DE102009060213A1 - Method for operating motor vehicle i.e. car, as driving simulator in garage, involves determining dynamic parameter during simulated driving, and controlling e.g. chassis system for simulating excitations by considering dynamic parameter - Google Patents

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Abstract

The method involves using operating elements (4) of motor vehicles (1) for controlling virtual motor vehicles during simulated driving displayed on a display device (6) e.g. head-up-display. A dynamic parameter describing driving dynamics of the virtual motor vehicles is determined during simulated driving. An active vehicle system e.g. chassis system, steering wheel, pedal system, active damper, active suspension and actuator (14), is controlled for simulating excitations by considering the dynamic parameter. The actuator is arranged at a driver seat (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs als Fahrtsimulator, wobei Bedienelemente des Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines virtuellen Kraftfahrzeugs während einer auf einer Anzeigevorrichtung angezeigten simulierten Fahrt, insbesondere im Rahmen eines Spiels, genutzt werden, sowie ein zugehöriges Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a motor vehicle as a travel simulator, wherein control elements of the motor vehicle for controlling a virtual motor vehicle during a displayed on a display device simulated ride, in particular in the context of a game, are used, and an associated motor vehicle.

Ein derartiges Verfahren und ein derartiges Kraftfahrzeug sind beispielsweise aus der DE 190 48 289 C2 bekannt. Dort geht es um ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Spieleinrichtung, wobei das Spiel über die Fahrzeugführungsmittel, also Bedienelemente des Kraftfahrzeugs, ausführbar sein soll. Insbesondere wird dort vorgeschlagen, die Spielgrafik an der Anzeigevorrichtung eines Navigationssystems anzuzeigen und auch eine Kommunikation mit weiteren Teilnehmern außerhalb des Kraftfahrzeugs vorzunehmen, um diesen ein Mitspielen zu ermöglichen.Such a method and such a motor vehicle are for example from the DE 190 48 289 C2 known. It is about a motor vehicle with an electronic game device, the game on the vehicle control means, so controls the motor vehicle to be executed. In particular, it is proposed there to display the game graphics on the display device of a navigation system and also to make a communication with other participants outside of the vehicle to allow them to play along.

In diesem bekannten Stand der Technik werden folglich Bedienelemente des Kraftfahrzeugs sowie gegebenenfalls eine optische Anzeigevorrichtung genutzt, um ein herkömmliches Spiel, beispielsweise ein Autorennspiel, durchführen zu können, dessen Rückmeldung allein grafisch über die optische Anzeigevorrichtung erfolgt, mithin deutlich von dem konkreten Kraftfahrzeug abstrahiert und damit letztlich gleichbedeutend mit einer beispielsweise für das Wohnzimmer erwerbbaren Bedienvorrichtung mit standardisierten Fahrzeugführungsmitteln ist. Realitätsnahe Anwendungen, insbesondere solche, die konkret auf den realen Betrieb des oder grundsätzlich eines Kraftfahrzeugs bezogen sind, lassen sich über eine derartige Anordnung nicht realisieren.In this known state of the art controls of the motor vehicle and optionally a visual display device are used to perform a conventional game, such as a car racing game, whose feedback is done graphically alone on the optical display device, thus clearly abstracted from the specific motor vehicle and thus ultimately synonymous with a erwerbbaren example for the living room operating device with standardized vehicle guidance means is. Realistic applications, in particular those which are specifically related to the real operation of or basically a motor vehicle, can not be realized via such an arrangement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrtsimulationsbetriebsmodus anzugeben, der konkrete, realitätsnähere, und auch praktisch anwendbare Anwendungsmöglichkeiten bietet.The invention is therefore based on the object of specifying a motor vehicle with a driving simulation operating mode, which offers concrete, more realistic, and also practically applicable applications.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass während der simulierten Fahrt wenigstens ein die Fahrdynamik des virtuellen Kraftfahrzeugs beschreibender Dynamikparameter ermittelt wird, wobei wenigstens ein aktives Fahrzeugsystem, insbesondere ein Fahrwerksystem und/oder ein Lenkrad und/oder eine Pedalerie und/oder ein aktiver Dämpfer und/oder eine aktive Federung und/oder ein an einem Fahrersitz angeordneter Aktor, zur Simulierung von aus dieser Fahrdynamik folgenden Anregungen unter Berücksichtigung des Dynamikparameters angesteuert wird.To solve this problem, it is provided according to the invention in a method of the type mentioned that during the simulated ride at least one dynamics parameter describing the driving dynamics of the virtual motor vehicle is determined, wherein at least one active vehicle system, in particular a suspension system and / or a steering wheel and / or a Pedals and / or an active damper and / or an active suspension and / or arranged on a driver's seat actuator, is driven to simulate following this driving dynamics suggestions taking into account the dynamic parameter.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, bei einer Fahrtsimulation nicht nur über eine optische Anzeige ein Feedback zu geben, sondern weitere aktive Fahrzeugsysteme, insbesondere also ein aktives Fahrwerk, ein ansteuerbares Lenkrad, eine ansteuerbare Pedalerie, Dämpfer, Federungen oder gar am Fahrersitz angeordnete Aktoren, anzusteuern, um auch die auf das virtuelle Kraftfahrzeug wirkenden Bewegungen, Kräfte und Beschleunigungen, kurz die Anregungen, wiederzugeben, die aus der aktuellen Fahrdynamik des virtuellen Kraftfahrzeugs folgen. Der Fahrer bemerkt also unmittelbar, welche Einflüsse die von ihm über die Bedienelemente vorgenommen Fahrmanöver am Fahrersitz hätten. Es ergibt sich folglich eine viel realitätsnähere Fahrtsimulation, so dass nicht nur ein Spielerlebnis deutlich verbesseit werden kann, sondern auch praktische Anwendungen folgen, auf die bezüglich der Unteransprüche noch näher eingegangen werden wird.According to the invention, it is therefore proposed to provide feedback not only via a visual display in a driving simulation, but also to activate further active vehicle systems, in particular an active chassis, a controllable steering wheel, a controllable pedal, dampers, suspensions or even actuators arranged on the driver's seat, to also reflect the movements, forces and accelerations acting on the virtual motor vehicle, in short the suggestions that follow from the current driving dynamics of the virtual motor vehicle. The driver thus immediately notices which influences the driving maneuvers made by him via the controls would have on the driver's seat. This results in a much more realistic drive simulation, so that not only a game experience can be verbesseit significantly, but also practical applications follow, which will be discussed in more detail with respect to the dependent claims.

Dabei ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig, im Kraftfahrzeug weitere Mittel zur Darstellung der virtuellen Fahrt hinzuzufügen, da ohnehin vorhandene aktive Fahrzeugsysteme genutzt werden können. Es ist lediglich notwendig, dass beispielsweise an ein Bussystem des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen CAN-Bus, angeschlossene, für den Betrieb als Fahrtsimulator zuständige Steuergerät um die entsprechenden Ansteuerungsmöglichkeiten zu erweitern. Eine derartige Ansteuerung von Fahrzeugsystemen ist aus anderen Anwendungen nicht unbekannt. So kann ein aktives Fahrwerk, also die Fahrwerkssysteme, im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur angesteuert werden, um beispielsweise einen Nick- und Wankausgleich vorzunehmen, sondern auch, um Nick- und Wankbewegungen künstlich der gerade simulierten Fahrsituation der simulierten Fahrt entsprechend darzustellen. Auch aktive Dämpfer und eine aktive Federung können hier vorteilhaft beitragen. Bei vielen sogenannten „By-Wire-Systemen” sind auch Möglichkeiten vorgegeben, an Lenkrad und/oder Pedalerie Bewegungen der Bedienelemente zu erzeugen (sogenanntes „Force-Feedback”), so dass auch hier der simulierten Fahrsituation entsprechend eine haptische Rückmeldung erfolgen kann. Auch Aktoren am Fahrersitz selber, die Einfluss auf dessen Bewegung nehmen können, sind grundsätzlich bekannt. Rein beispielhaft seien Massagesysteme und automatische Sitzeinstellungssysteme genannt, die jeweils Sitzmotoren umfassen, über die diverse Anregungen vermittelt werden können. Selbstverständlich ist es grundsätzlich im erfindungsgemäßen Verfahren auch denkbar, zusätzliche Aktoren beispielsweise vom Fahrzeugsitz vorzusehen, die neben der Verwendung beim Betrieb des Kraftfahrzeugs als Fahrtsimulator auch in anderen Zusammenhängen nutzvoll eingesetzt werden können.It is not necessary in the method according to the invention, in the motor vehicle to add further means for displaying the virtual ride, since already existing active vehicle systems can be used. It is only necessary that, for example, to a bus system of the motor vehicle, in particular a CAN bus, connected, responsible for operating as a driving simulator control unit to expand the corresponding control options. Such control of vehicle systems is not unknown from other applications. Thus, an active chassis, so the suspension systems, not only be controlled in the context of the present invention to make, for example, a pitch and roll compensation, but also to represent pitching and rolling movements artificially the just simulated driving situation of the simulated ride accordingly. Also active dampers and an active suspension can contribute favorably here. In many so-called "by-wire systems" also possibilities are given to generate steering wheel and / or pedals movements of the controls (so-called "force feedback"), so that also the simulated driving situation corresponding haptic feedback can be done. Even actuators on the driver's seat itself, which can influence its movement, are known in principle. Purely by way of example massage systems and automatic seat adjustment systems are called, each comprising seat motors, can be conveyed on the various suggestions. Of course, in principle it is also conceivable in the method according to the invention to provide additional actuators, for example, from the vehicle seat, which can be used in other contexts in addition to the use in the operation of the motor vehicle as a driving simulator.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Kraftfahrzeug in einen Fahrtsimulations- bzw. Demonstrationsmodus versetzt werden kann. Dann kann beispielsweise vorgesehen sein, dass alle auf die Fahrtätigkeit bezogenen Bedienelemente, deren Signale über den Fahrzeugbus an das entsprechende Steuergerät übertragen werden können, auch als Bedienelemente für das virtuelle Kraftfahrzeug bei der simulierten Fahrt verwendet werden können. Dies kann auch für indirekte Bedienelemente gelten, beispielsweise für die Einstellung von Betriebsparametern von Fahrerassistenzsystemen, insbesondere von Fahrwerkssystemen. Auf diese Weise kann beispielsweise ein sportlicher Betriebsmodus oder ein Komfortbetriebsmodus auch in die simulierte Fahrt und für das virtuelle Kraftfahrzeug übertragen werden. Denkbar ist es in weiterer Ausgestaltung im Demonstrationsmodus beispielsweise auch, gewisse Fahrerassistenzsysteme aktiv zu lassen und gemäß der Fahrsituation der virtuellen Fahrt anzusteuern, so dass beispielsweise ein Spurhalteassistent ein Lenkrad auch bei einem Spurwechsel in der Fahrtsimulation ansteuern kann oder dergleichen. Ersichtlich sind viele Möglichkeiten denkbar, die Realitätsnähe der Fahrtsimulation zu steigern. It is particularly advantageous if the motor vehicle can be placed in a driving simulation or demonstration mode. For example, it may then be provided that all operating elements related to the driving activity, the signals of which can be transmitted via the vehicle bus to the corresponding control unit, can also be used as operating elements for the virtual motor vehicle in the simulated journey. This can also apply to indirect controls, for example, for the adjustment of operating parameters of driver assistance systems, in particular of suspension systems. In this way, for example, a sportive operating mode or a comfort operating mode can also be transferred to the simulated drive and to the virtual motor vehicle. It is conceivable in a further embodiment in the demonstration mode, for example, to leave certain driver assistance systems active and to control according to the driving situation of the virtual ride, so that, for example, a lane departure warning a steering wheel can also drive in a lane change in the driving simulation or the like. Obviously, many possibilities are conceivable to increase the realism of the driving simulation.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass es auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt, Anzeigemittel im Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Kombinationsinstrument oder dergleichen, entsprechend der Fahrtsituation in der virtuellen Fahrt anzusteuern, um die Realitätsnähe der Fahrtsimulation weiter zu erhöhen.It should be noted at this point that it is also within the scope of the method according to the invention to actuate display means in the motor vehicle, for example a combination instrument or the like, according to the driving situation in the virtual drive in order to further increase the realism of the driving simulation.

Vorgesehen sein kann zudem auch beim erfindungsgemäßen Verfahren ein Austausch von Daten zwischen verschiedenen Kraftfahrzeugen, beispielsweise über Car2Car-Kommunikation, Bluetooth, Funk oder dergleichen. So ist beispielsweise ein Mehrpersonenspiel denkbar.In addition, an exchange of data between different motor vehicles, for example via Car2Car communication, Bluetooth, radio or the like, can also be provided in the method according to the invention. For example, a multi-person game is conceivable.

Es sei darauf hingewiesen, dass der entsprechende Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs zur Fahrtsimulation selbstverständlich nur bei stillstehendem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einer Garage, aktivierbar ist.It should be noted that the corresponding operating mode of the motor vehicle for driving simulation can of course only be activated when the motor vehicle is stationary, for example in a garage.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein akustisches Ausgabemittel des Kraftfahrzeugs, insbesondere wenigstens ein Lautsprecher einer Audioanlage des Kraftfahrzeugs, zur Ausgabe von der Fahrsituation des virtuellen Kraftfahrzeugs während der simulierten Fahrt entsprechenden akustischen Signalen angesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, die akustische Kulisse, die zu der aktuellen Fahrtsituation des virtuellen Kraftfahrzeugs gehört, wiederzugeben, um so die Realitätsdichte weiter zu erhöhen. Beispielsweise können Motorgeräusche wiedergegeben werden, denkbar ist es aber auch, Umgebungsgeräusche, beispielsweise Geräusche weiterer Kraftfahrzeuge, einzuspielen.In a development of the method according to the invention, provision may be made for an acoustic output device of the motor vehicle, in particular at least one loudspeaker of an audio system of the motor vehicle, to be actuated to output acoustic signals corresponding to the driving situation of the virtual motor vehicle during the simulated drive. In this way, it is possible to reproduce the acoustic scenery associated with the current driving situation of the virtual automobile so as to further increase the density of reality. For example, engine noise can be reproduced, but it is also conceivable, ambient noise, for example, noises of other vehicles, einpielen.

Wie bereits erwähnt, bietet das erfindungsgemäße Verfahren über eine Verbesserung eines Spielerlebnisses bei Nutzung des Kraftfahrzeugs als Spieleplattform hinaus weitere Vorteile. So kann vorgesehen sein, dass während der simulierten Fahrt getätigte Einstellungen wenigstens eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Fahrwerkssystems, für den realen Betrieb des Kraftfahrzeugs übernommen werden. Denkbar ist es also, das Kraftfahrzeug zunächst in hoher Realitätsdichte als Fahrtsimulator zu nutzen, um beispielsweise auf einer bestimmten Strecke, beispielsweise einer Rennstrecke, das virtuelle Kraftfahrzeug zu bewegen und insbesondere auch die resultierenden Anregungen und Reaktionen des Kraftfahrzeug zu erfahren. Dabei kann schon während der simulierten Fahrt, beispielsweise über das Mensch-Maschine-Interface, eine Einstellung verschiedenster Betriebsparameter von Fahrerassistenzsystemen, insbesondere auf das Fahrwerk bezogenen Fahrerassistenzsystemen, vorgenommen werden. Der Fahrer kann so beispielsweise während der simulierten Fahrt Einstellungen eines elektronischen Stabilitätssystems (ESP) für sich ideal anpassen oder auch Ansprechkennlinien der Pedalerie seinen Bedürfnissen anpassen. Dies wird durch die möglichst realitätsgenaue Wiedergabe der aus der Fahrdynamik resultierenden Anregungen am Sitzplatz des Fahrers erst ermöglicht. Durch Auswahl einer bestimmten Option über wenigstens ein Bedienelement können die Einstellungen aus der Fahrtsimulation so auf das Kraftfahrzeug übertragen werden, dass sie auch während einer realen Fahrt genutzt werden können. Es wird also ein „Setup”, das im Fahrtsimulator bzw. Spiel gefahren bzw. erarbeitet wurde, auf das reale Kraftfahrzeug portiert.As already mentioned, the method according to the invention offers further advantages over an improvement of a gaming experience when using the motor vehicle as a gaming platform. Thus, it can be provided that settings made during the simulated journey of at least one driver assistance system, in particular of a chassis system, are taken over for the real operation of the motor vehicle. It is thus conceivable to use the motor vehicle initially as a driving simulator in a high degree of realism in order, for example, to move the virtual motor vehicle on a specific route, for example a race track, and in particular also to experience the resulting suggestions and reactions of the motor vehicle. It is already during the simulated journey, for example via the man-machine interface, a setting of various operating parameters of driver assistance systems, in particular on the chassis related driver assistance systems are made. For example, the driver can ideally adjust the settings of an electronic stability system (ESP) during the simulated journey or adjust the response characteristics of the pedals to suit his needs. This is made possible by the most realistic possible reproduction of the driving dynamics resulting suggestions at the driver's seat. By selecting a specific option via at least one operating element, the settings from the driving simulation can be transmitted to the motor vehicle such that they can also be used during a real journey. It is therefore a "setup" that was driven or worked out in the driving simulator or game, ported to the real motor vehicle.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, dass ein auf das Erlernen der Bedienung des Kraftfahrzeugs abgestimmter Fahrlernmodus bei der Nutzung des Kraftfahrzeugs als Fahrsimulator verwendet wird. Es ist also denkbar, dass beispielsweise Fahranfänger bei realitätsnahen Bedingungen im stehenden Kraftfahrzeug das Fahren erlernen können. Von besonderem Vorteil ist hierbei die hohe Realitätsnähe, nicht nur auf die Darstellung der virtuellen Fahrsituation bezogen, sondern auch auf die Nutzung der Bedien- und Anzeigeelemente. Diese dem Lernen besonders zuträgliche Umgebung kann noch ergänzt werden, indem auf die aktuelle Fahrsituation bezogene Informationen wiedergegeben werden, beispielsweise über die Anzeigevorrichtung und/oder akustische Ausgabemittel. Auch erfahrene Fahrer können in einer solchen Konstellation, also in einem Fahrlernmodus, noch Nutzen ziehen, indem sie ihr Fahrkönnen sozusagen „spielend” verbessern. Aber auch als Erweiterung der klassischen Fahrschule ist das erfindungsgemäße Verfahren nutzbar.A further expedient embodiment of the method according to the invention provides that a mode of learning adapted to learning the operation of the motor vehicle is used as a driving simulator when the motor vehicle is used. It is therefore conceivable that, for example, novice drivers can learn driving under realistic conditions in the stationary motor vehicle. Of particular advantage here is the high realism, not only related to the presentation of the virtual driving situation, but also on the use of the control and display elements. This environment, which is particularly conducive to learning, can be supplemented by reproducing information relating to the current driving situation, for example via the display device and / or acoustic output devices. Even experienced drivers can still benefit in such a constellation, ie in a driving mode, by improving their driving skills so to speak "playfully". But as well Extension of the classic driving school method of the invention can be used.

Gerade in diesem Zusammenhang, aber auch allgemein, ist es im erfindungsgemäßen Verfahren von Vorteil, wenn als Anzeigevorrichtung ein Beamer und/oder ein Head-Up-Display und/oder ein vom Fahrer am Kopf getragenes Display, insbesondere ein See-Through-Display, verwendet wird. Damit ist eine besonders realitätsnahe Darstellung möglich. Während ein Head-Up-Display im Auto schon grundsätzlich vorgesehen sein kann und eine Fahrsituation insbesondere auf der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs großräumig darstellen kann, kann ein Beamer beispielsweise genutzt werden, um die Fahrsituation auf eine vor dem Kraftfahrzeug angeordnete Leinwand oder sonstige Wand zu projizieren. Auch hier ist eine großflächige Darstellung möglich. Als vorteilhaft erweist sich zusätzlich auch ein durch den Fahrer aufzusetzendes Display (Head-Mounted-Display), bei welchem dem Fahrer die aktuelle Fahrsituation beispielsweise in eine Brille eingespielt werden kann. Vorteilhaft kann der Fahrer durch dieses Display noch immer hindurchsehen (See-Through-Display), um auch weiterhin die Bedienelemente des Kraftfahrzeugs nutzen zu können und die Anzeigeelemente des Kraftfahrzeugs, so diese im Verfahren genutzt werden, zu sehen.Especially in this context, but also in general, it is advantageous in the method according to the invention if the display device is a projector and / or a head-up display and / or a display worn by the driver on the head, in particular a see-through display, is used. This allows a particularly realistic representation. While a head-up display in the car can already be provided in principle and can represent a driving situation, in particular on the windshield of the motor vehicle, a beamer, for example, can be used to project the driving situation onto a screen or other wall arranged in front of the motor vehicle. Again, a large-scale representation is possible. In addition, proves to be advantageous aufzusetzendes by the driver display (head-mounted display), in which the driver, the current driving situation can be played for example in a pair of glasses. Advantageously, the driver can still see through this display (see-through display) in order to continue to use the controls of the motor vehicle and the display elements of the motor vehicle, so they are used in the process to see.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Steuergerät. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen.In addition to the method, the invention also relates to a motor vehicle, comprising a trained for carrying out the method according to the invention control unit. All statements relating to the method according to the invention can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawing. Showing:

1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, und 1 a motor vehicle according to the invention, and

2 ein Blockdiagramm zum erfindungsgemäßen Verfahren. 2 a block diagram of the inventive method.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1. Es umfasst ein Steuergerät 2, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner im Innenraum angeordnete, insbesondere vom Fahrersitz 3 aus zugängliche Bedienelemente 4 und Anzeigeelemente 5. Die Bedienelemente 4 umfassen dabei insbesondere ein Lenkrad, eine Pedalerie, Hebel und Schalter zur Steuerung der Beleuchtungsanlage, ein Mensch-Maschine-Interface und dergleichen. Das Lenkrad und die Pedalerie sind dabei als By-Wire-Systeme ausgebildet. Die Anzeigeelemente 5 umfassen dabei beispielsweise ein Kombinationsinstrument, Warnleuchten, Displays und dergleichen, insbesondere im vorliegenden Ausführungsbeispiel aber auch eine Anzeigevorrichtung 6, die im im Folgenden noch näher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Anzeige einer Fahrsituation eines virtuellen Kraftfahrzeugs dient. Die Anzeigevorrichtung 6 kann beispielsweise ein Head-Up-Display, ein Beamer oder eine vom Fahrer zu tragendes Display (Head-Mounted-Display) sein. Es sei jedoch angemerkt, dass auch ohnehin im Kraftfahrzeug vorgesehene Bildschirme, beispielsweise der Bildschirm eines Navigationssystems, als Anzeigevorrichtung 6 verwendet werden können. 1 shows a motor vehicle according to the invention 1 , It includes a control unit 2 , which is designed for carrying out the method according to the invention. The motor vehicle further comprises arranged in the interior, in particular from the driver's seat 3 from accessible controls 4 and display elements 5 , The controls 4 include in particular a steering wheel, a pedal, levers and switches for controlling the lighting system, a man-machine interface and the like. The steering wheel and the pedals are designed as by-wire systems. The display elements 5 In this case, for example, a combination instrument, warning lights, displays and the like, in particular in the present embodiment, but also a display device 6 which is used in the method according to the invention, which will be described in more detail below, for displaying a driving situation of a virtual motor vehicle. The display device 6 may be, for example, a head-up display, a projector or a driver to be supported display (head-mounted display). It should be noted, however, that screens already provided in the motor vehicle, for example the screen of a navigation system, also serve as a display device 6 can be used.

Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 1 noch eine Audioanlage 7 mit Lautsprechern 8. Zudem sind im Rahmen eines aktiven Fahrwerks Fahrwerkssysteme 9, beispielsweise ein ESP-System und/oder ein Bremsassistent, sowie aktive Dämpfer 10 und eine aktive Federung 11 vorhanden.Furthermore, the motor vehicle includes 1 another audio system 7 with speakers 8th , In addition, under an active chassis chassis systems 9 For example, an ESP system and / or a brake assistant, as well as active dampers 10 and an active suspension 11 available.

Am Fahrersitz 3 sind neben einem Massagesystem 12 und einem automatischen Sitzeinstellungssystem 13 weitere, insbesondere gemeinsam mit Aktoren der Systeme 12 und 13 zur Bewegung des Fahrersitzes 3 in allen Freiheitsgraden ausgebildete Aktoren 14 verbaut. Die Aktoren 14 sind jedoch als optional anzusehen.At the driver's seat 3 are next to a massage system 12 and an automatic seat adjustment system 13 others, in particular together with actuators of the systems 12 and 13 to move the driver's seat 3 Actors trained in all degrees of freedom 14 installed. The actors 14 however, are considered optional.

Das Steuergerät 2, welches mit allen hier beschriebenen Fahrzeugsystemen über einen nicht näher dargestellten Fahrzeugbus, hier einen CAN-Bus, kommunizieren kann, ist üblicherweise im Kraftfahrzeug 1 verbaut. Es kann jedoch selbstverständlich auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät 2 als externes, über eine Schnittstelle an das Kraftfahrzeug 1 anzuschließendes Gerät ausgebildet ist, beispielsweise als eine Spielekonsole. Das Steuergerät 2 bildet, wie auch aus der 2 ersichtlich, den zentralen Aktor im erfindungsgemäßen Verfahren. Es ist dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug als einen Fahrtsimulator zu betreiben. Es umfasst also eine Simulationssoftware, in der ein virtuelles Kraftfahrzeug eine simulierte Fahrt, beispielsweise auf einer Rennstrecke, durchführen kann. Zur Steuerung des virtuellen Kraftfahrzeugs werden dabei die Bedienelemente 4 so verwendet, wie sie auch bei einer realen Fahrt genutzt werden würden. So dient das Lenkrad zum Lenken, das Bremspedal zum Bremsen, das Gaspedal zum Gas geben, das Kupplungspedal zusammen mit dem Schalthebel zum Schalten usw. Insbesondere ist es bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch auch möglich, Betriebsparameter von Fahrerassistenzsystemen, insbesondere auf das Fahrwerk bezogenen Fahrerassistenzsystemen, zu verändern. Dies kann beispielsweise Kennlinien für die Pedalerie und das Lenkrad genauso umfassen wie Schwellwerte für ein ESP-System oder dergleichen. Diese werden dann auch in der Simulation berücksichtigt.The control unit 2 , which can communicate with all vehicle systems described here via a vehicle bus, not shown here, here a CAN bus, is usually in the vehicle 1 installed. However, it can of course also be provided that the control unit 2 as external, via an interface to the motor vehicle 1 to be connected device is formed, for example as a game console. The control unit 2 forms, as well as from the 2 can be seen, the central actuator in the process according to the invention. It is designed to operate the motor vehicle as a driving simulator. It therefore comprises a simulation software in which a virtual motor vehicle can perform a simulated journey, for example on a race track. To control the virtual motor vehicle while the controls 4 used as they would be used on a real trip. Thus, the steering wheel for steering, the brake pedal for braking, the accelerator pedal to the gas, the clutch pedal together with the shift lever for switching, etc. In particular, it is also possible in this embodiment of the inventive method, operating parameters of driver assistance systems, in particular related to the chassis Driver assistance systems to change. This may include, for example, characteristics for the pedals and the steering wheel as well as thresholds for an ESP system or similar. These are then also taken into account in the simulation.

Das Steuergerät 2 ist nun ferner dazu ausgebildet, die aus der aktuellen Fahrsituation und den Eingaben über die Bedienelemente 4 resultierende Fahrdynamik in Form von mehreren Dynamikparametern zu ermitteln. Hieraus lassen sich über die bekannten physikalischen Zusammenhänge die Anregungen schlussfolgern, die der Fahrer im Fahrersitz 3 spüren würde, würde er die Fahrsituation mit dem realen Kraftfahrzeug 1 bei einer realen Fahrt durchleben. Während also das Steuergerät 2 wie durch den Stand der Technik bekannt über die Anzeigevorrichtung 6 eine optische Wiedergabe der aktuellen Fahrsituation des virtuellen Kraftfahrzeugs erlaubt, werden zusätzlich die Fahrzeugsysteme 9–14 genutzt, um die entsprechenden Anregungen am Fahrersitz 3 darstellen zu können, um die Realitätsnähe der simulierten Fahrt weiter zu erhöhen. Während beispielsweise Grundanregungen über die Fahrwerkssysteme 9 sowie die aktiven Dämpfer 10 und die aktive Federung 11 erzeugt werden können, kann die Abweichung zu den aus den Dynamikparametern ermittelten Anregungen beispielsweise über die Aktoren des Systeme 12 und 13 sowie, falls vorgesehen, die Aktoren 14 erzeugt werden.The control unit 2 is now also adapted to the from the current driving situation and the inputs via the controls 4 to determine the resulting driving dynamics in the form of several dynamic parameters. From this it is possible to conclude the suggestions that the driver has in the driver's seat about the known physical relationships 3 he would feel the driving situation with the real motor vehicle 1 live through on a real trip. So while the controller 2 as known from the prior art via the display device 6 allows an optical representation of the current driving situation of the virtual motor vehicle, are also the vehicle systems 9 - 14 used the appropriate suggestions on the driver's seat 3 in order to further increase the realism of the simulated ride. While, for example, basic suggestions about the suspension systems 9 as well as the active dampers 10 and the active suspension 11 can be generated, the deviation to the determined from the dynamics parameters suggestions, for example via the actuators of the systems 12 and 13 and, if provided, the actuators 14 be generated.

Als weitere Möglichkeit können sogenannte Force-Feedback-Funktionen bzw. Aktoren am Lenkrad und der Pedalerie als Bedienelemente 4, insbesondere zum Erzeugen der der virtuellen Fahrsituation entsprechenden Widerstände und dergleichen, verwendet werden.As a further option so-called force feedback functions or actuators on the steering wheel and the pedals as controls 4 , in particular for generating the virtual driving situation corresponding resistors and the like, are used.

Dazu wird die Realitätsdichte der Simulation im Kraftfahrzeug 1 dadurch erhöht, dass das Steuergerät 2 auch die Lautsprecher 8 zur Ausgabe der zur Fahrsituation passenden Geräusche, also der Motorgeräusche und der Umgebungsgeräusche, ansteuert, sowie die Anzeigeelemente 5, beispielsweise eine Geschwindigkeitsanzeige und dergleichen nutzt, um die der Fahrsituation des virtuellen Kraftfahrzeugs entsprechenden Werte wiederzugeben.In addition the reality density of the simulation in the motor vehicle becomes 1 This increases that the control unit 2 also the speakers 8th for the output of the driving situation suitable noises, so the engine noise and ambient noise, controls, and the display elements 5 , For example, a speedometer and the like uses to reflect the driving situation of the virtual motor vehicle corresponding values.

Diese beschriebene Realitätsnähe erlaubt es insbesondere, wie durch den Pfeil 15 angedeutet wird, die erwähnten Einstellungen der Fahrerassistenzsysteme so realitätsnah zu erleben, dass diese beispielsweise auf die persönlichen Wünsche des Fahrers hin optimiert werden können und schließlich auch gemäß des Pfeils 15 in den realen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 1 übertragen werden können. Über eine entsprechende Option kann der Fahrer also die Fahrerassistenzsysteme des Kraftfahrzeugs 1 genau wie in der simulierten Fahrt einstellen; die Betriebsparameter werden folglich portiert.This described proximity to reality allows it in particular, as indicated by the arrow 15 is hinted to experience the aforementioned settings of the driver assistance systems so close to reality that they can be optimized, for example, to the personal wishes of the driver and finally also according to the arrow 15 in the real driving operation of the motor vehicle 1 can be transmitted. By way of a corresponding option, the driver can therefore use the driver assistance systems of the motor vehicle 1 just like setting in the simulated ride; the operating parameters are therefore ported.

Schließlich sei noch angemerkt, dass es denkbar ist, Daten bezüglich der virtuellen Fahrt über eine Kommunikationseinrichtung 16, beispielsweise durch Car2Car-Kommunikation, Funk, Bluetooth oder dergleichen, auch in andere Kraftfahrzeuge übertragen, so dass beispielsweise eine Fahrtsimulation mit mehreren Teilnehmern möglich ist, beispielsweise ein Wettrennen.Finally, it should be noted that it is conceivable data relating to the virtual journey via a communication device 16 , For example, by Car2Car communication, wireless, Bluetooth or the like, transmitted to other vehicles, so that, for example, a driving simulation with multiple participants is possible, for example, a race.

Schließlich sieht das erfindungsgemäße Verfahren noch vor, einen Fahrlernmodus vorzusehen, in dem die virtuelle Fahrt zum einen auf das Erlernen des Fahrens selber oder bestimmter Fahrfunktionen gerichtet ist und gleichzeitig zusätzliche Informationen ausgegeben werden, die den Lernvorgang des Fahrers unterstützen. So kann beispielsweise das Fahren des Kraftfahrzeugs 1 gelernt werden, während sich das Kraftfahrzeug im Stand befindet.Finally, the method according to the invention also provides for providing a driver mode in which the virtual journey is directed firstly to learning the driving itself or to certain driving functions and, at the same time, to output additional information which supports the learning process of the driver. For example, driving the motor vehicle 1 be learned while the vehicle is in the state.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19048289 C2 [0002] DE 19048289 C2 [0002]

Claims (6)

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs als Fahrtsimulator, wobei Bedienelemente des Kraftfahrzeugs zur Steuerung eines virtuellen Kraftfahrzeugs während einer auf einer Anzeigevorrichtung angezeigten simulierten Fahrt, insbesondere im Rahmen eines Spiels, genutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass während der simulierten Fahrt wenigstens ein die Fahrdynamik des virtuellen Kraftfahrzeugs beschreibender Dynamikparameter ermittelt wird, wobei wenigstens ein aktives Fahrzeugsystem, insbesondere ein Fahrwerksystem und/oder ein Lenkrad und/oder eine Pedalerie und/oder ein aktiver Dämpfer und/oder eine aktive Federung und/oder ein an einem Fahrersitz angeordneter Aktor, zur Simulierung von aus dieser Fahrdynamik folgenden Anregungen unter Berücksichtung des Dynamikparameters angesteuert wird.Method for operating a motor vehicle as a driving simulator, wherein control elements of the motor vehicle for controlling a virtual motor vehicle during a displayed on a display device simulated ride, in particular in the context of a game, are used, characterized in that during the simulated ride at least one of the driving dynamics of the virtual motor vehicle descriptive dynamic parameters is determined, wherein at least one active vehicle system, in particular a suspension system and / or a steering wheel and / or a pedal and / or an active damper and / or an active suspension and / or arranged on a driver's seat actuator, for the simulation of This driving dynamics of the following suggestions under consideration of the dynamic parameter is controlled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein akustisches Ausgabemittel des Kraftfahrzeugs, insbesondere wenigstens ein Lautsprecher einer Audioanlage des Kraftfahrzeugs, zur Ausgabe von der Fahrsituation des virtuellen Kraftfahrzeugs während der simulierten Fahrt entsprechenden akustischen Signalen angesteuert wird.A method according to claim 1, characterized in that an acoustic output means of the motor vehicle, in particular at least one loudspeaker of an audio system of the motor vehicle, for outputting the driving situation of the virtual motor vehicle during the simulated driving corresponding acoustic signals is controlled. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der simulierten Fahrt getätigte Einstellungen wenigstens eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Fahrwerksystems, für den realen Betrieb des Kraftfahrzeugs übernommen werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that performed during the simulated journey settings of at least one driver assistance system, in particular a suspension system, are taken over for the real operation of the motor vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf das Erlernen der Bedienung eines Kraftfahrzeugs abgestimmter Fahrlernmodus bei der Nutzung des Kraftfahrzeugs als Fahrsimulator verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a learning mode adapted to the learning of the operation of a motor vehicle mode is used in the use of the motor vehicle as a driving simulator. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anzeigevorrichtung ein Beamer und/oder ein Head-Up-Display und/oder ein vom Fahrer am Kopf getragenes Display, insbesondere ein See-Through-Display, verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a display device, a projector and / or a head-up display and / or worn by the driver on the head display, in particular a see-through display is used. Kraftfahrzeug (1), umfassend ein zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildetes Steuergerät (2).Motor vehicle ( 1 ), comprising a control device designed to carry out the method according to one of the preceding claims ( 2 ).
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