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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Fahrer über Betriebs- und Fahrzustände des Fahrzeugs informiert wird.
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Stand der Technik
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Während der Fahrt in einem Kraftfahrzeug erfasst der Fahrer sowohl optische als auch akustische Signale, die ihm den Fahr- und Betriebszustand seines Kraftfahrzeugs beurteilen lassen. Dabei stammen diese Signale sowohl von äußeren Signalgebern, wie bspw. anderen Verkehrsteilnehmern oder der Fahrzeugumgebung, als auch von dem Kraftfahrzeug selbst.
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Für Signalgeber eigener optischer Signale werden viele Anzeigeinstrumente und Signalleuchten verwendet, mit denen diverse Fahr- und Betriebszuständen angezeigt werden können. Nachteilig hierbei ist, dass der Fahrer häufig den Überblick verliert.
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Als akustische Signale des eigenen Fahrzeugs werden u.a. Windgeräusche, Abrollgeräusche und Motorgeräusche wahrgenommen. Neben diesen werden über die in Kraftfahrzeugen regelmäßig vorhandene Audioanlage weitere Audiosignale abgegeben.
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Es ist bspw. auch bekannt, über die Audioanlage Motorengeräusche abzugeben. Das Motorgeräusch, das dann im Fahrzeuginnenraum wahrgenommen wird, ergibt sich aus einer Überlagerung des tatsächlichen Motorgeräusches und einem künstlich erzeugten Geräusch, dass über die Lautsprecher der Audioanlage abgegeben wird. Wie der Motor sich dann für den Fahrer anhört, kann maßgeblich vorgegeben werden. Auf diese Weise ist es auch möglich, mit reduziertem Geräuschpegel im Innenraum im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen zu fahren.
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Es sind diverse Systeme und Verfahren zum Erzeugen eines gewünschten Sounds in Kraftfahrzeugen bekannt.
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Aus der Druckschrift
DE 199 44 206 A1 ist eine motorabhängige Audioeinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine Audioanlage mit Lautsprechern umfasst und in der Lage ist, einen Tonfrequenzgang zu beeinflussen. Dabei ist eine Schaltung mit Mikroprozessoren vorgesehen, die in Abhängigkeit der erfassten Drehzahl des Antriebsaggregats ein tonfrequentes Signal entsprechend der Drehzahl erzeugt. Dieses Signal wird ggf. mit Radiosignalen vermischt über die Lautsprecher abgegeben. Die Überlagerung des neuen Klangbilds über dasjenige des Antriebsaggregats soll im Fahrzeuginnenraum akustisch ein anderes Antriebsaggregat simulieren.
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Bekannte Systeme erzeugen somit im Innenraum des Kraftfahrzeugs eine akustische Rückmeldung, um auf Betriebszustände hinzuweisen bzw. diese zu signalisieren. In der Regel handelt es sich hierbei um Geräusche, die von der Drehzahl und der Last des Antriebs abhängig sind und zur Verbesserung der Fahrzeugakustik beitragen.
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Die vorstehend genannten Systeme können durch Auswertung zusätzlicher Parameter um eine auditive Signalisierung von Zuständen erweitert werden: z. B. optimaler Betriebspunkt hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs, Gurtnutzung, Tankfüllung, Warnung vor gefährlichen Verkehrssituationen, Ladezustand der Batterie, Sicherheit.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 5 vorgestellt. Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
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Mit dem Verfahren kann der Fahrer über die vorgeschlagene Geräuschrückmeldung nicht nur über einzelne Parameter informiert werden, sondern auch zu einer Benutzung des Fahrzeugs in einem optimalen Fahr- und Betriebszustand motiviert werden.
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Zu berücksichtigen ist, dass der optimale Betriebszustand eines Motors von vielen Parametern abhängt. Wenn nun die eine Veränderung der Fahrpedalposition dazu führt, dass der optimale Betriebszustand, und zwar Verbrauch oder Leistung, des Motors verlassen wird, dann kann dies erkannt und über diese Rückmeldung dem Fahrer, typischerweise unaufdringlich, mitgeteilt werden.
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Wenn bspw. das ESP-System eingreifen muss, kann man den Fahrer über die Rückmeldung dazu bewegen, vom Fahrpedal zu gehen oder weniger stark einzulenken. Die Art und Stärke der Rückmeldung kann in Abhängigkeit des ESP-Eingriffs, bspw. Höhe des Bremsmoments, Ort des Eingriffs, d.h. ob die Vorderräder oder die Hinterräder gebremst werden, oder auf ähnliche Weise erfolgen. Auch in diesem Fall erfolgt die Rückmeldung auf Basis eines komplexen Moments, um den Fahrer zu einer optimalen Fahrweise zu bewegen.
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Weiterhin kann die Anzeige der Tankfüllung oder des Ladezustands der Batterie über das erzeugte Geräusch vermittelt werden.
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Außerdem kann das Verfahren, bspw. in Verbindung mit einer aktiven Tongestaltung (ASD: Active Sound Design), auch genutzt werden, dem Fahrer Informationen über die Verkehrssituation und damit zu dem Fahrzustand zu geben, z. B. den Fahrer auf das Überschreiten von Geschwindigkeitsbeschränkungen hinzuweisen.
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Die akustische Rückmeldung von Gefahren, wie bspw. gefährliche Verkehrssituationen (z. B. Fußgänger ist in Begriff, die Straße zu überqueren), über ein unterschwelliges Geräusch, das dauerhaft vorhanden ist, aber überlagert oder moduliert werden kann, zeichnet das vorgestellte Verfahren aus.
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Bislang erfolgt die auditive Signalisierung nur sporadisch und lediglich bei wichtigen, z. B. sicherheitsrelevanten, Informationen als Warnung. Dahingehend erfolgt nunmehr eine kontinuierliche und unaufdringliche auditive Rückmeldung bspw. über aktive Tongestaltung.
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Mit dem vorgestellten Verfahren kann die aktive Tongestaltung als kontinuierliches, modulierbares auditives Signal dazu genutzt werden, dem Fahrer auditiv Informationen über den Fahrzeugzustand bzw. komplexe Zustandsabhängigkeiten zu vermitteln und ihn so zur Ansteuerung optimaler, vom Fahrereingriff (Pedalstellung, Gangwahl, Geschwindigkeit, Lenkwinkel usw.) abhängiger Betriebszustände zu bewegen, insbesondere durch den Einsatz von als "angenehm" und "unangenehm" empfundenen Geräuschen.
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Entsprechende Informationen, wie bspw. das Anzeigen des optimalen Gangs, werden bisher nur visuell vermittelt, z. B. in einer Anzeige bzw. im Display, und erfordern es, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit vom Fahrgeschehen abwendet. Mit der aktiven Tongestaltung kann man diese Informationen unaufdringlicher und weniger ablenkend auditiv "im Hintergrund" vermitteln. Entscheidend ist, dass der Fahrer eine einfach interpretierbare und umsetzbare Rückmeldung hinsichtlich des aktuellen Fahrzeugzustands, nämlich Betriebs- und/oder Fahrzustand, bzw. dessen Änderung erhält.
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Das System kann vorteilhaft sowohl bei Verbrennungsmotoren als auch bei Elektroantrieben eingesetzt werden.
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Die aktive Tongestaltung soll genutzt werden, um dem Fahrer Informationen z. B. über den Zustand von Komponenten zu geben, z. B. den sich kontinuierlich ändernden Betriebszustand des Motors bzw. Antriebstrangs, die er ohne die unterschwellige Vermittlung über die aktive Tongestaltung nicht wahrnehmen könnte.
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Mit dem fiktiven Betriebsgeräusch, das durch Überlagerung eines tatsächlichen Betriebsgeräusches und eines zusätzlich erzeugten Geräusches bereitgestellt wird, wird eine Information gegeben. Das erzeugte Geräusch sowie das fiktive Betriebsgeräusch jeweils als Träger einer Information stellen somit jeweils ein Signal dar. Das erzeugte Geräusch wird derart eingestellt, dass der Fahrer durch das wahrgenommene fiktive Betriebsgeräusch hin zu einem gewünschten Zustand geleitet wird.
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Ein für den Fahrer unangenehmes fiktives Betriebsgeräusch kann bei nicht optimalem Eingriff des Fahrers, ein angenehmer Klang bei optimalem Eingriff erfolgen. Dies kann zum Beispiel die Betätigung des Gaspedals betreffen. Bei einem Durchdrücken des Gaspedals, was auch als Kickdown bezeichnet wird, kann ein unangenehmes fiktives Betriebsgeräusch bereitgestellt werden, beim Gehen vom Gaspedal kann ein angenehmes fiktives Betriebsgeräusch bereitgestellt werden.
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Es kann bspw. der Tankfüllstand bzw. Ladezustand des Energiespeichers angezeigt bzw. signalisiert werden, indem das fiktive Betriebsgeräusch derart angepasst wird, dass es nur noch wenig kraftvoll klingt oder nach dem Auftanken bzw. Laden besonders kraftvoll wirkt. Zudem kann bei geringem Ladezustand in der Nähe von Ladestationen unterschwellig auf die Notwendigkeit eines Aufladevorgangs hingewiesen werden.
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Bei Überschreiten von Geschwindigkeitsbegrenzungen kann ein unangenehmes oder z. B. leicht erhöhtes fiktives Betriebsgeräusch bereitgestellt werden, da laute Geräusche mit hoher Geschwindigkeit verbunden werden, um dem Fahrer die Überschreitung zu signalisieren. Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens kann durch den Fahrer ggf. deaktiviert werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 zeigt in einem Graphen die Anwendung einer auditiven Rückmeldung zur Optimierung eines Parameters.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
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In 1 ist eine mögliche Ausführung des beschriebenen Verfahrens verdeutlicht. Insbesondere zeigt die Darstellung einen Graphen zur Veranschaulichung eines Beispiels einer auditiven Rückmeldung zur Optimierung eines von der Fahrpedalstellung abhängigen Parameters.
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In dem Graphen ist an einer Abszisse 10 der Pedalwinkel und an einer Ordinate 12 ein zu optimierender Parameter aufgetragen. Ein Verlauf 14 zeigt ein lokales Optimum 16 und einen aktuellen Zustand 18. Bewegt sich der Fahrer weg von dem Optimum 16, wie mit Pfeil 20 verdeutlicht, so wird ein für den Fahrer unangenehmes Betriebsgeräusch erzeugt. Bewegt sich der Fahrer hin zum Optimum 18 (Pfeil 22), so wird ein angenehmes fiktives Betriebsgeräusch erzeugt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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