Procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación, en particular de un vehículo militar.

Procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación (2) de un vehículo

(1), en particular vehículo militar, en el espacio interior del vehículo (16), en el que se genera un entorno exterior virtual del vehículo, en el que el miembro de la tripulación (2) lleva una cámara (14) fija en la cabeza y que filma el espacio interior del vehículo (16), y un dispositivo de representación (15) fijo en la cabeza, que está dispuesto en el campo de visión del miembro de la tripulación, y en el que en la posición de una visión panorámica (5.1, 5.2, 5.3) se mezcla un fragmento, dependiente de la posición y de la dirección de la visión del miembro de la tripulación (2), de entorno exterior real del vehículo en el dispositivo de representación (15), caracterizado por que a través de un marcador (7.1, 7.2, 7.3) dispuesto en el espacio interior del vehículo (16) se define la posición de la vista panorámica (5.1, 5.2, 5.3).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2011/075046.

Solicitante: KRAUSS-MAFFEI WEGMANN GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KRAUSS-MAFFEI-STRASSE 11 80997 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: PABST,MANUEL, HAUBNER,MICHAEL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > ENSEÑANZA; CRIPTOGRAFIA; PRESENTACION; PUBLICIDAD;... > MATERIAL EDUCATIVO O DE DEMOSTRACION; MEDIOS DE ENSEÑANZA... > Simuladores para la enseñanza o el entrenamiento > G09B9/05 (simulándose la visión desde dentro de un vehículo (G09B 9/052, G09B 9/058 tienen prioridad))

PDF original: ES-2461187_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación, en particular de un vehículo militar

La invención se refiere a un procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación de un vehículo, en particular de un vehículo militar, en el espacio interior del vehículo, en el que se genera un entorno exterior virtual del vehículo, así como a un simulador de vehículo correspondiente para el entrenamiento de un miembro de la tripulación.

Para entrenar a un miembro de la tripulación de un vehículo es ventajoso que la manipulación a practicar del vehículo o de un sistema parcial del vehículo se realice en un entorno lo más fiel posible al original. En particular, es especialmente ventajoso que la instrucción tenga lugar en el propio vehículo o en un espacio interior de vehículo que reproduce el vehículo. Además, es ventajoso que el vehículo no se ponga realmente en movimiento, sino que se simule solamente el entorno exterior del vehículo, puesto que de esta manera el vehículo, en particular los componentes del accionamiento, no deben ser parte del simulador del vehículo. Además, a través de las generaciones de las realidades virtuales se simulan de manera selectiva situaciones relevantes para el entrenamiento.

Un procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación de un vehículo militar se describe en el documento EP 0 947 797 A2. En este caso se publica que el entrenamiento de la tripulación de un carro de combate se realiza en simuladores estacionarios, de manera que los simuladores representan los vehículos blindados originales. Por medio de un ordenador de simulación se crea un entorno exterior virtual del vehículo, de manera que se representa esta vista exterior en tres pantallas.

En este procedimiento es un inconveniente que en los vehículos modernos, en particular vehículos militares, están presentes una pluralidad de ventajas de visión, como por ejemplo ventanas delanteras, ventanas laterales o ventanas traseras, espejos angulares u otras ópticas, a través de las cuales el miembro de la tripulación puede ver el entorno exterior del vehículo, de manera que es necesaria una pluralidad de pantallas. Los contenidos de estas pantallas, que representan el entorno exterior virtual, deben coordinarse, además, con la posición y la dirección de la visión del alumno conductor, para conseguir un grado elevado de proximidad a la realidad.

En el procedimiento conocido a partir del documento FR 2 889 754 A1, el miembro de la tripulación lleva una cámara fija en la cabeza, que filma el espacio interior del vehículo, así como un dispositivo de representación igualmente fijo en la cabeza, que está dispuesto en el campo de visión del miembro de la tripulación. En la zona alrededor del vehículo está instalada una pantalla de lino en color, que es visible desde el espacio interior del vehículo a través de la ventana de visión del vehículo. En el dispositivo de representación del miembro de la tripulación se superponen las zonas, en las que es visible la pantalla de lino, con el entorno exterior virtual del vehículo. Este procedimiento implica, en efecto, la ventaja de que no son necesarias pantallas para la representación del entorno exterior virtual del vehículo, pero la pantalla de lino instalada alrededor del vehículo eleva la necesidad de espacio del simulador del vehículo.

El documento US 7 246 050 B2 publica un simulador de vehículo con un vehículo, que se encuentra en movimiento. El miembro de la tripulación lleva una cámara fija en la cabeza, que filma el entorno desde el espacio interior del vehículo. El entorno real del vehículo se representa para el miembro de la tripulación en un dispositivo de representación fijo en la cabeza, de manera que objetos virtuales individuales son incorporados en el entorno real. Un entorno virtual completo del vehículo no es generado en este simulador de vehículo.

Se conoce a partir del documento DE 20 2006 018 390 U1 un procedimiento, a través del cual se pueden presentar objetos virtuales individuales. Los objetos virtuales son representados en un dispositivo de representación portátil en la cabeza de un observador. Para la determinación de la posición del observador se utilizan marcadores, que pueden estar configurados como pantalla. Tampoco en este procedimiento se genera ningún entorno virtual del vehículo.

La invención tiene el cometido de reducir el número de las pantallas, que representan el entorno exterior virtual y evitar la utilización de una pantalla de lino.

La invención soluciona el cometido en lo que se refiere al procedimiento con las características de la reivindicación 1 de la patente 1. Un simulador de acuerdo con la invención es componente de la reivindicación 16 de la patente. Los desarrollos ventajosos son componente de las reivindicaciones dependientes.

El procedimiento de entrenamiento de acuerdo con la invención prevé que el miembro de la tripulación lleve una cámara fija en la cabeza, que filma el espacio interior del vehículo, así como un dispositivo de representación fijo en la cabeza, que está dispuesto en el campo de visión del miembro de la tripulación.

Además, de acuerdo con la invención, en el espacio interior del vehículo está dispuesto un marcador especialmente plano, a través del cual se define la posición de una vista panorámica, de manera que en la posición de la vista en

perspectiva se incorpora un fragmento, dependiente de la posición y de la dirección de la visión del miembro de la tripulación, del entorno exterior virtual del vehículo en el dispositivo de representación. El entorno exterior virtual no tiene que representarse ya sobre uno o varios dispositivos de representación, puesto que el entorno exterior virtual solamente se mezcla mediante superposición en el dispositivo de representación que se encuentra en el campo de visión del miembro de la tripulación en las posiciones de la vista panorámica, que se definen por el o los marcadores en el espacio interior del vehículo. De esta manera, a través del marcador es posible marcar en el espacio interior del vehículo un lugar, en el que debe estar dispuesta una vista panorámica para el alumno conductor.

De acuerdo con una configuración preferida, sobre el dispositivo de representación se representa la imagen de la cámara y se incorpora el fragmento del entorno exterior virtual del vehículo en la imagen de la cámara. El miembro de la tripulación ve, por lo tanto, por medio de la cámara y el dispositivo de representación del espacio interior del vehículo. De manera ventajosa, esta interconexión el dispositivo de representación debería perjudicar lo menos posible la visión del miembro de la tripulación, es decir, que el miembro de la tripulación debería percibir lo menos posible no ve el espacio interior del vehículo directamente por sus propios ojos, sino a través de la interconexión de la cámara y del dispositivo de representación. El espacio interior del vehículo representa el espacio de entrenamiento.

De manera alternativa, el dispositivo de representación puede estar configurado parcialmente transparente, de manera que el miembro de la tripulación puede percibir el espacio interior del vehículo a través del dispositivo de representación, de manera que en la posición de la vista panorámica se mezcla un fragmento del entorno exterior virtual del vehículo.

El dispositivo de representación y/o la cámara pueden formar parte de una llamada Head Mounted Display (HMD, “pantalla fija en la cabeza”) , que se pueden adquirir en el comercio.

Se consigue una situación de entrenamiento especialmente realista cuando el marcador está dispuesto también en la posición de una vista panorámica... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para el entrenamiento de un miembro de la tripulación (2) de un vehículo (1) , en particular vehículo militar, en el espacio interior del vehículo (16) , en el que se genera un entorno exterior virtual del vehículo, en el que el miembro de la tripulación (2) lleva una cámara (14) fija en la cabeza y que filma el espacio interior del vehículo (16) , y un dispositivo de representación (15) fijo en la cabeza, que está dispuesto en el campo de visión del miembro de la tripulación, y en el que en la posición de una visión panorámica (5.1, 5.2, 5.3) se mezcla un fragmento, dependiente de la posición y de la dirección de la visión del miembro de la tripulación (2) , de entorno exterior real del vehículo en el dispositivo de representación (15) , caracterizado por que a través de un marcador (7.1, 7.2, 7.3) dispuesto en el espacio interior del vehículo (16) se define la posición de la vista panorámica (5.1, 5.2, 5.3) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que sobre el dispositivo de representación (15) se representa la imagen de la cámara y por que el fragmento del entorno exterior virtual del vehículo se mezcla en la imagen de la cámara.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de representación (15) está configurado parcialmente transparente.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de representación (15) y/o la cámara (14) forman parte de una pantalla montada en la cabeza (6) .

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el marcador (7.1, 7.2, 7.3) está dispuesto en la posición de la vista panorámica (5.1, 5.2, 5.3) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la posición de la vista panorámica se encuentra en la posición de una ventana de visión real (5.1, 5.2, 5.3) , en particular de un espejo angular (9.1, 9.2, 9.3) o ventana exterior, del vehículo (1) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el marcador (7.1, 7.2, 7.3) está dispuesto sobre la ventana de visión (5.1, 5.2, 5.3) , en particular encolado.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la dirección de la visión y la posición del miembro de la tripulación (2) se determinan a través de un sensor de movimiento de la cabeza (17) , en particular sensor inercial.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cámara (14) está dispuesta a la altura de los ojos del miembro de la tripulación (2) .

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para cada ojo del miembro de la tripulación (2) se utiliza una cámara (14) .

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de representación (14) representa una imagen estereoscópica.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en las posiciones de varias vistas panorámicas (5.1, 5.2, 5.3) se representa, respectivamente, un fragmento del entorno exterior virtual del vehículo, de manera que a cada posición está asociado un marcador (7.1, 7.2, 7.3) .

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de representación (15) cubre totalmente el campo de visión del miembro de la tripulación (2) .

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el marcador (7.1, 7.2, 7.3) lleva un patrón codificado.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el patrón codificado es del tipo de tablero de ajedrez.

16. Simulador de vehículo para el entrenamiento de un miembro de la tripulación (2) de un vehículo (1) , en particular vehículo militar, en el espacio interior del vehículo (16) , con un ordenador (4) que genera un entorno exterior virtual el vehículo, una cámara (14) portátil fija en la cabeza del miembro de la tripulación (2) y que filma el espacio interior el vehículo (16) y un dispositivo de representación (15) portátil fijo en la cabeza del miembro de la tripulación (2) y que se puede disponer en el campo de visión del miembro de la tripulación (2) , en el que por medio del ordenador (4) se puede mezclar en la posición de la vista panorámica (5.1, 5.2, 5.3) un fragmento, dependiente de la posición y de la dirección de la visión el miembro de la tripulación (2) , del entorno exterior virtual el vehículo en el dispositivo de representación (15) , caracterizado por un marcador (7.1, 7.2, 7.3) que se puede disponer en el espacio interior del vehículo, que define la posición de una vista panorámica (5.1, 5.2, 5.3) .

17. Simulador de vehículo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por las características de la parte de caracterización de una o varias de las reivindicaciones 2 a 15 de la patente.