DE102010032310B4 - Apparatus and method for instructing in at least one function of a vehicle component of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Unterweisung in mindestens eine Funktion einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs, wobei die Funktion der Fahrzeugkomponente unter Verwendung mindestens einer Fahrzeugkomponente in dem Fahrzeug mittels eines Simulationsprogramms simuliert wird und die Vorrichtung zumindest eine Einheit umfasst, die mit der mindestens einen Fahrzeugkomponente zum Austausch von Informationen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion der Fahrzeugkomponente sperrbar ist, wobei die Entsperrung der Funktion in Abhängigkeit eines Leistungsergebnisses des Simulationsprogramms erfolgt, wobei das Simulationsprogramm mindestens ein digitales Lernspiel (LS) umfasst.An apparatus for instructing in at least one function of a vehicle component of a vehicle, wherein the function of the vehicle component is simulated using at least one vehicle component in the vehicle by means of a simulation program and the apparatus comprises at least one unit which is connected to the at least one vehicle component for exchanging information , characterized in that the function of the vehicle component is lockable, wherein the unlocking of the function takes place as a function of a performance result of the simulation program, wherein the simulation program comprises at least one digital learning game (LS).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterweisung in mindestens eine Funktion einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs.The invention relates to a device and a method for instructing in at least one function of a vehicle component of a vehicle.
Bei der Entwicklung von Fahrzeugen in der Fahrzeug- und Verkehrsforschung sowie im Fahrschulbetrieb ist es bekannt, Simulatoren einzusetzen, durch die das Fahrzeugverhalten nachgestellt werden kann. Des Weiteren finden in den kommenden Jahren eine Reihe von Fahrerassistenzsystemen Einzug in Serienfahrzeuge auf der Straße. Diese Fahrerassistenzsysteme sollen den Fahrer bei der Fahrzeugführung unterstützen und ihm Aufgaben im Fahrablauf abnehmen. Hierdurch soll die Sicherheit des Straßenverkehrs und der Komfort bei der Teilnahme im Straßenverkehr gesteigert werden. Die Ausstattung von Fahrzeugen mit diesen Fahrerassistenzsystemen wird zusätzliche elektronische Komponenten und Funktionen an den Fahrerplatz bringen, über die der Fahrer mit dem Fahrzeug interagieren soll. Um den Zweck der Elemente, die Funktionsweise der Systeme und eine optimale Nutzung der Funktionen beim Autofahren kennenzulernen und zu trainieren, wird eine Einweisung, eine Probefahrt oder auch ein Fahrsicherheitstraining für den Fahrer nicht mehr ausreichen können. Aus diesem Grund werden auch zu diesem Zweck in der Zukunft verstärkt Fahrsimulatoren verwendet werden.In the development of vehicles in vehicle and traffic research as well as in driving school operation, it is known to use simulators, by which the vehicle behavior can be adjusted. Furthermore, in the coming years, a number of driver assistance systems will find their way into production vehicles on the road. These driver assistance systems are intended to assist the driver in guiding the vehicle and to relieve him of tasks in the course of the journey. This is to increase the safety of road traffic and the convenience of participation in road traffic. Equipping vehicles with these driver assistance systems will bring additional electronic components and functions to the driver's seat through which the driver is to interact with the vehicle. In order to know and train the purpose of the elements, the functioning of the systems and an optimal use of the functions while driving, an instruction, a test drive or a driving safety training for the driver will no longer be sufficient. For this reason, driving simulators will increasingly be used for this purpose in the future.
Die Vielfalt der Fahrzeuge hinsichtlich Hersteller, Modell, Ausstattungsumfang und Funktionsweise auch in Bezug auf die Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen wird in einem herkömmlichen Fahrsimulator nicht darstellbar sein. Die Anbieter und Betreiber dieser Systeme werden nur einzelne, ausgewählte Fahrzeuge simulieren können.The variety of vehicles in terms of manufacturer, model, equipment and functionality also in relation to the variety of driver assistance systems will not be displayed in a conventional driving simulator. The providers and operators of these systems will only be able to simulate individual, selected vehicles.
Aus der
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Aus der
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterweisung in mindestens eine Funktion einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs zu schaffen, mittels derer die Fahrersicherheit verbessert wird.The invention is based on the technical problem of providing an apparatus and a method for instructing in at least one function of a vehicle component of a vehicle, by means of which driver safety is improved.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the technical problem results from the objects with the features of
Hierzu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung bzw. das Verfahren zur Unterweisung in mindestens eine Funktion einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs, wobei die Funktion der Fahrzeugkomponente unter Verwendung mindestens einer Fahrzeugkomponente (vorzugsweise der Fahrzeugkomponente der Funktion selbst) in dem Fahrzeug mittels eines Simulationsprogramms simuliert wird, eine Einheit umfasst, die mit der mindestens einen Fahrzeugkomponente zum Austausch von Informationen verbunden ist, wobei die Funktion der Fahrzeugkomponente sperrbar ist, wobei die Entsperrung der Funktion in Abhängigkeit eines Leistungsergebnisses des Simulationsprogramms erfolgt, d.h. dass die reale Fahrzeugfunktion dem Fahrer erst zur Verfügung gestellt wird, wenn dieser erfolgreich das Simulationsprogramm für die zu unterweisende Funktion absolviert hat. Die Fahrzeugkomponente, unter deren Verwendung die Simulation erfolgt, kann dabei die Fahrzeugkomponente der Funktion selbst und/oder mindestens eine weitere Fahrzeugkomponente sein. Dabei kann Sperrung die vollständige Sperrung als auch teilweise Sperrung der Funktion umfassen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Grundfunktionalität freigeschaltet ist, jedoch bestimmte Leistungsmerkmale und/oder Unterfunktionen gesperrt sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Fahrer bestimmte Funktionen bzw. Unterfunktionen erst real nutzen kann, wenn er sich erfolgreich mittels des Simulationsprogramms beschäftigt hat. Ebenso soll umfasst sein, dass die Funktion eine Grundfunktion sowie verschiedene erweiterte Funktionen umfasst, wobei jeweils ein bestimmter Level des Simulationsprogramms erfolgreich absolviert werden muss, um die nächsthöhere Funktion freizuschalten (Grundfunktion, erweiterte Funktion 1, erweiterte Funktion 2, ...). Dabei umfasst das Simulationsprogramm mindestens ein digitales Lernspiel. Der Begriff digitales Lernspiel (engl. Serious Games) bezieht sich auf Spiele, die in einer hard- und softwarebasierten virtuellen Umgebung stattfinden und die erwünschtes Lernen anregen wollen. Digitale Lernspiele werden typischerweise im Bildungs- und Ausbildungssystem eingesetzt. Diese sollen zwar wie unterhaltungsorientierte Computerspiele auch Vergnügen bereiten, ihr primäres Ziel ist aber der Erwerb von Wissen und Können.For this purpose, it is provided that the device or the method for teaching in at least one function of a vehicle component of a vehicle, the function of the vehicle component using at least one vehicle component (preferably the vehicle component of the function itself) is simulated in the vehicle by means of a simulation program, a Unit, which is connected to the at least one vehicle component for exchanging information, wherein the function of the vehicle component is lockable, wherein the unlocking of the function takes place in dependence on a performance result of the simulation program, ie that the real vehicle function is provided to the driver only when he has successfully completed the simulation program for the function to be taught. The vehicle component, under the use of which the simulation is carried out, may be the vehicle component of the function itself and / or at least one further vehicle component. Blocking may include full blockage as well as partial blockage of the function. For example, it can be provided that a basic functionality is enabled, but certain features and / or sub-functions are disabled. This ensures that the driver can only actually use certain functions or sub-functions if he has successfully worked through the simulation program. It should also be understood that the function comprises a basic function as well as various advanced functions, whereby in each case a certain level of the simulation program has to be successfully completed in order to unlock the next higher function (basic function,
Dabei sind verschiedene Konzepte für die Durchführung des Simulationsprogramms möglich. Beispielsweise kann der Programmablauf in Form eines Quiz ausgestaltet sein, wobei der Fahrer durch spielerisches Lösen von Bedienaufgaben im Cockpit nach typischen Quiz-Verfahren sich mit den Funktionen vertraut macht (z.B. zunehmende Schwierigkeit, Punktabzug bei Fehlern, Belohnung von zügigem Erfolg). Alternativ kann der Ablauf derart erfolgen, dass dem Nutzer Verkehrssituationen mit speziellem Handhabungsbedarf eingespielt werden, wobei der Nutzer die entsprechenden Handlungen ausführen muss.Different concepts for the implementation of the simulation program are possible. For example, the program flow may be in the form of a quiz, where the driver familiarizes himself with the functions through playful cockpit tasks following typical quiz procedures (e.g., increasing difficulty, deduction of errors, rewarding rapid success). Alternatively, the process can be carried out in such a way that the user is familiar with traffic situations with special handling requirements, in which case the user must carry out the corresponding actions.
Ein weiterer Ablauf kann derart ausgebildet sein, dass der Nutzer eine ganze Sequenz von Bedienaufgaben im Rahmen einer virtuellen Reise ausführen muss (z.B. beginnt mit der Zieleingabe und endet mit dem Aktivieren der Rückfahrkamera beim Einparken am Zielort). Ein anderer möglicher Ablauf sind beispielsweise unterschiedliche virtuelle Beifahrer, die für unterschiedliche Handlungsfelder der Fahrzeugbedienung stehen und Aufgaben aus dem betreffenden Gebiet stellen. Prinzipiell sind viele weitere Abläufe sowie Kombinationen der beispielhaft dargestellten Abläufe denkbar.Another procedure may be such that the user must complete a whole sequence of operator tasks in the context of a virtual journey (e.g., begins with the destination input and ends with activating the reversing camera when parking at the destination). Another possible procedure is, for example, different virtual passengers who stand for different fields of action of the vehicle operation and tasks from the area concerned. In principle, many other processes and combinations of the processes shown by way of example are conceivable.
Dabei sei angemerkt, dass das Simulationsprogramm auf einem mobilen Datenträger (wie beispielsweise einer DVD) oder fest in einer Einheit des Fahrzeugs abgelegt sein kann.It should be noted that the simulation program can be stored on a mobile data carrier (such as a DVD) or fixed in a unit of the vehicle.
Vorzugsweise kann das Simulationsprogramm bzw. das digitale Lernspiel nur bei stehendem Fahrzeug durchgeführt werden, wobei dann vorzugsweise beim Starten des Motors das Programm unterbrochen wird und später an gleicher Stelle fortgesetzt werden kann.Preferably, the simulation program or the digital learning game can only be performed when the vehicle is stationary, in which case the program is preferably interrupted when starting the engine and can be continued later at the same point.
In einer weiteren Ausführungsform sind mittels des Simulationsprogramms Umgebungsbilder erzeugbar, die auf mindestens einer Anzeigeeinheit des Fahrzeugs darstellbar sind. Somit kann auf externe Anzeigeeinheiten wie beispielsweise Projektoren mit Leinwänden verzichtet werden. Vorzugsweise ist die Anzeigeeinheit im Fahrzeug als Head-up-Display oder als Display im Bereich der Scheibenwurzel ausgebildet. Es sei aber angemerkt, dass auch Ausführungen mit externen Anzeigeeinheiten möglich sind, wobei dann die erwähnten Projektoren oder Beamer mit Leinwand zur Anwendung kommen können.In a further embodiment, by means of the simulation program environment images can be generated, which can be displayed on at least one display unit of the vehicle. Thus, external display units such as projectors with screens can be dispensed with. Preferably, the display unit is formed in the vehicle as a head-up display or as a display in the area of the lens root. It should be noted, however, that also embodiments with external display units are possible, in which case the mentioned projectors or beamer with screen can be used.
In einer weiteren Ausführungsform sind weitere Informationsausgaben des Simulationsprogramms auf mindestens einer Anzeigeeinheit des Fahrzeugs anzeigbar. Die Anzeigeeinheit ist beispielsweise als Display im Kombi-Instrument und/oder als Display in der Mittelkonsole und/oder als Head-up-Display und/oder als Display im Bereich der Scheibenwurzel (also am unteren Rand der Windschutzscheibe) und/oder als ein als digitaler Rückspiegel fungierendes Display ausgebildet. Dabei kann die Simulation einer Fahrt durch entsprechende Verstellungen der Original-Anzeigen (beispielsweise zeigt der Tachometer die im Spiel fahrende Geschwindigkeit an) und/oder durch akustische Effekte (beispielsweise simulierte Motorengeräusche) unterstützt werden. Wie also ausgeführt, kann die Anzeigeeinheit gleichzeitig zur Darstellung der Umgebungsbilder sowie zur Darstellung der weiteren Informationen genutzt werden.In a further embodiment, further information outputs of the Simulation program on at least one display unit of the vehicle displayable. The display unit is, for example, as a display in the instrument cluster and / or as a display in the center console and / or as a head-up display and / or display in the area of the lens root (ie at the bottom of the windshield) and / or as a formed digital rearview mirror functioning display. In this case, the simulation of a drive can be supported by corresponding adjustments of the original displays (for example, the speedometer indicates the speed in play) and / or by acoustic effects (for example, simulated engine noise). As stated, the display unit can be used simultaneously to display the surrounding images and to display the further information.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Simulationsprogramm mindestens ein unterhaltungsorientiertes Spiel, mittels dessen die Bedienung mindestens einer Fahrzeugkomponente trainierbar ist. Diese Spiele können beispielsweise in Wartesituationen angeboten werden und/oder aber implizite Lernziele verfolgen, so dass sich der Nutzer über die Lernsituation nicht bewusst ist. Ein solches Lernziel kann insbesondere die manuellen Fertigkeiten des Nutzers in Bezug auf die Handhabung des Fahrzeugsystems betreffen.In a further embodiment, the simulation program comprises at least one entertainment-oriented game, by means of which the operation of at least one vehicle component can be trained. These games can be offered for example in waiting situations and / or pursue implicit learning goals, so that the user is not aware of the learning situation. Such a learning objective may in particular relate to the manual skills of the user with regard to the handling of the vehicle system.
Beispielswiese kann der Nutzer die Bedienung eines Touchscreen-Systems einschließlich bestimmter Touch-Gesten erlernen, indem er geometrische Aufgaben in einem Spiel löst (z.B. 3D Tetris). Die hierbei erworbenen Fertigkeiten lassen sich im Rahmen der Fahrzeugbedienung gezielt anwenden. Alternativ kann der Nutzer die Handhabung einer Kreuzwippe als Lenkradbedienung erlernen, indem er hiermit ein Reiz-Reaktions-Spiel (z.B. Jump & Run) steuert.For example, the user may learn to operate a touch-screen system including certain touch gestures by solving geometric tasks in a game (e.g., 3D Tetris). The acquired skills can be used selectively in the context of vehicle operation. Alternatively, the user can learn to handle a cross-type rocker as a steering wheel control, thereby controlling a stimulus-response game (e.g., jump & run).
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Simulationsprogramm mindestens ein Lernspiel zur Unterstützung einer energiesparenden Fahrweise. Beispielsweise werden anhand der Simulation einer alltäglichen Fahrsituation Möglichkeiten zum energiesparenden Fahren vermittelt. Dabei werden Dialogelemente (typische Akustik und grafische Elemente) eingesetzt, die in der realen Fahrsituation ebenfalls zum Einsatz kommen.In a further embodiment, the simulation program comprises at least one learning game to support an energy-saving driving style. For example, the simulation of an everyday driving situation provides opportunities for energy-saving driving. Dialogue elements (typical acoustics and graphic elements) are used, which are also used in the real driving situation.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
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1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Unterweisung in mindestens eine Funktion einer Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs und -
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Simulationsprogramms.
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1 a schematic block diagram of a device for teaching in at least one function of a vehicle component of a vehicle and -
2 a schematic flow diagram of a simulation program.
Die Vorrichtung
Durch eine Eingabe über die Mensch-Maschine-Schnittstelle
Dies wird exemplarisch kurz für eine automatische Distanzregelung erläutert. Die Einheit
In der ersten Spielsstufe „0“ ist dabei die maximale Folgezeit sowie eine minimale Sollgeschwindigkeit vorgegeben. Absolviert der Fahrer diese Spielstufe Level „0“ erfolgreich, so kann dieser in die nächsthöhere Spielstufe Level „1“ wechseln, wo beispielsweise die Folgezeit und/oder die Sollgeschwindigkeit geändert sind. Die Änderungen können dabei programmseitig vorgegeben sein und/oder der Fahrer muss diese Veränderungen selbst über die Mensch-Maschine-Schnittstelle
Dies ist schematisch im Ablaufdiagramm gemäß
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