DE29720443U1 - Kalibration einer Handstellung und Auswahl eines virtuellen Bildes für einen Virtual-Reality-Fahrzeugsimulator - Google Patents

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugdesignsysteme, insbesondere Fahrzeugdesignsysteme, die Virtual Reality verwenden, um Design-Entwürfe zu modellieren.

Die Untersuchung von Entwürfen für neue Fahrzeug-Innenraumgestaltungen wurde bisher mit Hilfe von 1:1-Modellen des Innenraums aus Holz, Plastik, Schaum oder anderen leicht zu bearbeitenden Materialien durchgeführt, um vor dem Bau von funktionierenden Prototypen die ergonomischen Gesichtspunkte des Entwurfes zu prüfen. Im einzelnen werden die Fahrzeug-Innenraumgestaltungen in Form von Attrappen simuliert und die Reaktion von Testpersonen, die verschiedene simulierte Aufgaben in der Attrappe durchführen, aufgezeichnet und untersucht, um u.a. die ergonomischen Eigenschaften der simulierten Entwürfe zu bewerten.

Wie leicht einzusehen ist, erfordern auch nur kleine Änderungen in einem vorgeschlagenen Entwurf starke und zeitraubende Änderungen an der Attrappe einer älteren Version des Entwurfes. Es kann sogar für jedes neu vorgeschlagene Design eine eigene Attrappe notwendig werden, wodurch Zeit, Kosten und Aufwand für das Untersuchen von Vergleichsdesigns steigen und die Zahl der Entwürfe, die untersucht werden können, unerwünscht beschränkt ist.

Es ist dementsprechend wünschenswert, wie mit der vorliegenden Erfindung moderne Computertechnologie zur Simulation von Fahrzeugdesignentwürfen in Virtual Reality einzusetzen und so eine Einrichtung zu schaffen, mit der so viele verschiedene Entwürfe und Änderungen untersucht werden können, wie es gewünscht wird, ohne daß viele verschiedene Attrappen sehr zeitaufwendig und teuer gebaut werden müssen. Die vorliegende Einrichtung liefert dem Benutzer, wie viele Virtual-Reality-Einrichtungen ein Bild eines Raumes (in diesem Fall des Fahrzeuges) so, wie es von einem Benutzer in einem realen Raum in der entsprechenden Position und Blickrichtung des virtuellen Raums gesehen würde.

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Weiter ist es wünschenswert, das ergonomische Design eines vorgeschlagenen Fahrzeug-Innenraums hinsichtlich der Erreichbarkeit vom Bedienungselementen zu untersuchen. Es kann z.B. gewünscht sein, zu untersuchen, wie leicht eine Person auf dem Fahrersitz einen Knopf an einem Radio erreichen und betätigen kann. Es kann auch notwendig sein, die ergonomischen Gesichtspunkte einer Person auf dem Fahrersitz zu untersuchen, die einen Schalthebel oder das Lenkrad des Fahrzeuges ergreift.

Um solche Untersuchungen möglich zu machen, muß die aktuelle Position der Hand der Person exakt in den virtuellen Raum übertragen und projiziert werden, um der Person den gleichen visuellen Eindruck zu vermitteln, den sie in einem realen Fahrzeug hätte. Eine genaue Projektion ist notwendig, um sicherzustellen, daß beispielsweise das Bild eines virtuellen Zeigefingers nicht so dargestellt wird, als würde er leicht in die Oberfläche eines virtuellen Bedienknopfes hineinragen, wenn der Benutzer versucht, diesen Knopf zu drücken. Solche relativ ungenauen Darstellungen des virtuellen Zeigefingers reduzieren die Effektivität der Simulation und damit die Untersuchung des Designentwurfes.

Ein Weg, um die akkurate Projektion beispielsweise der Finger einer Hand im virtuellen Raum sicherzustellen, ist, Positionsgeber auf der Spitze eines jeden Fingers vorzusehen, die ein Positionssignal an einen Empfänger übermitteln. Ein solches System ist aus US-PS 5,381,158 bekannt, das sich mit dem Auslesen von Information in einem Datenspeicher beschäftigt, nicht mit der Virtual-Reality-Simulation von Fahrzeugen. Nach der Offenbarung dieser Druckschrift muß der Benutzer einen relativ komplexen Datenhandschuh tragen, der mehrere Positionsgeber hat. Um für Hände verschiedener Größe geeignet zu sein, was in vielen Testaufgaben bei der Untersuchung neuer Design-Entwürfe erforderlich ist, sind nach dieser Druckschrift viele verschiedene Handschuhe unterschiedlicher Größe nötig.

Es besteht deshalb Bedarf für eine Virtual-Reality-Einrichtung, die ein Bild einer virtuellen Hand ohne ein komplexes Sensorsystem exakt projiziert, und bei der Modifikationen für Benutzer unterschiedlicher Größe nicht erforderlich sind. Weiter

wäre eine Einrichtung vorteilhaft, bei der eine oder mehrere Handstellungen kalibriert sind, so daß ein Benutzer leicht und schnell zwischen angezeigten Stellungen umschalten kann.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Virtual-Reality-Simulationseinrichtung zu schaffen, die ein Bild einer Hand einer Person exakt so projiziert, wie sie im virtuellen Raum erscheinen würde. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Virtual-Reality-Simulationseinrichtung zu schaffen, die das virtuelle Bild einer Hand exakt projiziert und die relativ einfach aufgebaut ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Virtual-Reality-Simulationseinrichtung zu schaffen, die das virtuelle Bild einer Hand exakt projiziert und die für Benutzer unterschiedlicher Große ohne Änderungen verwendbar ist. Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Virtual-Reality-Simulationseinrichtung zu schaffen, die das virtuelle Bild einer Hand exakt projiziert und die kostengünstig und einfach zu benutzen ist.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Es wird eine Einrichtung beschrieben, die einer Person ein Bild eines virtuellen Raums zur Verfugung stellt, das einen Teil des Körpers der Person so enthält, als wäre die Person im virtuellen Raum anwesend. Die Einrichtung hat einen Positionsgeber, der auf einem ersten Körperteil angeordnet werden kann, und weiter ein Positionsbestimmungssystem, das die Position des Positionsgebers feststellt. Das Positionsbestimmungssystem erzeugt ein Positionssignal, das die Lage des Positionsgebers wiedergibt. Ein Kalibrationselement ist an einem festen Ort im System angeordnet und kann mit einem zweiten Körperteil der Person, der in einem gewissen Abstand zum ersten Körperteil steht, bedient werden. Das Kalibrationselement erzeugt ein Zeitsteuersignal, wenn es betätigt wird. Ein Computer steht mit dem Positionsbestimmungssystem und dem Kalibrationselement in Verbindung, empfängt das Positionssignal und das Zeitsteuersignal und bestimmt den Abstand zwischen erstem und zweitem Körperteil, um davon abhängig ein Bild der Handstellung

zu erzeugen. Darüber hinaus ist eine Auswahleinheit für das virtuelle Bild betätigbar, die ein Stellungsauswahlsignal erzeugt. Diese Auswahl einheit (VISE) ist mit dem Computer verbunden und bewirkt die wahlweise Anzeige einer von mehreren Handstellungen.

Vorzugsweise ist eine Anzeigeeinheit mit dem Computer zur Anzeige von Bildern des virtuellen Raums, der ein Fahrzeug simuliert, verbunden. Diese Anzeigeeinheit ist vorteilhafterweise eine Brille. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform projiziert die Anzeigeeinheit ein dreidimensionales Bild des virtuellen Raumes. Wie später noch detailliert beschrieben werden wird, umfaßt das Kalibrationselement zumindest ein manuell betätigbares Teil, insbesondere eine Taste, Flächen die mit der Fingerspitze betätigt werden, Teile, die mit der Hand ergriffen werden, Becher, etc. Ein Computer umfaßt einen Speicher und ein Programm im Speicher sowie mehrere ausführbare Befehle, um Schritte zur Anzeige eines Bildes des virtuellen Raums durchzuführen. Die Schritte umfassen den Empfang eines Signals vom Positionsbestimmungssystem, das den Ort eines beweglichen Positionsgebers wiedergibt. Der bewegliche Positionsgeber ist mit einem Referenzobjekt verbunden. Die Schritte umfassen weiter den Empfang eines Signals von einem ortsfesten Zeitsteuerelement, wenn es durch ein Bedienobjekt, das sich im Abstand S vom Referenzobjekt befindet, betätigt wird. Weiterhin wird der Abstand S abhängig vom empfangenen Signal bestimmt. Als Antwort auf ein vom Benutzer erzeugtes Auswahlsignal wird ein Bild des virtuellen Raums mit dem Referenzobjekt und einer oder mehrere Stellungen des bedienenden Objektes gezeigt, so daß das bedienende Objekt im Abstand S vom Referenzobjekt erscheint.

Ein Fahrzeugsimulator hat einen Sitz für eine Person und ein Kalibrationssystern zum Einrichten einer relativen Handgröße in verschiedenen Stellungen im virtuellen Raum. Der Simulator weist ein Handpositionsbestimmungssystem mit einem Positionsgeber auf der Hand auf, das ein Positionssignal abhängig von der Lage des Positionsgebers im realen Raum erzeugt. Ein Auswahlelement (VISE) für ein virtuelles Bild ist in der Nähe des Sitzes angeordnet, so daß eine sitzende Person den

VISE zum Erzeugen eines Auswahlsignales betätigen kann. Ein Virtual-Reality-Anzeigesystem empfängt das Positionssignal und das Auswahlsignal und erzeugt daraus ein virtuelles Bild der Handstellung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung hinsichtlich Aufbau und Funktion anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Handstellungskalibrationssystems der vorliegenden Erfindung mit einer Steuerfläche in Form einer Taste.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des virtuellen Bildes eines Fahrzeug-Innenraums, wie ihn eine Person im Simulator der Fig. 1 sieht.

&iacgr;&ogr; Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der

Steuerfläche, in diesem Fall ein Lenkrad und ein drehbarer Radiobedienknopf.

Fig. 4 ist eine Flußdiagramm der Funktionsschritte.

In Fig. 1 ist ein Fahrsimulator (virtual reality) 10 gezeigt. Der Simulator 10 hat eine Kabine 12 und einen darin befestigten Sitz 14. Eine Person 16 sitzt auf dem Sitz 14 und kann mit ihrer Hand 18 ein Lenkrad 20, das drehbar in der Kabine 12 befestigt ist, erreichen. Weiterhin kann die Person 16 ein Bremspedal 22 und ein Gaspedal 24 betätigen, die beweglich in der Kabine 12 befestigt sind. Darüber hinaus kann die Person 16 einen Getränkebecher, wie eine Kaffeetasse 25 in der Kabine 12 ergreifen. Somit stellt der Simulator 10 in diesem Ausführungsbeispiel einen Fahrzeugsimulator mit mehreren, aber relativ einfachen Bestandteilen dar.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, steht der Person 16 eine Anzeigeeinheit zur Verfugung, sie kann z.B. eine Brille 26 tragen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine geeignete Virtual-Reality-Brille. Eine solche Brille ist aus dem Stand der Technik bekannt und hat einen linken und einen rechten zwei- oder dreidimensionalen Bildschirm, der für das linke bzw. rechte Auge der Person ein virtuelles Bild der Kabine 12 zur Verfugung stellt.

Das virtuelle Bild der Kabine 12 besteht aus den Bildern der Bestandteile der Kabine 12, so wie sie von einer Person auf dem Sitz 14 gesehen werden. Darüber hinaus hat das Bild der Brille 26 auch simulierte Objekte, die nur im virtuellen, aber

nicht im realen Raum existieren. Die Person auf dem Sitz 14 sieht somit Objekte einer simulierten Szene in der Kabine 12.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, kann diese virtuelle Szene ein virtuelles Bild 1212 der Kabine 12 mit einem virtuellen Radio 2828 mit einem Ein/Ausschaltknopf 3030 zeigen. Weiter zeigt das virtuelle Bild 1212 einen virtuellen Ganghebel 3232 und mehrere virtuelle Radiobedientasten 3434. Zusätzlich enthält das virtuelle Bild 1212 eine virtuelle Hand 1818, deren Position im virtuellen Raum der der realen Hand in der realen Kabine 12 entspricht. Bei einer solchen Fahrzeugsimulation kann die Person 16 eines oder mehrere der virtuellen Objekte, die in der Brille 26 dargestellt werden, bedienen und dabei seine virtuelle Hand 1818 beobachten, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

In Fig. 1 ist zu sehen, daß ein magnetisch arbeitender Positionsgeber 36 an der Stelle 18a auf der Hand 18 befestigt ist. Dies kann z.B. mit einem elastischen Band geschehen. Der Positionsgeber 36 steht in Verbindung mit einem Übertragungselement 38, das wiederum mit einem Steuergerät oder Controller eines Positionsbestimmungssystemes verbunden ist. Das in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Positionsbestimmungssystem, sowie der Positionsgeber und das Übertragungselement wird unter dem Namen „Flock of Birds " von Ascension Technologies Corp., Burlington, Vermont, USA vertrieben. Der Controller 40 des Positionsbestimmungssystems erzeugt ein dreidimensionales Positionssignal des Positionsgebers 36 bezüglich des ortsfesten Übertragungselementes 38.

Oder anders formuliert, das Positionssignal entspricht dem Ort eines beweglichen Positionselementes wie dem Positionsgeber 36. Das bewegliche Positionselement ist mit einem Referenzobjekt verbunden, wie der Stelle 18a der Hand 18, und das bewegliche Positionselement und das Referenzobjekt befinden sich am selben Ort. Die Stelle 18a muß nicht, wie dargestellt, auf dem Handrücken, sondern kann auch anderswo auf der Hand liegen, solange der Positionsgeber nach dem folgenden Kalibrationsschritt nicht von dieser Stelle wegbewegt wird.

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Wie in Fig. 1 zu sehen ist, kann die Person 16 mit ihrem Finger 18b die Steuerfläche 42 eines Kalibrationselementes 44 betätigen. Dieses Kalibrationselement 44 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine an einem vorbestimmten Ort der Kabine 12 angebrachte Taste.

Das Kalibrationselement 44 erzeugt ein Zeitsteuersignal, wenn die Person 16 die Steuerfläche 42 betätigt. Somit stellt das Kalibrationselement 44 ein Zeitsteuerelement dar, das dann vom Finger 18b betätigt wird, wenn die Stelle 18a des Referenzobjektes sich im mit S gekennzeichneten Abstand befindet.

Das Kalibrationselement 44 und die Brille 26 sind mit einem Computer

&iacgr;&ogr; (CPU) 46 verbunden, der wiederum mit dem Controller 40 verbunden ist. Natürlich kommt anstelle des Fingers 18b auch eine andere Kontaktstelle der Hand 18 in Frage. So ist z.B. in Fig. 3 die Steuerfläche 48, in diesem Fall das Lenkrad 20, so ausgebildet, daß sie mit der Handfläche ergriffen wird. Eine weitere Steuerfläche 50 ist so ausgebildet, daß sie mit der Fingerspitze bedient wird, in diesem Fall handelt es sich um den Blinkerhebel, der mit einer Fingerspitze der Hand betätigt wird. Weiter kann das Kalibrationselement eine Kaffeetasse sein, so daß die Person in der Kabine sitzt, die Kaffeetasse 25 ergreift und dabei in der Brille 26 ein virtuelles Bild ihrer Hand, die eine virtuelle Kaffeetasse ergreift, sieht. Mehrere Kalibrationselemente können zur Kalibration verschiedener manueller Betätigungsformen (z.B. Zeigen mit dem Zeigefinger, Ergreifen mit der Hand, etc.) für die virtuelle Anzeige verwendet werden. Das Kalibrationselement erzeugt immer dann ein Zeitsteuersignal, wenn seine Steuerfläche betätigt wird, und schickt dieses Signal an die CPU 46.

Wie noch detaillierter beschrieben werden wird, hat die CPU 46 ein Modul zur Anzeige der Hand, z.B. im RAM der CPU 46. Es ist auch möglich, daß das Modul zur Anzeige der Hand auf einem Datenspeicher wie einer Diskette 45 (schematisch in Fig. 1 dargestellt) der CPU 46 zur .Verfügung gestellt wird. Anstatt einer Diskette sind auch beliebige andere Speichermedien wie Bandlaufwerk, DASD-Array, Festplatte, elektronischer ROM, optische Speichermedien, etc. möglich. Die

von der CPU ausfuhrbaren Befehle des Moduls zur Anzeige der Hand können aus übersetztem C^-Code stammen.

Fig. 4 zeigt die Struktur des Programms für das Modul zur Anzeige der Hand. Aus der Struktur der Fig. 4 kann der Fachmann die Struktur von Programm-Code-Elementen entnehmen, die nach der vorliegenden Erfindung zusammenwirken. Die Erfindung wird in einer wesentlichen Ausfuhrungsform von Maschinenbestandteilen ausgeführt, die die Computerprogramm-Code-Elemente in Befehle für einen Computer übersetzen, um so eine Abfolge von Funktionsschritten, die denen der Fig. entsprechen, durchzuführen. In Fig. 1 sind Maschinenbestandteile als Kombination von Programm-Code-Elementen A-E, die in computerlesbarer Form auf einem Datenspeicher 54 auf der Diskette 52 vorliegen, gezeigt. Wie bereits erwähnt, sind auch andere Datenspeicher möglich.

Im folgenden wird anhand von Fig. 4 die Funktion des Moduls zur Anzeige der Hand für die genaue Anzeige eines virtuellen Bildes 18' der Hand 18 beschrieben. Die CPU 46 speichert im Block 56 die Koordinaten des Kalibrationselementes 44 und des ortsfesten Übertragungselementes 38 in der Kabine 12. Diese Koordinaten können beispielsweise in kartesischer Form vorliegen, es sind aber auch andere Koordinatensysteme, wie polare oder sphärische Koordinaten möglich.

Im Block 58 empfängt die CPU 46 das Zeitsteuersignal des Kalibrationselementes 44 und das Positionssignal des Controllers 40. Dieses Zeitsteuersignal zeigt, daß der Finger oder die Kontaktstelle 18b der Hand 18 sich am Ort des Kalibrationselementes 44 befindet. Wird das Zeitsteuersignal empfangen, stellt die CPU 46 ausgehend vom aktuellen Positionssignal des Controllers 40 die Position des Positionsgebers 46 und damit die Position der Stelle 18a der Hand 18 in der Kabine 12 fest.

Das Positionssignal gibt die relative Position des Positionsgebers 36, d.h. die Position bezüglich des ortsfesten Übertragungselementes 38 wieder. Im Block 60 transformiert die CPU 46 die relative Position des Positionsgebers 36 in das Koordinatensystem des Simulators 10 durch geeignete Skalierung und Addition der relativen

Position mit den Koordinaten des ortsfesten Übertragungselementes 38, die im Block 56 abgespeichert wurden.

Im Block 62 berechnet die CPU 46 den Abstand S zwischen dem Positionsgeber 36 und dem Kalibrationselement 44. Der Abstand S entspricht dem Abstand zwischen der Stelle 18a des Positionsgebers und dem Finger bzw. der Kontaktfläche 18b der Hand 18. Dies geschieht durch folgende Berechnung:

S = (&Dgr;&khgr; + Ay + &Dgr;&zgr; ) , wobei &Dgr;&khgr; der Unterschied zwischen der x-Koordinate des Positionsgebers 36 und des Kalibrationselementes 44, Ay der Unterschied zwischen der y-Koordinate des Positionsgebers 36 und des KaIibrationselementes 44 und &Dgr;&zgr; der Unterschied zwischen der z-Koordinate des Positionsgebers 36 und des Kalibrationselementes 44 ist.

Nach Block 62 führt die CPU 46 den Block 64 durch und erzeugt ein Bild 1818 der virtuellen Hand (Fig. 2). Dazu stellt die CPU 46 ein geeignetes Bild der Hand dar, wie beispielsweise mit ausgestrecktem Zeigefinger, wobei die Koordinaten des Positionsgebers 36 von der Spitze des virtuellen Zeigefingers im Abstand S zur markierten Stelle der virtuellen Hand erscheinen. Das Zeitsteuersignal von einem Kalibrationselement 44 dieses Beispiels hat einen Bestandteil, der anzeigt, daß das Signal einem ausgestreckten Zeigefinger entspricht. Somit verbindet die CPU 46 die vorstehend beschriebene Kalibrierung mit der Anzeige eines ausgestreckten Zeigefingers. Werden andere Kalibrationselementen verwendet (z.B. Lenkrad, Kaffeetasse, etc.), werden die Signale von diesen anderen Elementen ebenso entsprechend markiert, um die kalibrierende Handstellung anzuzeigen.

Für andere Ausführungsformen entspricht das Bild der virtuellen Hand in der Brille 26 der entsprechenden Aufgabe, die die Person 16 im Simulator 10 durchführt. Will im Beispiel der Fig. 3 die Person,den Blinkerhebel betätigen, wird die virtuelle Hand mit zusammen ausgestreckten Fingern zum Ergreifen des Blinkerhebels dargestellt, wobei der Abstand zwischen der markierten Stelle und dem Kontaktteil der Hand entsprechend den vorstehend beschriebenen Grundlagen angezeigt

wird. Will die Person 18 die Kaffeetasse in der Kabine 12 bewegen, wird eine virtuelle Hand, die eine virtuelle Kaffeetasse hält, dargestellt, wobei der Abstand zwischen der markierten Stelle der Hand und dem Kontaktteil gemäß vorstehend beschriebenen Grundlagen dargestellt wird. So kann jede festliegende Stellung eines Körpers einer Person genau dargestellt werden. Das bedeutet, daß nur ein einziger Positionsgeber 36 benötigt wird, um eine von mehreren virtuellen Handstellungen (für die Zwecke der vorliegenden Erfindung) darzustellen, unabhängig von individuellen physischen Eigenschaften der Person 16.

In Fig. 1 ist zu sehen, daß eine Auswahleinheit für das virtuelle Bild (VISE)

&iacgr;&ogr; 70 im Simulator 10 für die Person 16 erreichbar befestigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der VISE 70 eine Taste, mit dem ein Auswahlsignal für die Konfiguration erzeugt wird. Der VISE 70 ist elektrisch mit der CPU 46 verbunden, so daß, wenn er von der Person 16 zum Erzeugen eines Auswahlsignals für die Konfiguration betätigt wird, die CPU 46 von einer Darstellungsform der virtuellen Hand zu einer anderen umschalten kann.

Fig. 5 zeigt drei solcher Darstellungen. Der Computer 46 kann anfänglich z.B. die virtuelle Darstellung 72 einer Hand mit ausgestrecktem Zeigefinger bewirken. Betätigt die Person 16 daraufhin den VISE 70, kann die CPU 46 eine virtuelle Darstellung 74 einer Hand mit gegenüberliegendem Zeigefinger und Daumen, wie bei einer Zwickbewegung, veranlassen. Betätigt die Person 16 wiederum den VISE 70, kann die CPU 46 die Anzeige eines virtuellen Bildes 76 einer Hand, die ein ringförmiges Objekt wie ein Lenkrad ergreift, veranlassen. Die Abbildungen 72, 74, 76 sind im Speicher der CPU 46 abgelegt und ihre Größe im virtuellen Raum 1212 wird wie vorstehend beschrieben kalibriert.

Claims (13)

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   ?ätentanVÄlte dr.-ing. h. negendank (-1973)

   HAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, SIEMONS

   HAMBURG . MÜNCHEN · DÜSSELDORF

   CHRYSLER CORPORATION M-9534

   1000 Chrysler Dr.
   Auburn Hills, MI 48326-2766
   U.S.A.

   Kalibration einer Handstellung und Auswahl eines virtuellen Bildes für einen Virtual-Reality-Fahrzeugsimulator

   Schutzansprüche

   1. Vorrichtung, die einer Person (16) ein Bild (1212) eines virtuellen Raumes präsentiert, wobei das Bild (1212) einen Körperteil (18) der Person (16) so enthält, als wäre die Person (16) im virtuellen Raum anwesend,:

   einem Positionsgeber (36), der an einem ersten Körperteil (18a) der Person positionierbar ist,

   einem Positionsbestimmungssystem, das den Ort des Positionsgebers (36) feststellt und ein Positionssignal erzeugt, welches diesen Ort wiedergibt,

   einem Kalibrationselement (44), das in der Vorrichtung ortsfest befestigt ist, von einem zweiten Körperteil (18b) der Person (16), der in einem gewissen Abstand (S) vom ersten Körperteil (18a) ist, betätigbar ist und ein Zeitsteuersignal erzeugt, wenn es betätigt wurde,

   einem Computer (46), der mit dem Positionsbestimmungssystem und dem Kalibrationselement (44) in Verbindung steht, das Positionssignal und das Zeitsteuersignal empfängt, daraus den Abstand (S) zwischen dem ersten und dem zwei-

   • ·

   ten Körperteil (18a, 18b) bestimmt und abhängig davon ein Bild (1818) einer Handstellung erzeugt, und

   einem Auswahlelement (70) für ein virtuelles Bild (VISE), das betätigbar ist, um ein Stellungsauswahlsignal zu erzeugen, und das elektrisch mit dem Computer (46) verbunden ist, um diesen zu veranlassen, wahlweise eine von mehreren Handstellungen (72, 74, 76) darzustellen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Anzeigeeinheit, die an den Computer (46) angeschlossen ist, um ein Bild (1212) des virtuellen Raumes, der ein Fahrzeug simuliert, darzustellen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigeeinheit eine Brille (26) umfaßt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigeeinheit ein dreidimensionales Bild (1212) des virtuellen Raumes erzeugt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Kalibrationselement (44) zumindest ein manuell betätigbares Teil aufweist, das aus einem der folgenden Elemente ausgewählt ist: Taste, mit Fingerspitze betätigbare Flächen, mit der Hand zu ergreifende Teile, Getränkebehälter (25).
6. 6. Vorrichtung mit:

   einem Computerprogrammspeicher (52, 54), der von einer Digitaleinheit (46) auslesbar ist, und

   einer Programmeinrichtung auf dem Programmspeicher (54) mit für die Digitaleinheit (46) ausführbaren Befehlen zum Durchführen folgender Schritte zur Anzeige eines Bildes (1212) eines virtuellen Raums:

   (a) Empfang eines Signals vom Positionsbestimmungssystem, das der Position eines beweglichen Positionsgebers (36) entspricht, wobei der bewegliche Positionsgeber (36) mit einem sich am Ort (18a) des Positionsgebers (36) befindenden Referenzobjekt verbunden ist,

   • ·

   (b) Empfang eines Signals von einem ortsfesten Zeitsteuerelement, wenn das Zeitsteuerelement von einem betätigenden Objekt, das sich vom Referenzobjekt im Abstand S befindet, betätigt wird,

   (c) Feststellen des Abstandes S in Abhängigkeit von den empfangenen Signalen und

   (d) Darstellung eines Bildes (1212) des virtuellen Raumes abhängig von einem vom Benutzer erzeugten Konfigurationsauswahlsignal, wobei der virtuelle Raum das Referenzobjekt und eine von mehreren Konfigurationen des betätigenden Objektes enthält, so daß das betätigende Objekt im Abstand S vom Referenzobjekt

   &iacgr;&ogr; erscheint.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der virtuelle Raum ein Fahrzeug simuliert und die Schritte die Anzeige eines dreidimensionalen Bildes (1212) des virtuellen Raumes umfassen.
8. 8. Fahrzeugsimulator (10) mit:

   einem Sitz (14) für eine Person (16) mit einer Hand (18),

   einem Kalibrationssystem zum Einrichten der relativen Größe einer Hand in einer von mehreren Stellungen (72, 74, 76) in einem virtuellen Raum,

   einem Handpositionsbestimmungssystem mit einem Positionsgeber (36), der an der Hand (18) befestigt ist, das ein Positionssignal entsprechend der Position des Positionsgebers (36) im realen Raum erzeugt,

   einer Auswahleinheit (80) für ein virtuelles Bild (VISE) in der Nähe des Sitzes (14), so daß die Person (16) auf dem Sitz das VISE (70) bedienen kann, um ein Stellungsauswahlsignal zu erzeugen und

   einer Virtual-Reality-Anzeigeeinheit zum Empfang des Positionssignals und des Stellungsauswahlsignals zum wahlweisen Erzeugen eines virtuellen Bildes (1818) einer von mehreren Handstellungen.(72, 74, 76).
9. 9. Simulator (10) nach Anspruch 8, bei dem das virtuelle Bild (1212) mehrere virtuelle Objekte hat, die im realen Raum (12) nicht präsent sind.
10. 10. Simulator (10) nach Anspruch 9, bei dem die virtuellen Objekte ein Fahrzeug-Armaturenbrett beinhalten.
11. 11. Simulator (10) nach Anspruch 10, bei dem das Virtual-Reality-Anzeigesystem eine Anzeigeeinheit für das virtuelle Bild umfaßt und das virtuelle Bild den Innenraum eines Fahrzeuges simuliert.
12. 12. Simulator (10) nach Anspruch 11, bei dem die Anzeigeeinheit eine Brille (26) umfaßt.
13. 13. Simulator (10) nach Anspruch 12, bei dem das Kalibrationssystem eine der folgenden Steuerflächen umfaßt: Taste, mit der Fingerspitze zu betätigende Fläche, mit der Handfläche zu ergreifendes Teil, Getränkebehälter (25).