werden, während sich das simulierte Fahrzeug auf die zugeordnete simulierte Lichtquelle zubewegt.Furthermore, light brightness, emission angle and / or shape of the glare can be adapted to the simulated light source by the at least one illuminated display depending on the situation. For example, can the brightness of the at least one illuminated display provided for glare is continuously increased as the simulated vehicle moves toward the associated simulated light source.
Durch eine stufenweise Ansteuerung der Leuchtanzeige, insbesondere einer Leuchtmatrixanzeige mit mehreren Leuchtelementen, können somit beispielsweise Scheinwerfer entgegenkommender simulierter Fahrzeuge sowohl in Abstrahlfläche als auch in Leuchtintensität realistisch nachgebildet werden.By a step-by-step activation of the illuminated display, in particular a light-matrix display with a plurality of light-emitting elements, it is thus possible, for example, to realistically emulate headlights of oncoming simulated vehicles both in the emitting surface and in the light intensity.
In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Leuchtanzeige der wenigstens einen innerhalb der Fahrsimulation simulierten Lichtquelle, insbesondere einem simulierten Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs, zugeordnet wird und derart entlang der Anzeigefläche bewegt wird, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige einer simulierten Bewegung der wenigstens einen simulierten Lichtquelle auf der Anzeigefläche folgt, um für einen Benutzer der Simulation einen Blendeffekt zu erzeugen.In a further development, it can be provided that at least one illuminated display is assigned to the at least one light source simulated within the driving simulation, in particular a simulated headlight of an oncoming vehicle, and is moved along the display surface such that the at least one illuminated display simulates a simulated movement of the at least one simulated Light source on the display surface follows to create a glare effect for a user of the simulation.
Beispielsweise kann die Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung bei einem entgegenkommenden simulierten Fahrzeug mit zwei simulierten Frontscheinwerfern so erfolgen, dass zwei Leuchtanzeigen verwendet werden, die sich zunächst seitlich berühren, während das entgegenkommende Fahrzeug noch weit entfernt ist und erst in dem Moment, in dem beide simulierten Frontscheinwerfer getrennt voneinander zu unterscheiden sind, voneinander wegbewegt und einem jeweiligen Frontscheinwerfer zugeordnet werden, um eine möglichst hohe örtliche Übereinstimmung von Blendung und simuliertem Scheinwerfer zu erzielen.For example, the driving of the illumination device in an oncoming simulated vehicle with two simulated headlights can be done using two light displays that initially touch laterally while the oncoming vehicle is still far away and only at the moment when both simulated headlights separate are different from each other, moved away from each other and assigned to a respective headlight to achieve the highest possible local match of glare and simulated headlights.
Die Erfindung betrifft auch eine Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung mit einem vorstehend beschriebenen Fahrsimulator, wobei wenigstens eine Leuchtanzeige vorgesehen ist, die vor und/oder hinter einer Anzeigefläche des Fahrsimulators entlang der Anzeigefläche mechanisch bewegbar ist.The invention also relates to a lighting device for use with a driving simulator described above, wherein at least one light display is provided, which is mechanically movable in front of and / or behind a display surface of the driving simulator along the display surface.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, um ein vorstehendes Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einer Recheneinrichtung eines Fahrsimulators ausgeführt wird.Moreover, the invention relates to a computer program product with program code means for performing an above method when the program is executed on a computing device of a driving simulator.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe, wie „umfassend“, „aufweisend“ oder „mit“, keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe, wie „ein“ oder „das“, die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umgekehrt.In addition, it should be noted that the terms such as "comprising," "having," or "having" do not exclude other features or steps. Further, terms such as "a" or "that" indicating a singular number of steps or features do not exclude a plurality of features or steps - and vice versa.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.Embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the drawing.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.The figures each show preferred embodiments in which individual features of the present invention are illustrated in combination with each other. Features of an exemplary embodiment can also be implemented independently of the other features of the same exemplary embodiment and can accordingly be readily connected by a person skilled in the art to further meaningful combinations and sub-combinations with features of other exemplary embodiments.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit demselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Es zeigen schematisch:
-
1 einen Fahrsimulator in einer ersten Ausführung in einer Seitenansicht; -
2 einen Fahrsimulator in einer zweiten Ausführung in einer Seitenansicht; -
3 einen Fahrsimulator in einer dritten Ausführung in einer Ansicht auf die Anzeigefläche; -
4 eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Leuchtmatrixanzeige, die eine Mehrzahl ringförmig ineinander angeordneter Leuchtelemente aufweist; -
5 eine Beleuchtungseinrichtung mit zwei Leuchtmatrixanzeigen, die jeweils rasterförmig angeordnete Leuchtelemente aufweisen, in einem ersten Simulationszeitpunkt; -
6 eine Beleuchtungseinrichtung mit zwei Leuchtmatrixanzeigen, die jeweils rasterförmig angeordnete Leuchtelemente aufweisen, in einem zweiten Simulationszeitpunkt; -
7 eine Beleuchtungseinrichtung mit zwei Leuchtmatrixanzeigen, die jeweils rasterförmig angeordnete Leuchtelemente aufweisen, in einem dritten Simulationszeitpunkt; und -
8 eine Beleuchtungseinrichtung mit zwei Leuchtmatrixanzeigen, die jeweils rasterförmig angeordnete Leuchtelemente aufweisen, in einem vierten Simulationszeitpunkt.
-
1 a driving simulator in a first embodiment in a side view; -
2 a driving simulator in a second embodiment in a side view; -
3 a driving simulator in a third embodiment in a view of the display surface; -
4 a lighting device with a luminous matrix display, which has a plurality of annularly arranged one inside the other luminous elements; -
5 a lighting device with two light matrix displays, each having grid-like arranged light elements, in a first simulation time; -
6 a lighting device with two light matrix displays, each having grid-shaped arranged lighting elements, in a second simulation time; -
7 a lighting device with two light matrix displays, each having grid-shaped arranged lighting elements, in a third simulation time; and -
8th a lighting device with two light matrix displays, each having grid-shaped arranged lighting elements, in a fourth simulation time.
In der in
Es kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Leuchtanzeige
Zur Durchführung der Bewegung kann die Bewegungseinrichtung
Der Seilroboter
In den Ausführungsbeispielen wird die wenigstens eine Leuchtanzeige
Die in den Ausführungsbeispielen der
Die Recheneinrichtung
Bei der Eingabeschnittstelle
In
Die Leuchtanzeige
In
In
Erfindungsgemäß kann die Beleuchtungseinrichtung
Grundsätzlich ist vorgesehen, dass wenigstens eine Leuchtanzeige
Auch im Ausführungsbeispiel der
Eine Bewegung der jeweiligen Leuchtanzeige
Zur Durchführung einer horizontalen Bewegung sind zwei Schienen
In
Die Leuchtanzeige
Die Leuchtanzeige
Die Helligkeit und/oder Lichtfarbe der wenigstens einen Leuchtanzeige
Bei der im Ausführungsbeispiel der
Eine beispielhafte Verwendung von zwei Leuchtanzeigen
Von Vorteil ist es, Blendeffekte entfernter simulierter Lichtquellen
Alternativ ist es auch möglich, weit entfernten Lichtquellen
Im Ausführungsbeispiel ist die bevorzugte Variante dargestellt, bei der Leuchtelemente
In
In
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DE102017126741.7A DE102017126741B3 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Driving simulator and method for carrying out a driving simulation |
Publications (1)
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HAYCOCK, B. C. [et al.]: Creating headlight glare in a driving simulator. In: Transportation research: Part F, 2017, Seiten 1 – 14, ISSN 1369-8478 [Artikel online verfügbar seit 27.10.2017] * |
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