DE9000851U1 - Ausbildungsgerät für das Führen eines motorgetriebenen Fahrzeugs - Google Patents
Ausbildungsgerät für das Führen eines motorgetriebenen FahrzeugsInfo
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
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Description
Dr. Reiner Foerst
Hohe Str. 1
5270 Gummersbach
Hohe Str. 1
5270 Gummersbach
Ausbildungsgerät für das Führen eines motorgetriebenen Fahrzeugs
Beschre
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ausbildungsgerät für das
Führen eines wotor^triebenen Fahrzeugs mit natürlich wirkender Außensicht.
Unter motorge Mebenen Fahrzeugen sind hierbei insbesondere Kraftfahrzeuge
wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Motorräder, aber i „h Flurförderzeuge wie Elektrokarren oder Gabelstapler, Baufahrzeuge
wie Bagger oder Planierraupen, Geländewagen oder Kettenfahrzeuge oder andere
verstanden. Es wird vorausgesetzt, daß die Attrappe des Führerstandes oder ein echter Führerstand des betreffenden Fahrzeugs für das Ausbildungsgerät
verwendbar ist. Die besonderen Teile eines solchen Führerstandes sind neben dem Sitz die Bedienungselemente, zum Beispiel beim
Führerstand eines Kraftwagens Lenkrad, Gaspedal, Bremspedal, Kupplungspedal, Gangschalthebel, Handbremshebel, Zündschlüssel, Blinkerhebel und
Hupentaster. Weiter wird vorausgesetzt, daß ein Videobildschirm, also eine Monitorröhre, ein Speicherbildschirm, ein Rückprojektionsmonitor
eine Leinwand mit Draufsicht-Projektor oder eine andere Wiedergabevorr
richtung für ein natürlich wirkendes Videobild der Außensicht verwendbar
richtung für ein natürlich wirkendes Videobild der Außensicht verwendbar
f. 1st.
: Zweck des Ausbiidungsgerä'tes soll es sein, den Fahrer im Umgang mit den
Bedienungselementen vertraut zu machen, ihn zu Konzentration, Umsicht und verantwortungsbewußtem Handeln zu erziehen, im die gesetzlichen Vorschriften
im Umqanq mit seinem Fahrzeug nahezubrinqen und ihn anschaulich auf die Gefahren hinzuweisen, die mit dem Führen seines Fahrzeugs verbunden
sind.
Es g"bt Fahrsimulatoren, bei denen eine Fernsehkamera vom Fahrer über eine
Modellandschaft gesteuert wird.
Weiterhin c;bt es Fahrsimulatoren mit " .,nstlich erzeugtem Videobild, wo-
*??i die TeilUilder für Hintergrundlandschaft, Straße, Bäume und fremde
Verkehrsteilnehmer in verschiedenen Größen und Winkelansichten abgespeichert
sind und vom Computer in der jeweils gewünschten Größe, Ansicht und
Bildschirmposition aufgerufen werden.
Es gibt auch Simulatoren mit künstlich erzeugtem Videobild, wobei die
Teilbilder aus den Raumkoordinaten der Gegenstände in Echtzeit berechnet werden. Solche Simulatoren sind in der Patentanmeldung Foerst: Fahrsimulator
P 29 26 654.4-52 und in der Patentanmeldung Foerst: Gabelstapler-Simulator P 38 16 545.7-53 beschrieben.
Es gibt auch Ausbildungsgeräte für Fahrschulen, bei denen Videofilme oder
optische Filme realer Straßenverkehrsszenen aus der Sicht eines Autofahrers abgespielt werden. Ein solches Gerät ist in der US-Patentschrift
As<~: Driving Skill Testing Apparatus 3,537,191 beschrieben.
Es gibt auch ein Fahrrad-Trainingsgerät mit Situationsprogramniierung, bei
dem Videofilme zum Einsatz kommen. Dieses Gerät ist in der Offenlegimgsschrift
Schleicher: Fahrrad-Trainingsgerät mit Situationsprogrammierung DE 32 18 18 086 Al beschrieben. Es bezieht sich jedoch in zweifacher Hinsicht
nicht auf den Gegenstand der vorliegenden Anmeldung:
- Es bezieht sich nicht auf ein motorgefiebenes Fahrzeug
- Es dient nicht der Ausbildung
Die Nachteile der Simulatoren mit Modellandschaft bestehen darin, daß das
Landschaftsmodell aufwendig ist, daß es nur eingeschränkte Möglichkeiten
zuläßt und daß durch den Bewegungsantrieb zusätzlicher Aufwand, Verschleiß
und Sorviceprobleme auftreten.
Der Narht.p 1 ripr Simulatoren mit Speicherarafik besteht darin, daß qroßer
Aufwand für Speicher-Hardware und Video-Software zur Abspeicherung der Ver-
kehrsszenen getrieben werden muß, da die Gegenstände nicht nur in vielem
Größen sondern auch pro Größe in vielen Schrägansichten zu zeigen sind. Im übrigen ist sehr großer Software-Aufwand zu treiben, wenn eine fur die
Ausbildung ausreichende Vielzahl von realen Situationen detailgetreu auf
das Speicherbild übertragen werden soll.
Die Nachteile der Simulatoren mit Echtzeit-Grafik bestehen darin, daß
großer Aufwand für schnellrechnende Computer-Hardware und Transformations-Softwire
getrieben werden muß, wenn die se erzeugten Bilder natürlich wirken
sollen oder aber, daß bei wirtschaftlichem Aufwand die Bildinformation
verhältnismäßig klein ist und nicht zu einem natürlich wirkenden Bild führt.
Die Nachteile der Trainingsgeräte mit reinem Realbild unter Verwendung von
Videorecordern, Bildplattenspielern oder optischen Wiedergabegeräten bestehen
zum einen darin, daß der Fahrer nicht lenken kann, da im Bild immer nur die Ansicht der Straße aus der Position der Original-Aufnahme zu sehen
ist. Zum anderen kann die Fahrgeschwindigkeit nicht individuell vom Fahrer
bei der Wiedergabe des Films verändert werden, ohne daß damit gleichzeitig
auch die Geschwindigkeit aller anderen sich bewegenden Objekte beeinflußt wird. Außerdem tritt bei kleinen Geschwindigkeiten Bildflimmern auf.
Qa*· uAirJionnn/juri [rf inrjunn 1 jonf Hahor ynr a 1 1 om Hip Ayfnahp 71jnrijnHp. Pine Vorrichtung zu schaffen, bei der die oben angegebenen Nachteile vermieden
sind. Vielmehr soll das Gerät in Kombination folgende Vorteile haben: Natürlich wirkende Außensicht mit vielen Details von typischen Umweltszenen,
reale Fremdsituationen mit natürlicher Eigendynamik, möglichst realistische
Darstellung des eigenen Fahrzeugs, die Möglichkeiten für den Fahrer, durch Lenken, seine Querposition und durch Beschleunigen oder Verzögern seine
Längsposition im umweltbild zu verändern, Be^ührungserfassung und Auswertung,
Registrierung und Kommentierung aller möglichen Fehlhandlungen des Fah-ers, Einbeziehung eines pädagogisch wirkungsvollen Ausbildungsplanes,
Wirtschaftlichkeit bezüglich Speicher-Hardware, Rechen-Hardware, Video-Software
und Transformations-Software. Darüberhinaus liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, Situationen zu simulieren, die in Wirklichkeit selten auftreten und auch schlecht künstlich gestellt werden können, sodaß man sie
schwerlich mit der Kamera einfangen kann, wie das plötzliche Auftauchen von Wild oder spielenden Kindern. Darüberhinaus liegt der Erfindung die weitere
Aufgabe zugrunde, Ausfallerscheinungen des Fahrers unter Alkohol, Drogen,
Streß, Müdigkeit und andere ungewöhnliche psychische Einflüsse zu simulieren.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
- Für die Breitenausbildung 1st die Wiedergabe von Realbildern wegen ihres
De tail reich turns bei geringem Aufwand von Vorteil. ·■·
- Für die Ausbildung ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die eigene
Geschwindigkeit frei veränderbar ist. Vielmehr genügt es, wenn sie in
Grenzen nach Maßgabe eines gewissen Abstandsbereiches in Längsrichtung einer Normalfahrt veränderbar ist.
- Für die Ausbildung ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die eigene
Richtung frei veränderbar ist. Vielmehr genügt es, wenn sie in Grenzen nach Maßgabe eines gewissen Abstandsbereiches in Querrichtung einer
Normalfahrt veränderbar ist.
- Für die Ausbildung ist es nicht unbedingt erforderlich, daß Umweltereignisse
vom Verhalten des Auszubildenden abhängen. Vielmehr genügt es, wenn die Umweltereignisse im Blickfeld mit den für sie eigenen Geschwindigkeiten
ablaufen und wenn das Verhalten des Fahrers in dieser Umwelt auswertbar ist.
- Für die Ausbildung ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Längsund
Querposition, aus der das Bild dargestellt wird, mit der entsprechenden Position des Auges des Fahrers im simulierten Fahrzeug übereinstimmt.
Vielmehr genügt es, wenn das simulierte Fahrzeug jederzeit gut im Bild erkennbar ist, sodaß sich der Fahrer damit identifizieren kann.
Aufgrund dieser Erkenntnisse wurde bei der vorgeschlagenen Lösung auf das
Prinzip einer echten ,Simulation verzichtet, bei der sich ja das Bild der
Außensicht nicht nur mit der Längsbewegung sondern auch mit der Querbewegung des zu simulierenden Fahrzeugs verändert. Durch diesen Verzicht wird
es möglich, für die Darstellung der Außensicht Realbildfolgen zu verwenden, bei denen nicht einmal ihre Geschwindigkeit veränderbar sein muß.
- 10 -
Ausgestaltungen dieses grundlegenden Lösungsansatzes sind durch die in den
Unteransprüchen 2 bis 11 enthaltenen Merkmale beschrieben.
■ Die Erfindung sei nun anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
j,' Fig. 1 Ein Übersichtsbild des Ausbildungsgerätes gemäß Anspruch 1
f Fly. 2 Elfi BlöCkSCnäl LLiI 1 d für" eine AüSyeStäl tüny der" synchronen Datefi-
; übertragung gemäß den Ansprüchen 2, 3 und 4
l:i Fig. 3 Ein Blockschaltbild für eine Alternative der synchronen Datenff
übertragung gemäß Anspruch 5
*! Fig. 4 Ein Blockschaltbild zur Geräusch-Addition gemäß Anspruch 6
'' Fig. 5 Ein Blockschaltbild der Videosignalerzeugung und -verarbeitung
i gemäß Anspruch 7
I Fig. 6 Ein Blockschaltbild der Videosignalunterdrückung im Zweige der
I Videosignalverarbeitung gemäß Anspruch 8
I Fig. 7 Ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung der Prioritätenlogik-Schaltung
gemäß Anspruch 9
Fig. 8 Ein Blockschaltbild einer alternativen Ausgestaltung der Priori-
§> tätenlogik-Schaltung gemäß Anspruch 10
:, Fig. 1 zeigt ein Obersichtsbild des Ausbildungsgerätes mit einer Pkw-
;; Attrappe 1, einem Bildschirm 2 mit dem Realbild 4 einer Stadtdurchfahrt
■ und dem synthetischen Identifikationsbild 6 eines Pkw's, einem Lautsprecher
I 13 und einem Blockschaltbild für die elektronische Schaltung gemäß An-
p spruch 1.
- &igr;:
Das Blockschaltbild enthält ein Videosignalwiedergabegerät 3 zur Wiedergabe
des Realbildes 4 und einen Videosignalgenerator 5 zur Erzeugung des synthetischen Identifikationsbildes 6.
Gnmäß der Längs- und Querposition dieses Identifikationsbildes in Bezug
auf die Position des Betrachters, muß es in hinreichend vielen Größen urd Winkelansichten darstellbar sein. Diese verschiedenen Bilder sind entweder
abzuspeichern öder' In Echtheit iu berechnen, uemen!.sprechend kann der VideLSignalgenerator
5 entweder als BildspeicMer-orientierter Generator oder als Echtzeitrechner ausgeführt werden.
Das Blockschaltbild enthält weiterhin eine Vorrichtung 7 zur Bildsynchronisation
von Realbildwiedergabegerät 3 und Videosignalgenerator 5. Entweder die Zeilen- und Jie Bildfrequenz des Realbildwiedergabegerätes 3 sind starr
und die entsprechenden Frequenzen des Videosignalgenerators 5 sind diesen anzupassen, was zum Beispiel mit Hilfe eines phasengebundenen Regelkreises
möglich ist, oder umgekehrt.
Weiterhin enthält das Blockschaltbild eine Vorrichtung 8 zum Oberblenden
des synthetischen Identifikationsbildes 6 in das Real bild 4 vom Video5igriälwicuergäuegcreit
3j einen Geraüschyefierdtöf 12 zur Erzeugung des dem
Identifikationsbild zugehörigen Motorgeräusches in Abhängigkeit von rien
Daten für Drehzahl und Drehmoment und des Fahrtgeräusches in Abhängigkeit von der Date für seine Fahrtgeschwindigkeit, ein Kabel II zur synchronen
Datenübertragung vom Videosignalwiedergabegerät 3 zum Computer 9, einen Speicher 10 für in der Aufnahme enthaltene, maC-^lsiche Informationen
wie die Geschwindigkeit, die Position und die Richtung der Kamera bei der Aufnahme, das Kurvenprofil und das Steigungsprofil einer Straße, die
Position und die Breite eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines vorausfliegenden
Flugzeugs, die Position eines Verkehrshindernisses, die Farbe
«ine- Ampel, usw. und einen Computer 9 insbesondere zur Ansteuerung des
Identifikationsbildes, 6, zur Fahr- und Bedienungsfenlererfassung und
-auswertung und zur Berechnung der Daten für die Ansteuerung des Geräuschgene";>ors
12.
Da das synthetisch erzeugte Identifikationsbild immer Priorität vor dem
Realbild hat, ho': eine Darstellung mit reinem Realbild für die gesamte
- 12 -
Außensicht den Nachteil, daß das Identifikationsbild niemals von einem
anderen Gegenstand verdeckt werden kann. Dies ist zum Beispiel beim
Rangieren unnatürlich. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß auch im Außensichtbild noch synthetische Teilbilder enthalten sind, die immer
Priorität vor dem Realbild haben, die aber wahlweise Priorität vor oder hinter dem Identifikationsbild haben können. Dies kann zum Beispiel ein
parkendes Auto sein, hinter dem das Identifikationsbild einzuparken ist oder eine Ampel, hinter der das Identifikationsbild abzubiegen hat.
Bei einem Obungsprogramm mit Außensichtszenen, in denen es nur eine kleine
Entfernung im Raum zu überwinden gilt, die im Bereich der maximalen und der minimalen Distanz des Identifikationsbildes vom Betrachter liegt,
darf die Betrachterposition die Geschwindigkeit Null haben. Die Kamera bewegt sich dabei nicht. In diesem Sonderfall brauchen zusätzliche synthetische
Bilder der oben angeführten Art in nur einer einzigen Größe dargestellt zu werden. In diesem Sonderfall könnte sogar das gesamte
Hintergrundbild synthetisch dargestellt werden. Da es in verschiedenen
Prioritätsebenen aufgebaut werden kann, hätte dies Vorteile bezüglich der Bewegung des Identifikationsbildes in die Tiefe des Außensichtbildes.
Dieser Vorteil käme zum Beispiel beim Anfahren eines Pkw's an einer Ampel kreuzung mit oder ohne Richtungsänderung zum Tragen. Auch hätte diese Art
der rein synthetischen Bilddarstellung beim Rückwärtsfahren den Vorteil, daß das Außensichtbild vom Fahrer zwischen frontseitigem und rückwärtigem
Bild auf einfache Weise umschaltbar wäre. Bei Realbilddarstellung wäre
eine solche Umschaltung nur bei Verwendung aufwendiger, adressierbarer Wiedergabegeräte möglich. Die Bildqualität eines synthetischen Außensichtbildes
könnte durchaus gut sein, da es ja während der gesamten Fahrübung nicht verändert werden muß und deshalb nur einmal abgespeichert zu
werden braucht. Geeignete Geräte zum Digitalisieren von realen Videobildern
stehen zur Verfügung.
Für viele Anwendungszwecke wird es genügen, als Videosignalwiedergabegerät
3 einen einfachen Videorecorder mit Handbedienung zu verwenden. Für das Ausbildungsgerät'kann jedoch auch ein Videorecorder oder ein Bildplat
tenspielpr mit über eine Schnittstelle elektronisch steuerbarer Bildfolgen-Adressierung
zum Einsatz kommen. Solche Geräte bieten die Möglichkeit computergesteuert spezielle Ereignisse wie rückwärtige Sicht, Unfälle,
Spurwechsel. Richtungsänderung, Geschwindigkeitsänderung oder Änderung
des Verkehrsgeschehens mehr oder weniger schnell aufzurufen. Damit kann
erreicht werden, daß die Umweitereignisse in Abhängigkeit vom Verhalten
des Auszubildenden gebracht werden. Dies gilt auch für die Einbeziehung eines computergeführten Ausbildungsplans, der dem individuellen Ausbildungsstand
des Auszubildenden angepaßt ist.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild für eine Ausgestaltung der synchronen
Datenübertragung gemäS den Ansprüchen 2, 3 und 4. Der Speicher 10 ist
direkt an den Computer 9 angeschlossen. Vom Realbildwiedergabegerät 3 wird r'n Signal Pl für die laufende Bandposition über ein v &ngr;bei 11 synchron
zum Adresseneingang A des Speichers 10 übertragen. Diese Art der synchronen Datenübertragung hat den Vorteil, sehr einfach zu sein. Sie
dient nur der synchronen Adressierung des Speichers IQ. Die Menge der
vom Computer 9 zu verarbeitenden Daten ist im Speicher 10 enthalten, auf
den der Computer direkten Zugriff hat.
Bei dieser Art der Datenübertragung genügt es, vom Videosignalwiedergabegerät
3 Pulse gleichen Abstandes auszugeben. Hierzu kann ein Phono-Ausgang eines Videorecorders verwendet werden. Anstelle eines Geräusches
werden in regelmäßigen Abständen Töne von zum Beispiel 1000 Hz" aufgezeichnet.
In einem Pulsformer 14, der üblicherweise aus einem Gleich-, richter, einem Verzögerungsglied und einem Schmitt-Trigger besteht, werden
diese Töne in digitale Pulse umgeformt. Diese werden einem Zähler 15 als Takt T zugeführt. Das Ausgangssignal A des Zählers 15 bildet die Adressen
des Speichers 10.
Diese inkremental Art der Datenübertragung bedarf der Nullstellung. Die
automatische Nullstellung geschieht zweckmäßigerweise durch die Obertra- %
gung einer besonderen Information zu Beginn der Ton- und Bildfolge. Für f(
die Trennung zwischen dem sich dauernd wiederholenden Taktpuls T und dem ??;
einmaligen Rückstellpuls R ist eine Vorrichtung 16 vorgesehen. Da solche ;
Vorrichtungen bekannt sind, wird hier nicht näher darauf eingegangen. |/
Anstelle eines einmaligen Null stell pulses zu Beginn der Tonfolge können
auch weitere Sonderinformationen für Zwischenzählerstände und Zählerstandskontrollen
übertragen werden.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild für eine Alternative der synchronen Datenübertragung
gemäü Anspruch 5. Der Speicher lü ist direkt an das vicjeosig-
nalwiedergabegerät 3 angeschlossen. Ober das Kabel 11 zur synchronen Datenübertragung
werden die Ausgangsdaten des Speichers 10 dem Computer 9 zugeführt. Der Speicher 10 für die Ereignisfolge kann hierbei ein Videoband
oder eine Bildplatte oder aber auch ein getrennter, nicht flüchtiger Speicher sein. Wird als Speicher das Videoband oder ole Bildplatte verwendet,
so hat dies gegenüber der Anordnung in Fig. 2 den Vorteil, daß in?
Fälle eines Wechsels des Videoinformationsträgers die--ccctferten Daten für
die treignisfolge nut wechseln. Im Computer 9 braucht &eegr; diesem Felle
keine Anpassung vorgenommen zu werden.
Fie- 4 2ei§t elf! B'iockscL:· "rbil-rf ?ur Geräuschadui'ci.jn gemäß Anspruch 6.
i«i einer Vorrichtu. j 17 zur Ger-'^chadaition werden die auf dem Informationsträger
des V" i-3osignalwiedergabegerät~s 3 aufgezeichneten Umweltgeräusche,
die dem Phonoausgang ?2 das -Z!-~-r"tes entnehmbar sind, zum Ausgang
des Geräuschgenerators 12, in welchem das synthetische Motorgeräusch erzeugbar ist, riddie'-t. Da für die synchrone Datenübertragung gemäß Anspruch
3 bereits ein Wwnoausgang belegt ist, ist in diesem Falle ein Stereo-Wiedergabegerät
mit zwei Phonoausgängen Pl und P2 zu verwenden. Die Umweltgeräusche
bestehen zum Beispiel aus Hupen, Sirenenklang, Motor- und Fahrtgeräusch, sowie Reifenquietschen fremder Fahrzeuge. Das Motorj/eräusch des
für die Aufnahme verwendeten Fahrzeugs sollte möglichst stark unterdrückt
werden, da es bei der Identifikation stört.
Verlangt das Konzept des Ausbildungsgerätes mehrere synthetische Videobilder,
so können diese entweder mit einem Videosignalgenerator oder mit mehreren erzeugt werden. Bei der Verwendung eines einzigen Generators
A muß dieser per Software die visuellen Prioritäten zwischen den verschie-,;
denen Bildern berechnen. Die Verwendung mehrerer Videosignalgeneratoren j hat die Vorteile, diesen Rechenaufwand unnötig zu machen. Dadurch wird
bei der Verwendung von Echtzeitrechnern Rechenzeit gespart oder der Ein-I;
satz von Speicher-orientierten Videosignalgeneratoren möglich gemacht. Deshalb enthält die Erfindung Schaltungen mit mehreren Videosignaigene-
h ratoren.
;.■ Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild der synthetischen Videosignalerzeugung
; und -verarbeitung gemäß Anspruch 7. Der Videosignalgenerator 5 besteht
} aus mehreren Tei!generatoren 5a, 5b, 5c, von denen jeder ein Videosig-
nal Va, Vb, Vc für das Bild eines Gegenstandes oder einer Gruppe mehrerer
Gegenstände gleicher Raumtiefen-Priorität und ein Gegenstandssignal Ga, Gb, Gc für deren Gesamtfläche erzeugt. Ein Videosignal enthält Informatf-;.i
über Fläche und Farbe und ist üblicherweise als Farbnummer für eine
4- oder 8-poIige Farbiiiimmern-Büslei &udigr;.&iacgr;&iacgr;·<7 , jdiert. Ein Gegenstandssignal
besteht aus einem einzelnen Bit, welches angibt, ob eine Fläche vorhanden
st oder nicht. Eine Vorrichtung 18 zur Videosignal unterdrückung sorgt
dafür, daß die jeweils hinten liegenden unterdrückt werden, und gibt das verbleibende Summensignal an die Vorrichtung 8 zur Bildüberbiendung ab.
Damit die Vorrichtung in zur Videosignalunterdrückung die richtige Information
über die jeweilige Raumtiefenlage der Gegenstände erhält, ist der Vorrichtung 18 zur Videosignal unterdrückung eine Prioitätenlogik-Schaltung
21 vorgeschaltet, die vom Computer 9 ansteuerbar ist.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild der Videosignalunterdrückung im Zweige
der Videosignal verarbeitung gemäß Anspruch 8 als Ausgestaltung der Vorrichtung
in Fig. 5. Beispielhaft sind die Farbnummern-Busleitungen FNa, FNb 4-polig ausgeführt, und es sind zwei Videosignal generatoren 5a und
5b eingezeichnet, die vom Computer 9 angesteuert sind. Die Vorrichtung
zur Videosignalunterdrückung enthält Open-Collector-Gatter 19al, 19a2,
iya3, 19a4, 19bl, 19b2, 19b3, 19b4, deren einem Eingang die Farbnummern-Busleitungen
FNa, FNb der Videosignalgeneratoren 5a, 5b, deren anderem Eingang Sperrsignale Sa, Sb von der Prioritätenlogik-Schaltung 21 zugeführt
sind und de~en Ausgänge über eine gemeinsame Farbnummern-Busleitung
FN einem Farbpaletten-Baustein 20 zugeführt sind. Die Widerstände Rl bis R4 dienen den Open-Collector-Gattern als Pull-Up-Widerstände. Die
Open-Collector-Gatter haben die Aufgabe, die Fa;rbnummern-Busleitung FN
in den hochohmigen Zustand gemäß der Farbe schwarz zu schalten, wenn
das Sperrsignal Sa, beziehungsweise Sb, aktiv ist. Um die Sperrsignale gemäß der Raumtiefenanordnung richtig zu aktivieren, sind der Pr'oritätenlogik-Schaltur.g
21 die Gegenstandssignale Ga und Gb der beiden Videosignalgeneratoren 5a.und 5b und 4 Prioritäten-Steuersignale Paa, Pab,
Pba, Pbb vom Computer 9 zugeführt.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung der Prioritätenlogik-Schaltung
21 gemäß Anspruch 9. Sie enthält eine Prioritäten-Busleitung P,
die aus einzelnen Leitungen für die Sperrsignnle 5a, 5b mit Pul1-üp-wider-
- 16 -
ständen Rd, Rb besteht. Sie enthält weiterhin Opert-Col lector-Und-Gatter
22aa, 22ab, 22ba, 22bb, dcron einem Eingang die Gegenstandssignale Ga,
Gb von den Videosign/ilgeneratoren 5a, Sb, deren anderem Eingang die
Prioritätensteuersignale Paa, Pab, Pba, Pbb vom Computer 9 und dpren
Ausgänge der Prioriäten-Busleitung P zugeführt sind.
Zum Beispiel das Prioritätensteuersignal Pab wird dann aktiviert, wenn
der im Videosig-ulgensrutcr 5a erzeugte Gegenstand Priuiität vor dem im
Videosignalgenerator 5b erzeugten haben soll.
Die Besonderheit dieser Ausgestaltung liegt darin, daß jedem Videosignalgenerator
ein Sperreingang zugeordnet ist, mit dem sein Videosignal schwarz gesteuert werden kann.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer alternativen Ausgestaltung der
Prioritätenlogik-Schaltung 21 gemäß Anspruch 10. Sie enthält eine Gegenstands-Busleitung
G, die aus einzelnen Leitungen für Gegenstandssignale
Ga, Gb besteht, die von den Videosignalgeneratoren 5a, 5b zugeführt werden. Sie enthält weiterhin Und-Gatter 23aa, 23ab, 23ba, 23bb, deren einem
Eingang die Gegenstandssignale Ga, Gb, deren anderem Eingang die Prioritä'tensteuersignale Paa, Pab, Pba, Pbb von? Computer 9 zugeführt
werden und deren Ausgänge den Eingängen von Oder-Gattern 24a, 24b zugeführt werden, deren Ausgänge als Sperrsignale Sa, Sb dienen.
Die Besonderheit dieser Ausgestaltung liegt darin, daß jedem Videosignalgenerator
ein Gegenstandssignal zugeordnet ist, mit dem Videosignale anderer Videosignalgeneratoren schwarz gesteuert werden können.
In erster Näherung hängt die Größe des Identifikationsbildes über die Geserwindigkeitsdifferenz
von der Distanz zwischen Betrachter und Identifikationsbild ab. Im Computer 9 sind demgemäß die Längsdistanz, und daraus
die Größe des Identifikationsbildes aus der Stellung der Bedienungselemente
für Beschleunigung und Verzögerung, sowie dem Inhalt eines Geschwindigkeitsspeichers
für den Betrachter zu berechnen. Hierfür sind gemäß Anspruch 11 zwei Software-Alternativen vorgesehen.
- 17 -
a) In der einen Stellung eines Wahlschalters wird die Geschwindigkeit des
Identifikationsbildes jederzeit vorbildgetreu in Abhängigkeit von den
Bedienungselementen berechnet und nach Maßgabe der Gesetze der Kinematik und der Bildtransformation in die Größe umgerechnet. Erreicht
die Distanz ihr Maximum oder ihr Minimum, wird vom Computer 9 ein entsprechender Hinweis ausgegeben. Der Fahrer wird angewiesen,
dauernd eine gewisse Distanz zwischen den beiden Extremen einzuhalten.
b) In der anderen Stellung des Wahl schalters wird, wenn der Fahrer weder
aktiv beschleunigt noch verzögert, das Identifikationsbild in einer gewissen Größe gemäß einer mittleren Distanz dargestellt, die zweckmäßigerweise
linear von der Geschwindigkeit abhängt. Beschleunigt der Fahrer, so wird die Distanz größer, verzögert er, so wird sie
kleiner. Wie im Falle a) wird ein Hinweis gegeben, wenn die Distanz ihr Maximum oder ihr Minimum erreicht. In dieser Stellung des Wahlschalters
ist es schwerlich möglich, mit Handgangschaltung zu fahren.
Im folgenden wird zunächst auf die Gestaltung der Real bildaufnahme, der
Videosoftware für die synthetischen Bilder und die Computer-Software eingegangen.
Ein Ausbildungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung hat folgende Eigenart:
Der Fahrer sieht das Identifikationsbild seines Fahrzeugs in einem gewissen Abstand vor sich im Umweltgeschehen. Wird dieser Abstand vom Computer
grundsätzlich proportional zur Geschwindigkeit vorgegeben, so spielen
sich alle Umweltereignisse für das Identifikationsbild um eine gewisse
Zeitspanne früher ab als bei der Aufnahme. Dadurch ist der Fahrer gezwungen,
Entscheidungen vor den aus der Aufnahme erkennbaren zu treffen. Der Computer kann sofort dem Fahrer mitteilen, ob seine Entscheidung falsch
oder richtig war, und nach Ablauf der Zeitspanne sieht der Fahrer auch im Bild, wie die Entscheidung bei der Aufnahme ausgefallen war.
Das Ausbildungsgerät hat eine weitere Eigenart, die echte Simulatoren nicht
haben: Dadurch, daß die Blickrichtung durch die Aufnahme vorgegeben ist und sich das Identifikationsbild immer im Blickfeld befinden muß, entsteht
der Zwang, dem Fahrer kenntlich zu machen, innerhalb welcher Grenzen er sein Identifikationsbild zur Seite steuern darf. Bei Straßen-gebundenen
- 18 -
Fahrzeugen wie Pkw's, Lkw's und Motorrädern ergeben sich diese Grenzen in
natürlicher Weise durch die Fahrbahnränder. Bei Querfeldeinfahr ton dagegen
muß dem Fahrer, der ja mit seinem Identifikationsbild immer der Aufnahme
um die gewisse Zeitspanne voraus ist, angegeben werden, in welche Richtung sich die Aufnahme bewegen wird. Dies geschieht zweckmäßigerweise durch ein
Leitobjekt, daß heißt zum Beispiel beim Geländefahrzeug ein vorausfahrender
Jeep. Ein solches Leitobjekt kann als synthetisches Vtdeoobjekt mit Priorität
hinter dem Identifikationsbild ins Realbild eingeblendet werden. Oder aber es kann, da seine Position nicht vom Fahrer zu beeinflussen ist, von
vorneherein in der Aufnahme enthalten sein.
Die horizontale Position des Identifikationsbildes hängt von der Spurverschiebung
zwischen dem Identifikationsbild und der Position des Betrach- il ters ab. Im Computer 9 sind dementsprechend die Spur des Identifikationsbildes
aus der Stellung der entsprechenden Bedienungselemente und daraus
unter Verwendung des Inhaltes eines Spurspeichers für den Betrachter die horizontale Position des Identifikationsbildes zu berechnen. Der Betrachtungswinkel
des Identifikationsbildes hängt von der horizontalen Position und der Richtung des Identifikationsbildes ab. Die Berührung zwischen
Identifikationsbild und Straßenrand hängt dagegen vom Kurvenverlauf der
Straße ab. Dieser ist deshalb über den gesamten Verlauf der Fahrt zu speichern und nach Maßgabe der Geometrie bei der Berechnung zu berücksichtigen.
Die vertikale Position des Identifikationsbildes hängt nicht nur von der
Distanz sondern auch noch vom Steigungsprofil der Straße ab. Dieses ist
deshalb über den gesamten Verlauf der Fahrt zu speichern und nach &Mgr;&agr;&bgr;&iacgr; gäbe der Geometrie bei der Berechnung zu berücksichtigen,
% Sowohl üie horizontale als auch die vertikale Position des Identifikationsbildes
hängen noch von der Abweichung der Richtung der Kamera von der Bewegungsrichtung
des F.ahrzeugs bei der Aufnahme ab. Ist die Kamera bei der Aufnahme fest auf einem Fahrzeug montiert, so werden diese Abweichungen
zwar klein sein; wegen der praktischen Schwierigkeiten einer exakten Ausrichtung
der Kamera und der Auswirkungen von Straßenunebenheiten und
Schwingungen jedoch ist es 'weckmäßig, bei der Aufnahme Richtungsabweichungen
der Kamera in gewissen Grenzen zuzulassen, aber zu registrie- § ren und bei der Einblendung synthetischer Bilder auszugleichen.
Wird die Kamera zur Seite geschwenkt, \>m zum Beispiel die Sicht in eine
Querstraße freizugeben, so ist das Identifikationsbild per Software entsprechend
zu verschieben.
Für die Ausbildung i't es nicht unbedingt erforderlich, daß die Höhenposition,
aus der das Bild dargestellt wird, mit der entsprechenden Position
des Auges des Fahrers im simulierten Fahrzeug übereinstimmt. Vielmehr
genügt es, wenn die Höheriposition, aus der das Bild dargestellt wird, unter etwa dem doppelten Wert der entsprechenden Augenposition
bleibt. Damit dem Fahrer nicht die Sicht auf das Außenbild durch das
Identifikationsbild versperrt wird, ist es deshalb empfehlenswert, die
Kamera höher anzuordnen, als es der Augenhöhe im simulierten Fahrzeug entspricht.
Seltene und gefährliche Ereignisse in Form von spielenden Kindern, plötzlich
auftauchendem Wild, Steinschlag, anderen Hindernissen, Fahrbahnglätte
usw. können durch zusätzliche computer-gesteuerte synthetische Bilder zur Verbesserung der Ausbildung erzeugt werden.
Unter Alkohol verengt sich das Gesichtsfeld entsprechend dem sogenannten
Tunnelblick. Dieser Effekt soll im Rahmen der Erfindung durch Einsatz eines synthetisch zu überblendenden Tunnels mit stetig verlaufendem Farbübergang
nach grau oder schwarz im äußeren Bildteil simuliert werden. Reaktionszeitverzögerungen,
wie sie unter Alkohol auftreten, sollen im Rahmen der Erfindung per Software durch eine entsprechende Verzögerung der Signalverarbeitung
im Computer simuliert werden. Entfernungsfehleinschätzungen, wie sie unter Alkohol auftreten, sollen im Rahmen der Erfindung durch entsprechende
Abstandssteuerung von synthetischen Bildern zum Beispiel von
Bäumen und Fahrzeugen simuliert werden.
Abschließend wird auf die Gestaltung des Ausbildungsgerätes für spezifizierte
Fahrzeuge eingegangen.
Für die Gestaltung eines Ausbildungsgerätes für Pkw-Fahrer ist die
Realszene aus einer Höhe von etwa 2 m aufzunehmen. Bei
der Aufnahme ist zu berücksichtigen, daß etwa 20 m vor der Kamera auf der Straße Platz für das Identifikationsbild bleibt. Dies gilt zum Beispiel
für das Anhalten des Fahrzeugs, auf dem die Kamera montiert ist, vor Ampeln und Verkehrshindernissen. Auch muß die Reaktion des Fahrers,
• ·t ·· m··&psgr;
der die Ktinera mit sich führt, auf Verkehrsereignisse wie Rotlicht, querfahrendes Fahrzeug, zu überholendes Fahrzeug um einige Sekunden verzögert
sein, um dem Auszubildenden beim späteren Abspielen des Videostreifens Gelegenheit zu geben, sich innerhalb dieser Zeitspanne zu entscheiden.
Kommt zum Beispiel an einer Kreuzung zweier gleichberechtiger Straßen
ein Fahrzeug von rechts, so sollte dieses bei der Aufnahme einige Sekunden vor der Kreuzung im Stand verharren, während das Aufnahmefahrzeug
etwa 10 m vor der Kreuzung ebenfalls im Stand verharrt. Hält der ■ Auszubildende an und läßt das fremde Fahrzeug nach Ablauf dieser Zeitspanne
vorfahren, so erhält er vom Computer den Hinweis, sich richtig verhalten zu haben und die Aufforderung, nun zu beschleunigen. Gewährt
er nicht die Vorfahrt, sondern beschleunigt innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne, so erhält er den Hinweis, sich falsch verhalten zu haben.
Dies erkennt er auch nach kurzer Zeit am Beschleunigen des fremden Fahrzeugs im Bild. Kommt das fremde Fahrzeug von links und der Auszubildende
hält nach 2 Sekunden immer noch an, so wird ihm vom Computer mitgeteilt, daß er die Vorfahrt hat und beschleunigen soll.
Das Verfahren bringt es mit sich, daß sich der Fahrer innerhalb einer
gewissen Zeitspanne entscheiden muß, wie er sich zu verhalten hat. Entscheidet er sich innerhalb dieser Zeitspanne richtig oder entscheidet
er sich gar nicht und dieses Verhalten war richtig, so kommt vom Computer ein entsprechender Hinweis, und die Fahrt geht so weiter, wie sie
mit der Kamera aufgenommen war. Entscheidet er sich innerhalb dieser Zeitspanne falsch od**r entscheidet er sich gar nicht und dieses Verhalten
war falsch, so kommt vom Computer ein entsprechender Hinweis und die Aufforderung, wie er sich richtig zu verhalten hat.
Damit der Fahrer sich darauf einstellen kann, innerhalb welcher Zeitspanne
er sich zu entscheiden hat, sollte diese Zeitspanne unabhängig von der Situation un<J seiner Geschwindigkeit immer gleich sein, zum Beispiel
2 Sekunden. Dies bedeutet, daß die Entfernung, in der das Identifikation'fahrzeug
bei Normalfahrt vor der Aufnahmeposition einzublenden ist, geschwindigkeitsabhängig auszuführen ist. Die Entfernungsdifferenz
zwischen dieser Normalentfernung und der minimalen Entfernung gibt die ZeitsDanne für die Reaktion des Fahrers vor. Bei einer Zeitspanne von
- 21 _
2 Sekunden ist die Differenz zwischen Normal entfernung und Minimal- beziehungsweise
Maximalentferung :
D (m) = V (km/h) · ^ . 2
In der Stellung b ctes Wahlschalters für die Art der Geschwindigkeittbsrechnung
sollte nur mit automatischer Gangschaltung gefahren werden. In di^er
Schalterstellung wird ein aktiver Beschleunigungsvorgang dann als soicher
vom Computer erfaßt, wenn das Gaspedal zu mindestens etwa 90 % durchgetreten
. A, und ein akti^r Verzögerungsvorgang, wenn das Gaspedal auf
weniger als etwa iö % zurückgenommen oder wenn die Bremse betätigt wird.
In der Stelle a des Wahl schalters für die Art der Geschwindigkeitsberechnung
kann auch mit Handgangschaltung gefahren werden. Wird der Rückwärtsgang
eingelegt, so wechselt die Außensicht auf rückwärtiges Bild. Gleichzeitig wird das Identifikations-Auto von vorne dargestellt. Der
Fahrer hat nach hinten zu schauen. Damit er in dieser Kopfhaltung ein Bild vor sich hat, ist entweder ein zweiter Bildschirm hinter dem Fahrersitz
oder es ist ein Spiegel schräg hinter dem Fahrer anzuordnen, in dem der Fahrer den frontseitigen Bildschirm erkennt.
Bei einer Straßengabelung oder einer Kreuzung ist dem Fahrer per Text oder
durch optische Zeichen auf dem Bildschirm oder durch Sprachausgabe ein Hinweis zu geben, in welche Richtung er zu fahren hat.
Die obigen Ausführungen über die Gestaltung eines Ausbildungsgerätes für
Pkw-Fahrer gelten auch für Lkw-, Bus- und Motorradfahrten.
Bei Ausbildungsgeräten für Motorradfahrer konmt als Besonderheit
hinzu, daß das Identifikationsbild nicht nur in vielen Größen
und Schrägansichten, ,sondern gemäß der Fliehkraft beim Kurvenfahren auch
in vielen Neigungswinkeln darzustellen ist. Das Realbild der Umgebung wird beim Kurvenfahren nicht gedreht. Das Motorrad oder die Motorradattrappe
sollte dagegen, wenn es die Wirtschaftlichkeit des Ausbildungsgerätes erlaubt, beim Auftreten von Fliehkräften mechanisch geneigt werden
, Fine hierfür geeignete Vorrichtung ist in der Patentanmeldung Foerst:
- 22 -
Vorrichtung zur Simulation einer Motorradfahrt P 36 12 383.8-35 beschrieben.
Bei der Gestaltung eines Ausbildungsgerates für Gabel Staplerfahrer
ist zwischen Fahren und Stapeln zu unterscheiden.
Beim Fahren bewegt sich das Umfeldbild gemäß der Bewegung der Kamera bei
der Aufnahmefahrt. Das Identifikationsbild ist. In verschiedenen Größen
und Schrägansichten und mit verschiedenen Hubmastneigungen und Gabelhöhen
darzustellen. Wegen der vielen Freiheitsgrade ist als Videosig
nalgenerator 5 in <iies ^i Falle en Echtzeitgrafikrechner besser geeignet
als ein speicher-orientiertt. Srafiksystem.
Beim Stv,„In sollte sich das ümfeldbild nicnt bewegen. Die Kamera kann
eine feste Position einnehmen. Oerogsif&S -nn de uWeldbild auch synthetisch
erzeugt werden. Dies hat den Vorteil, daß beim Einlagern der Last in nicht vollständig einsichtige Fächer diese Fächer teilweise
visuelle Priorität ver der Last haben können. Die Last ist in jedem
Falle synthetisch darzustellen.
Bei der Gestaltung eines Ausbildungsgerates für ElektrokarrenfaVirer
ist im Prinzip dasselbe Verfahren wie für Kraftfahrzeuge anzuwenden. In der Videoaufnähme sollten insbesondere Vorfahrtsszenen und
plötzlich auftretende Hindernisse enthalten sein.
Bei der Gestaltung eines Ausbildungsgerätes für ein Geländefahrzeug
ist zu beachten, daß im Bild keine Spurgrenzen zur Einhaltung einer bestimmten Richtung enthalten sind. Es ist entweder per Text oder
durch optische Zeichen auf dem Bildschirm oder durch Sprachausgabe, oder durch Darstellung eines Leitfahrzeugs dafür Sorge zu tragen, daß der Fahrer
das Identifikationsbild nicht außerhalb des Bildschirms steuert. Ein Leitfahrzeug kann entweder in der Realaufnahme enthalten sein oder synthetisch
eingeblendet werden. Der Abstand zwischen Leitfahrzeug und Ka- f. mera sollte so groß sein, daß ausreichender Bewegungsspielraum für das
f," Identifikationsbiid bleibt. Im Speicher 10 sind insbesondere Positionen
$ von Hindernissen und fremden Fahrzeugen zu speichern.
Bei der Gestaltung eines Ausbildungsgerätes für Baumaschinenfahrer
ist bezüglich der Freiheitsgrade des Identifikationsbildes
dasselbe Verfahren wie für Gabelstapler anzuwenden. Die Bewegung der Schaufeln muß im Identifikationsbild dargestellt werden. Beim Fahren
sind bezüglich des Spürbereich^s pt Vjor^'^end dem Verfahren für Geländefahrzeuge
Hinweise zu geben. Beim .^häufeln soll die Kamera eine
feste Position haben, und das Umfeldbild soll synthetisch erzeugt werden. Hierbei ist es mit verhältnismäßig geringem Aufwand möglich, Erdbewegungen
im Bild darzustellen. Damit dös Identifikationsbild beim Schaufeln nicht den eigentlichen Schaufel Vorgang verdeckt, sollte das
Identifikationsbild nicht genau von hinten, sondern schräg von hinten oder von der Seite gezeigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die aufgeführten Fahrzeuge beschränkt. Es
können mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 auch andere Fahrzeuge nachgebildet
werden.
Claims (1)
- nqnsprüche1. Ausbildungsgerat für das Führen eines motorgetriebenen Fahrzeugs mit natürlich wirkender Außensicht unter Verwendung der Attrappe (1) eines Führerstandes oder eines echten Führerstandes mit Sitz und Bedienungselementen, sowie eines Videobildschirms (2), dadurch gekennzeichnet, daßa) ein Videosignalwiedergabegerät (3), wie zum Beispiel ein Videorecorder oder ein Bildplattenspieler zur Wiedergabe eines Realbildes (4),b) ein Videosignalgenerator (5) zur Erzeugung eines synthetischen Identifikationsbildes (6) und anderer synthetischer Bilder,c) eine Vorrichtung (7) zur Bildsynchronisation von Realbildwiedergabegerät (3) und Videosignalgenerator (5),d) eine Vorrichtung (8) zum überblenden des synthetischen Ident'fikationbildes (6) in das Realbild (4),e) ein Geräuschgenerator (12) mit Lautsprecner (13) zur Erzeugung des dem Identifikationsbild zugehörigen Motorgeräusches,f) ein Kabel (11) zur Datenübertragung vom Videosignalwiedergabegerät (3) zu einem Computer (9),g) ein Speicher (10) für in der Videoaufnahme enthaltene, maßgebliche Informationen undh) ein Computer (9), dessen Dateneingangsleitungen an die Signalwertgeber der Bedienungselemente und dessen Datenausgangsleitungen an die Dateneingangsleitungen des Videosignalgenerators (5) angeschlossen sindangeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenausgang des Speichers (10) direkt an den Computer (9) und daß das Kabel (11) zur synchronen Datenübertragung an eine Adressierungseinrichtung des Speichers (10) angeschlossen ist.3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (11) zur synchronen Datenübertragung an einen Phonoausgang (Pl) des Videosignalwiedergabegerätes (3) angeschlossen ist, daß ein Impulsformer (14) vorgesehen ist, in dem Tonschwingungen in digitale Signale umgeformt werden, daß ein dualer Zähler (15) vorgesehen ist, an dessen Takteingang (T) der Ausgang des Impulsformer (14) angeschlossen ist und daß die Ausgänge des Zählers (15) an die Adreßeingänge (A) des Speichers (10) angeschlossen sind.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (16) zur Pulstrennung vorgesehen ist, in der ein digitaler Anfangspuls erzeugbar ist und daß dieser Anfangspuls mit dem Rückstelleingang (R) des Zählers (15) verbunden ist.5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (10) direkt an das Videosignalwiedergabegerät (3) angeschlossen ist und daß über das Kabel (11) zur synchronen Datenübertragung der Ausgang des Speichers (10) mit dem Computer (9) verbunden ist.6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (17) zur Geräuschaddition vorgpsehen ist, in der das Geräuschsignal aus einem Phonoausgang (P2) des Videosignalwiedergabegerätes (3) zum Ausgang des Geräuschgenerators (12) zur Erzeugung des Motorgeräusches addierbar ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Videosignalgenerator (5) aus mehreren Tongeneratoren (5a, 5b, 5c,...) besteht, von denen jeder ein Video signal (Va, Vb, Vc....) fur das Bild eines Gegenstandes oder einer Gruppe mehrerer Gegenstände gleicher Raumtiefen-Priorität und ein Gegenstandssignal (Ga, Gb, Gc,...) für deren Gesamtfläche erzeugt, daß eine Vorrichtung (18) zur Videosignalunterdrückung vorgesehen ist, daß eine Prioritätenlogik-Schaltung (21) vorgesehen ist, durch Jie die Flächen der durch Vordergrundbilder verdeckten, hinteren Gegenstände schwarz gesteuert sind und die mit dem Computer (9) verbunden ist.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (18) zur Videosignalunterdrückung Open-Collector-Gatt<?r (19al, 19a2, ..., 19bl, 19b2, ...) enthält, deren einem Eingang die Farbnummern-Busleitungen (FNa, FNb, ...) der einzelnen Videosignalgeneratoren (5a, 5b, ...), deren anderem Eingang Sperrsignale (Sa, Sb, ...) von der Prioritätenlogik-Schaltung (d) zugeführt sind und deren Ausgänge über eine gemeinsame Farbnummern-Busleitung (FN) einem Farbpaletten-Baustein (20) zugeführt sind.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prioritätenlogik-Schaltung (21) eine PrioritätiJi-Busleitung (P) enthält, die aus einzelnen Leitungen für Sperrsignale (Sa, Sb, ...) mit PulI-Up-Widerständen (Ra, Rb, ...) besteht, die der Vorrichtung (18) zur Videosignalunterdrückung zugeführt sind, daß sie Open-Collector-Und-Gatter (22aa, 22ab, ..., 22ba, <!2bb, ...) enthält, deren einem Eingang die Gegenstands-Signale (Ga, Gb, ...) von den Videosignalgeneratoren (5a, 5b, ...), deren anderem Eingang Prioritätensteuersignale (Paa, Pab, ..., Pba, Pbb, ...) vom Computer (9) und deren Ausgänge der Prioriläten-Busleitung (P) zugeführt sind.0. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prioritätenlogik-Schaltung (21) eine Gegenstands-Busleitung (G) enthält, die aus einzelnen Leitungen für Gegenstandssignale (Ga, Gb, ...) besteht, die von den Videosignalgeneratoren (5a, 5b, ...) zugeführt sind, daß sie Und-Gatter (23aa, 23ab, ...,23ba, 23bb, ...) enthält, deren einem Eingang die Gegenstands-Signalt (Ga, Gb, ...), deren anderem Eingang Prioritätensteuersignale (Paa, Pab, ... Pba, Pbb, ...) vom Computer (9) zugeführt sind und daß sie Oder-Gatter (24a, 24b, ...) enthalten, deren Eingängen die Ausgänge der Und-Gatter (23) und deren Ausgänge als Sperrsignale (Sa, Sb, ...] der Vorrichtung (18) zur Videosignal unterdrückung zugeführt sind.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Wahlschalter für das Geschwindigkeitsverhalten des Identifikationsbildes vorgesehen ist.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991011792A1 (de) * | 1990-01-26 | 1991-08-08 | Reiner Foerst | Verfahren und vorrichtung zur nachbildung von vorwärtsbewegungen durch mischbilder |
WO1992002917A1 (en) * | 1990-08-01 | 1992-02-20 | Atari Games Corporation | Driver training system |
EP0492019A1 (de) * | 1989-01-12 | 1992-07-01 | Atari Games Corporation | Fahrtsimulator mit beweglichen Armaturenbrettdarstellung |
US5354202A (en) * | 1990-08-01 | 1994-10-11 | Atari Games Corporation | System and method for driver training with multiple driver competition |
EP0836169A1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-04-15 | Oerlikon Contraves Ag | Trainingsstation und Verwendung der Trainingsstation |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2658642B1 (fr) * | 1990-02-20 | 1994-06-10 | Rousseau Codes | Procede et dispositif d'entrainement a la conduite de vehicules terrestres. |
DE4105963A1 (de) * | 1991-02-26 | 1992-08-27 | Foerst Reiner | Vorrichtung und verfahren zur aufnahme und/oder wiedergabe von realbildern fuer fahrsimulatoren |
FR2714508B1 (fr) * | 1993-12-23 | 1996-01-26 | Thomson Csf | Dispositif de simulation visuelle à parallaxe monoscopique pour un véhicule. |
DE19754582A1 (de) * | 1997-12-09 | 1999-06-10 | Benedikt Zeyen | Schiffsnavigation mit Hilfe von Hyper Reality |
-
1990
- 1990-01-26 DE DE9000851U patent/DE9000851U1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-31 DE DE9007290U patent/DE9007290U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0492019A1 (de) * | 1989-01-12 | 1992-07-01 | Atari Games Corporation | Fahrtsimulator mit beweglichen Armaturenbrettdarstellung |
WO1991011792A1 (de) * | 1990-01-26 | 1991-08-08 | Reiner Foerst | Verfahren und vorrichtung zur nachbildung von vorwärtsbewegungen durch mischbilder |
WO1992002917A1 (en) * | 1990-08-01 | 1992-02-20 | Atari Games Corporation | Driver training system |
US5354202A (en) * | 1990-08-01 | 1994-10-11 | Atari Games Corporation | System and method for driver training with multiple driver competition |
US5577913A (en) * | 1990-08-01 | 1996-11-26 | Atari Games Corporation | System and method for driver training with multiple driver competition |
EP0836169A1 (de) * | 1996-09-16 | 1998-04-15 | Oerlikon Contraves Ag | Trainingsstation und Verwendung der Trainingsstation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE9007290U1 (de) | 1990-11-08 |
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