DE102014214386A1

DE102014214386A1 - Verfahren zum Übertragen einer Information an Insassen eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102014214386A1
Application number: DE102014214386.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Augst; Martin Sedlmayr
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Verfahren und Fahrzeugsystem zum Übermitteln von zumindest zwei unterschiedlichen Informationen an einen Insassen eines Fahrzeuges, das die folgenden Schritte ausführt: – Ermitteln einer zu übermittelnden Information; – Zuordnen der Information zu einem von zumindest zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten qualitativen und/oder von zumindest einem vorbestimmten quantitativen Kriterium; – Erzeugen einer Beschleunigungseinwirkung mit zumindest einem Aktor des Fahrzeuges auf eine Fahrgastzelle des Fahrzeuges, wobei die Beschleunigungseinwirkung in der Fahrgastzelle das kinästhetische Signal erzeugt, dem die Information zugeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Übertragen einer Information an den Fahrer eines Fahrzeuges und/oder an andere Insassen eines Fahrzeuges.
Im Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, den Fahrer bei einer Geschwindigkeitsübertretung zu warnen. Beispielsweise wird in der Druckschrift DE 10 2011 053 778 A1 eine aus der Druckschrift JP 2007 199 026 bekannte Geschwindigkeitswarneinrichtung beschrieben, welche eine Geschwindigkeitsbegrenzung erkennt, welche auf einem Verkehrsschild angezeigt wird, indem das Bild einer Frontbeobachtungskamera ausgewertet wird. Dabei wird auf einer Armaturentafel sowohl die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Geschwindigkeitsbegrenzung dargestellt. Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet, wird eine optische Warnung durch Hervorheben eines Geschwindigkeitsübertragungsbereichs ausgegeben.
Statt einer irgendwie gearteten optischen Geschwindigkeitswarnung über eine Anzeige sind auch akustische Warnhinweise sowie Vibrationshinweise über das Lenkrad oder das Fahrpedal möglich. Es ist auch denkbar, den aufzubringenden Druck auf das Fahrpedal leicht zu erhöhen, um dem Fahrer zu signalisieren, dass eine weitere Beschleunigung nicht richtig ist. Diese verschiedenen Möglichkeiten zur Warnung sind beispielsweise in der Druckschrift EP 2 161 699 A2 beschrieben.
Bei optischen Warnhinweisen besteht der Nachteil, dass der Fahrer immer wieder seine Aufmerksamkeit auf die Anzeige (beispielsweise im Kombi-Instrument) richten muss, um eine Geschwindigkeitswarnung zu bemerken. Dabei besteht grundsätzlich die Gefahr, dass der Fahrer die Geschwindigkeitswarnung nicht bemerkt und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und anderer Verkehrsteilnehmer dadurch gefährdet wird.
Auch sind der visuelle und der auditive Wahrnehmungskanal des Fahrers durch die Vielfalt und Menge der Anzeigen bzw. akustischer Signale im Fahrzeug sowie durch die Beobachtung des Verkehrsgeschehens bzw. durch das akustische Wahrnehmen der Verkehrsgeräusche sowie durch die Vielfalt und eine komplexe Anordnung von Verkehrszeichen sehr häufig überlastet. Dies kann zu Fehleinschätzungen durch den Fahrer und gravierende Folgen nach sich ziehen. Auch bedürfen optisch (beispielsweise als Grafik) oder auditiv (als ein akustisches Signal) übermittelten Informationen einer deutlich aufwändigeren Interpretation durch das menschliche Gehirn. Eine entsprechende Reaktionsdauer des Fahrers kann eine weite statistische Streuung je nach Person und je nach Auslastung der Person aufweisen.
Diese Effekte können für die rechtzeitige und sichere Wahrnehmung der Information zumindest in bestimmten Situationen sehr hinderlich sein.
Akustische Warnhinweise weisen hingegen den Nachteil auf, dass diese vom Fahrer in bestimmten Fahrsituationen als störend und unnötig wahrgenommen werden.
Außerdem können sowohl laute Warnsignale als auch optische Warnsignale auch von Mitfahrern bewusst wahrgenommen werden. Diese bewusste Wahrnehmung durch die Mitfahrer kann diese beunruhigen und zu Rückschlüssen auf ein mangelndes Fahrvermögen des Fahrers führen.
Akustische Warnsignale oder Vibrationssignale des Lenkrads weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass diese für den Fahrer nicht intuitiv mit einer zu übertragenden Information verknüpft sind, da diese Warnsignale für viele andere kritische Fahrsituationen verwendet werden.
Einige Anwendungen für eine kinästhetische Signalisierung an den Fahrer des Fahrzeugs sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Die DE 10 2004 016 981 A1 , die DE 198 57 992 C2 , die DE 10 2004 030 756 A1 und die DE 10 2005 040 791 A1 betreffen das Übertragen von Informationen an den Fahrer mittels kinästhetischer Botschaften.
Problematisch ist die Erzeugung von kinästhetischen Signalen, insbesondere Verzögerungen, im Winter oder bei glatter Straße. Ein derartiges kinästhetisches Signal könnte das Verhalten des Fahrzeuges in einer Kurve verändern und kann zu einem Schleudern des Fahrzeuges oder in einem Extremfall auch zu einem Verlust der Kontrolle über das Fahrzeug führen. Dadurch kann der Fahrer überrascht werden, was dazu führen kann, dass er anschließend einen Fahrfehler auf der glatten Straße begeht. Ein starkes kinästhetisches Signal ist störend oder gefährlich. Ein zu schwaches kinästhetisches Signal kann bei einer unebenen Straße aufgrund von vielen kleinen Beschleunigungen durch den Fahrer nicht wahrgenommen werden.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes Fahrzeugsystem zum Übermitteln von Information an den Fahrer und einen Insassen eines Fahrzeuges zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein Fahrzeugsystem nach Anspruch 28 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übermitteln von zumindest zwei unterschiedlichen Informationen an einen Insassen eines Fahrzeuges umfasst den Schritt des Ermittelns einer zu übermittelnden Information. Die Information wird einem von zumindest zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten qualitativen und/oder von zumindest einem vorbestimmten quantitativen Kriterium zugeordnet. Mit zumindest einem Aktor des Fahrzeuges wird eine Beschleunigungseinwirkung auf eine Fahrgastzelle des Fahrzeuges erzeugt, wobei die Beschleunigungseinwirkung in der Fahrgastzelle das kinästhetische Signal erzeugt, dem die Information zugeordnet ist.
Erfindungsgemäß werden unterschiedliche Informationen derart unterschiedlichen kinästhetischen Signalen zugeordnet, dass der Fahrer eine Information oder zumindest eine Art der Information klar voneinander unterscheiden kann. Dies kann mit der Erfindung auch bei einem unruhigen oder variablen Beschleunigungshintergrund realisiert werden. Die Information muss nicht notwendigerweise mit der Führungsaufgabe des Fahrers zusammenhängen. Die Information muss sich nicht auf die unmittelbare Umgebung beziehen. Die Information kann mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ordnet die ermittelte Information einem einer Mehrzahl von kinästhetischen Signalen zu.
Die Anmelderin behält sich vor, für beliebige der im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen in einem separaten Schutzbegehren zu beanspruchen, beispielsweise einer Teilanmeldung.
Der Schritt des Zuordnens der Information kann das Zuordnen der Information zu zumindest zwei Klassen kinästhetischer Signale umfassen, wobei sich die Klassen kinästhetischer Signale zumindest durch eine wirkende Kraft und/oder Amplitude, einen oder mehrere Beschleunigungswerte, eine Dauer der Beschleunigung und/oder einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung, einen zeitlichen Verlauf der Kraft, einen Gradienten der Beschleunigung, und/oder einen Gradient der Kraft unterscheiden. Eine Klasse kinästhetischer Signale umfasst im Wesentlichen solche Signale, die von kinästhetischen Signalen bzw. Botschaften anderer Klassen unterscheidbar sind. Die Unterscheidung der Klasse ist vom Fahrer und/oder von einem beliebigen Insassen erkennbar. Eine Klasse kinästhetischer Signale ist durch Parameter oder Parameterkombinationen von Beschleunigungen, die auf die Fahrgastzelle wirken, definiert, die in dieser Art oder Intensität im Wesentlichen nur in der jeweiligen Klasse vorhanden ist. Beispielsweise kann eine erste Klasse eine Vertikalbeschleunigung mit einer relativ schnellen und kurzen Abwärtsbewegung und eine relativ langsame Aufwärtsbewegung aufweisen. Eine andere Klasse kann durch zumindest eine Wankbeschleunigung definiert sein.
Die Information kann bevorzugt in Abhängigkeit von einem oder mehreren qualitativen Kriterien zu einer Klasse zugeordnet werden, bevorzugt nach der Art der Information oder aufgrund dessen, was die Information betrifft.
Die Information kann bevorzugt in Abhängigkeit von einem oder mehreren quantitativen Kriterien zu einem von zumindest zwei Signalen innerhalb einer Klasse zugeordnet werden, bevorzugt kann eine stärkere Abweichung von einem Normalwert einer Größe im Fahrzeug oder eine dringende Information zu einem anderen Signal zugeordnet werden, als eine schwächere Abweichung oder eine weniger dringende Information. Bevorzugt werden für dringendere oder wichtigere Informationen Beschleunigungseinwirkungen ermittelt, die einen höheren Betragswert und/oder eine längere Beschleunigungseinwirkung umfassen.
Qualitativ unterschiedliche Informationen können qualitativ unterschiedlichen kinästhetischen Signalen zugewiesen werden, beispielsweise kinästhetischen Signalen die unterschiedlichen und vom Fahrer unterscheidbaren Klassen solcher Signale angehören. Quantitativ unterschiedliche Information kann quantitativ unterschiedlichen kinästhetischen Signalen zugewiesen werden, beispielsweise quantitativ unterschiedlichen Signalen der gleichen Klasse.
Die Unterscheidung der Klassen kinästhetischer Signale kann auf Grundlage der Relevanz der Information für die Sicherheit (Fahrzeugsicherheit, Fahrersicherheit, Fahrgastsicherheit, Sicherheit eines anderen Verkehrsteilnehmers) durchgeführt werden. Die Information kann beispielsweise eine sicherheitsrelevante Information von einer sicherheitsrelevanten Einrichtung oder eine nicht sicherheitsrelevante Information von einer nicht sicherheitsrelevanten Einrichtung des Fahrzeuges betreffen.
Unterschiedliche kinästhetische Signale und/oder unterschiedliche Klassen kinästhetischer Signale sind durch qualitativ und/oder quantitativ unterschiedliche technische Parameter der Beschleunigungseinwirkung, beispielsweise Amplitude, Dauer, Amplitudenverlauf, Gradient oder dergleichen gekennzeichnet bzw. definiert. Diese Parameter werden bei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen oder unterschiedlichen Klassen kinästhetischer Signale bevorzugt derart gewählt, dass diese vom Fahrer des Fahrzeugs als unterschiedlich wahrnehmbar sind. Menschliche kinästhetische Wahrnehmung, bzw. Wahrnehmungsfähigkeit lässt sich dabei mittels an sich bekannter naturwissenschaftlicher Zusammenhänge erfassen und berücksichtigen. Bei der menschlichen Wahrnehmungsfähigkeit können beispielsweise auch an sich bekannte oder zu diesem Zweck erfasste statistische Werte und Zusammenhänge vorausgesetzt werden. Kinästhetische Wahrnehmungsfähigkeit kann aber auch individuell, in Form von Werten und/oder Zusammenhängen berücksichtigt werden, die einer bestimmten Person oder einer Person in einer bestimmten Rolle (Fahren, Beifahrer, ein weiterer Insasse) zugeordnet sind. Bevorzugt ist, dass sich zumindest zwei Klassen kinästhetischer Signale durch den zeitlichen Verlauf der Beschleunigungseinwirkung unterscheiden. Insbesondere können zwei Klassen kinästhetischer Signale eine unterschiedliche Reihenfolge der Phasen eines Beschleunigungsanstiegs und einer Beschleunigungsabnahme aufweisen. Alternativ hierzu oder zusätzlich weisen zwei Klassen kinästhetischer Signale deutlich unterschiedliche Zeitpunkte auf, zu welchen ein Anstieg und eine Abnahme der Beschleunigungseinwirkung stattfinden. Der zeitliche Verlauf der zumindest zwei Klassen kann zwei Phasen der Beschleunigungseinwirkung umfassen, die sich qualitativ und/oder quantitativ voneinander unterscheiden.
Das Verfahren kann derart ausgestaltet sein, dass die zumindest zwei Klassen kinästhetischer Signale im Wesentlichen mit zumindest zwei unterschiedlichen Arten von Aktoren oder mit einer unterschiedlichen Kombination von Aktoren des Fahrzeuges erzeugt werden.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens kann zumindest eine Klasse kinästhetischer Signale eine Kombination aus mehreren, vorzugsweise zumindest drei, verschiedenen Beschleunigungseinwirkungen umfassen. Diese können jeweils von zumindest einem Insassen des Fahrzeuges wahrgenommen werden oder wahrnehmbar sein. Dabei können zumindest zwei Beschleunigungseinwirkungen eine jeweils entgegengesetzte Richtung verglichen mit einer vorhergehenden Beschleunigungseinwirkung aufweisen.
Ein kinästhetisches Signal ist im Sinne der Anmeldung ist durch eine elektronische gesteuerte Beschleunigungseinwirkung gekennzeichnet, die durch den kinästhetischen Wahrnehmungskanal eines Fahrzeuginsassen, insbesondere mittels seines vestibulären Systems und/oder Muskelsinns, wahrnehmbar ist. Es kann sich dabei um eine additive Beschleunigungseiwirkung zu den sonstigen Regelbeschleunigungen handeln, die ein Fahrwerkregelungssystem, beispielsweise auch zum Ausgleich von Fahrbahngefälle, Fahrbahnunebenheiten oder Störgrößen, erzeugt. Dieses kann also auch als eine additive Beschleunigung zu der Sollbeschleunigung bzw. zu der sonstigen Wirkung des Aktors aufgefasst werden, die in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information erzeugt wird.
Das Verfahren kann ermitteln, ob die Information einen Bezug zu einer von dem Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist. Die Information kann einem kinästhetischen Signals einer ersten Klasse zugeordnet werden, falls die Information einen Bezug zu der vom Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist. Die Information kann zu einem kinästhetischen Signal einer zweiten Klasse zugeordnet werden, falls die Information keinen Bezug zu der vom Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist.
Die unmittelbar wahrnehmbare Umgebung kann ein räumlichen Bereich sein, wobei die unmittelbare Umgebung einen räumlichen Bereich umfasst, dessen Entfernung kleiner als etwa 10 m, vorzugsweise kleiner als etwa 50 m und vorzugsweise kleiner als etwa 200 m, von der aktuellen Fahrzeugposition beträgt. Je nach Fahrsituation kann die unmittelbar wahrnehmbare Umgebung einen Bereich unterschiedlicher Größe umfassen. Beispielsweise kann die Umgebung beim Rangieren kleiner als bei einer Autobahnfahrt sein. Vorteilhaft ist, dass der Fahrer aufgrund des wahrgenommenen kinästhetischen Signals erkennen kann, ob die übermittelte Information sein unmittelbares Umfeld betrifft und somit häufig eine schnelle Reaktion oder visuelle Überprüfung erfordert.
Eine Information, die sich auf zumindest eine Meldung außerhalb der Führung des Fahrzeuges oder der Führungsaufgabe des Fahrers bezieht, kann einem oder mehreren kinästhetischen Signalen zugeordnet werden, das bzw. die sich qualitativ von einem oder mehreren kinästhetischen Signalen unterscheiden, das bzw. die einer Information zugeordnet sind, die sich auf die Führung des Fahrzeuges oder der Führungsaufgabe des Fahrers bezieht.
Das Verfahren kann den Schritt des Ermittelns, ob die Information einen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist, umfassen. Falls die Information einen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist, wird die Information zu einem kinästhetischen Signal einer ersten Klasse zugeordnet. Falls die Information keinen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist, wird die Information zu einem kinästhetischen Signal einer zweiten Klasse zugeordnet.
Meldungen, die eine Führungsaufgabe des Fahrzeuges betreffen, beispielsweise die Längsführung und die Querführung des Fahrzeuges betreffen, die beispielsweise das Beschleunigen, das Bremsen, das Lenken, die Trajektorienauswahl, die Routenwahl, eine Manöverdurchführung oder dergleichen umfassen, werden zumindest zu einem überwiegenden Teil einer oder mehrerer Klassen kinästhetischer Signale zugeordnet, die sich von kinästhetischen Signalen oder Klassen kinästhetischer Signale unterscheiden, die einer zu übermittelnden Information zugeordnet sind, die keinen unmittelbaren Zusammenhang mit der Führung des Fahrzeuges aufweisen.
Die zu übermittelnde Information kann einen Infotainment-Inhalt, eine Navigation, einen Navigationshinweis, einen Kommunikationsinhalt von außerhalb des Fahrzeuges, einen technischen Zustand des Fahrzeuges, eine mit Mitteln des Fahrzeugs ermittelte Ampelphase, eine nicht korrekt geschlossene Tür oder Klappe des Fahrzeuges, einen kritisch niedrigen Tankinhalt, einen niedrigen Ladezustand der Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeugs oder dergleichen betreffen.
Die Zuordnung der Information in unterschiedliche Klassen kann bevorzugt in Abhängigkeit von der Art der Information und/oder der Herkunft einer Information durchgeführt werden. Zumindest zwei unterschiedliche Informationen können zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen oder zwei unterschiedlichen Klassen kinästhetischer Signale zugeordnet werden. Folglich kann der Fahrer und/oder ein Insasse des Fahrzeuges auch die Art der Information, die mittels eines von ihm wahrgenommenen kinästhetischen Signals übermittelt wurde, schnell und einfach zuordnen und schnell reagieren. Dabei können auch unterschiedliche Informationen aus einer Klasse unterschiedlichen kinästhetischen Signalen, insbesondere innerhalb einer Klasse kinästhetischer Signale, zugeordnet sein. Eine erste Klasse kann aus dem Bereich Infotainment gebildet sein. Eine zweite Klasse kann Information über die Navigation betreffen. Eine dritte Klasse kann Kommunikationsinhalte von außerhalb des Fahrzeuges betreffen. Eine vierte Klasse kann den technischen Zustand des Fahrzeuges betreffen. Eine fünfte Klasse kann eine Ampelphase betreffen. Eine sechste Klasse kann eine nicht korrekt geschlossene Tür oder Klappe des Fahrzeuges betreffen. Eine siebte Klasse kann die Querführung des Fahrzeuges betreffen. Eine achte Klasse kann die Längsführung des Fahrzeuges betreffen. Eine neunte Klasse kann die Routenwahl betreffen. Eine zehnte Klasse kann eine Manöverdurchführung betreffen.
Das Verfahren kann eine weitere Information, die einen unmittelbaren Bezug zur zu übertragenden Information aufweist, in einem zeitlichen Zusammenhang mit der zu übermittelten Information ausgeben, wobei die weitere Information ein Bild, eine Bildersequenz, ein Audiosignal und/oder ein haptisches Signal umfasst.
Der für den Fahrer und/oder den Insassen des Fahrzeuges nachvollziehbare Zusammenhang zwischen dem kinästhetischen Signal und der weiteren Information wird durch den Zeitpunkt des Ausgebens der zumindest einen weiteren Information und der Erzeugung des kinästhetischen Signals hergestellt. Die Differenz zwischen dem kinästhetischen Signal und dem Ausgeben der weiteren Information kann kleiner als 10 sec, vorzugsweise kleiner als 3 sec, mehr bevorzugt kleiner als 2 sec und höchst bevorzugt kleiner als 1 sec sein. Die weitere Information kann nach dem kinästhetischen Signal ausgegeben werden. Ferner kann die zumindest eine weitere Information mittels Variieren eines Bildinhaltes oder eines Audioinhaltes ausgegeben werden.
Die weitere Information kann eine quantitative und/oder qualitative Ergänzung der zu übermittelnden Information sein. Die zu übermittelnde Information kann sprachlich, textuell, symbolisch und/oder grafisch ausgegeben werden.
Ein haptisches Signal kann beispielsweise mittels eines Sitzes eines Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Fahrersitz, mittels eines Lenkrades, mittels eine Schalthebels oder dergleichen übermittelt werden. Ein Bild oder eine Bildersequenz kann in einem Kombinationsinstrument, einer Infotainment-Anzeigeeinrichtung, einem sogenannten Head-Up-Display (Anzeige auf der Windschutzscheibe) oder dergleichen des Fahrzeuges ausgegeben werden. Das Audiosignal kann mittels des Unterhaltungssystems (Soundsystem), bevorzugt mittels eines Raumklangsystems, des Fahrzeugs erzeugt werden. Bevorzugt ergänzt die weitere Information die zu übertragende Information hinsichtlich einer Richtungsangabe, Wertangabe und/oder Ursachenangabe. Beispielsweise kann die weitere Information, die mittels eines Raumklangsystems des Fahrzeuges, einer Bildinformation oder einer haptischen Information ausgegeben wird, eine Richtungsangabe zu einer Gefahrenquelle sein oder eine Handlungsempfehlung sein, die im Zusammenhang mit der zu übermittelten Information steht.
Ein unmittelbarer zeitlicher Zusammenhang kann auch durch eine gleichzeitige, zeitlich überlappende oder eine zeitlich versetzten Ausgabe des kinästhetischen Signals bei der Ausgabe der zumindest einer weiteren Information hergestellt werden, wobei die weitere Information bei einer Ausführungsform etwa 1 sec nach dem kinästhetischen Signal ausgegeben werden kann. Die Ausgabe einer weiteren Information in unmittelbaren zeitlichen Zusammenhang mit der Erzeugung des zumindest einen kinästhetischen Signals ist die so genannte intermodale Wahrnehmungskongruenz, die bei zumindest einem Insassen, insbesondere beim Fahrer des Fahrzeuges hervorgerufen wird. Besonders bevorzugt bildet dabei der zeitliche Zusammenhang oder die Klasse des zumindest einen kinästhetischen Signals und die Klasse der einer weiteren Information ein wieder erkennbares Muster. Somit kann selbst bei einer relativ hohen Anzahl von Klassen kinästhetischer Signale eine gute Erkennbarkeit und Unterscheidbarkeit erzielt werden.
Somit kann der Fahrer bzw. ein anderer Insasse des Fahrzeuges die zu übermittelnde Information besser von weiteren Einflüssen (Störeinflüssen) im Fahrzeug unterscheiden. Folglich können deutlich dezentere und komfortablere kinästhetische Signale erzeugt werden, ohne dass diese unbemerkt bleiben oder unrichtig interpretiert werden. Ferner wird durch das Ausgeben der weiteren Information eine schnellere Wahrnehmung durch den Fahrer und gegebenenfalls eine schnellere Reaktion des Fahrers auf die zumindest eine Information gefördert.
Vorteilhafterweise werden das eine kinästhetische Signal oder mehrere kinästhetische Signale im Wesentlichen zeitgleich mit der Ausgabe der zumindest einen weiteren Information erzeugt, wobei sich in Abhängigkeit von der Klasse der zu übermittelnden Information unterscheidbare Muster, insbesondere Muster aus zeitlichen Abfolgen, aus Beschleunigungseinwirkung und dem Ausgeben einer oder mehrerer weiteren Informationen gebildet werden. Dabei kann der Fahrer bzw. ein weiterer Insasse ein jeweiliges Muster über seinen kinästhetischen Wahrnehmungskanal und zumindest einen weiteren Wahrnehmungskanal aufnehmen. Wie dem Fachmann aus den Kognitionswissenschaften bekannt ist, kann dabei der an sich bekannte Effekt der intermodalen Kongruenz der Wahrnehmung hervorgerufen werden. Dabei kann die menschliche Wahrnehmung das Nutzsignal, in diesem Fall ein durch das kinästhetische Signal und zumindest eine weitere Information gebildetes Muster, besonders gut von möglichen Störgrößen unterscheiden. Solche Muster sind auch gut erlernbar, was auch einen weiteren Vorteil bringt.
Durch die Nutzung eines solchen Effekts mittels einer Kombination des kinästhetischen Signals mit einer weiteren Information kann auch die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle für ein solches Muster im Vergleich zum kinästhetischen Signal ohne die weitere Information wesentlich niedriger sein. Somit kann beispielsweise die Amplitude oder die Dauer der Beschleunigungseinwirkungen bei einer solchen Musterbildung wesentlich (auf ein komfortables Niveau) gesenkt werden und Energie für die Erzeugung der Beschleunigungseinwirkungen gespart werden.
Dabei können auch bestimmte Beschleunigungseinwirkungen des kinästhetischen Signals und das Ausgeben der weiteren Information derartige Muster bilden, die auch auf weitere Zusammenhänge der intermodalen Kongruenz der Wahrnehmung optimiert sind.
Das Verfahren weist ferner den Schritt des Ermittelns, ob die Information für den Fahrer oder für den Beifahrer oder für einen anderen Insassen des Fahrzeugs bestimmt ist, auf. Falls die Information im Wesentlichen nur für den Fahrer bestimmt ist, wird die Information der ersten Klasse zugewiesen. Falls die Information im Wesentlichen für den Fahrer und Beifahrer bestimmt ist, wird die Information einer zweiten Klasse zugewiesen. Falls die Information im Wesentlichen für einen weiteren Insassen oder alle Insassen bestimmt ist, wird die Information der dritten Klasse zugewiesen.
Das Verfahren kann derart ausgestaltet sein, dass ein vorbestimmtes Kriterium die Zielperson und/oder einen Sitzplatz im Fahrzeug umfasst, für den die zumindest eine zu übermittelnde Information bestimmt ist. Das Verfahren umfasst zumindest den Schritt des Zuweisens zumindest einer zu übermittelnden Information an zumindest eine Person oder eine Gruppe von Personen. Beispielsweise kann eine Information, die vorwiegend eine fahrerische Aufgabe betrifft, als im Wesentlichen für den Fahrer bestimmt zugeordnet werden. Es kann eine andere Information für alle Insassen des Fahrzeuges bestimmt sein, wobei diese andere Information einer Klasse kinästhetischer Signale zugewiesen wird, die im Wesentlichen für alle Insassen des Fahrzeuges bestimmt ist. Die andere Information kann eine Information sein, die aus einer drahtlos zum Fahrzeug übermittelten Information, beispielsweise RDS, Mobilfunk, zentraler Computer oder dergleichen, ermittelt wird. Die andere Information kann eine dringende Warnung sein, die einen Bezug zum Aufenthaltsort des Fahrzeuges hat. Die andere Information kann ein vorbestimmtes Ereignis an einem entfernten Ort betreffen.
Besonders bevorzugt unterscheiden sich dabei die entsprechenden Klassen kinästhetischer Signale (beispielsweise der ersten, der zweiten und/oder der dritten Klasse) dadurch, dass das kinästhetische Signal eine wirkende Kraft, eine Amplitude, einen oder mehrere Beschleunigungswerte, eine Dauer der Beschleunigung, einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung, einen zeitlichen Verlauf der Kraft und/oder ein Gradient der Beschleunigung derart gewählt sind, dass eine hinreichende Wahrnehmung des zumindest einen kinästhetischen Signals von der betroffenen Person oder betroffenen Personengruppe sichergestellt ist. Die Beschleunigungseinwirkung eines derartigen kinästhetischen Signals übersteigt die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle einer Person um weniger als 20%, vorzugsweise um weniger als 40%, mehr bevorzugt um weniger als 60%, höchstbevorzugt um weniger als 100%. Bevorzugt werden die Beschleunigungseinflüsse mit einem Aktor oder einer Aktorengruppe erzeugt, die im Wesentlichen auf die betreffende Person, die betreffende Personengruppe bzw. deren Sitzplätze im Fahrzeug wirken.
Das Verfahren kann zumindest eine Klasse von zu übermittelnder Information oder Informationen an eine Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale zuordnen. Das Verfahren kann zumindest eine Klasse von zu übermittelnder Information oder Informationen einer Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale zuordnen, die jeweils zumindest ein lokales Maximum oder zumindest zwei lokale Maxima der Amplitude in zwei entgegengesetzten Richtungen aufweisen.
Zumindest eine zu übermittelnde Information kann in Abhängigkeit ihrer Klasse von Informationen mehreren aufeinanderfolgenden kinästhetischen Signalen zugeordnet werden. Eine Klasse kinästhetischer Signale kann zumindest zwei aufeinanderfolgende kinästhetische Signale aufweisen, die im Wesentlichen als in unterschiedliche Richtungen gerichtet wahrgenommen werden. Folglich kann eine bestimmte Klasse von Information besser von einer anderen Klasse unterschieden werden.
Ein erstes kinästhetisches Signal der Mehrzahl kinästhetischer Signale kann eine erste Amplitude und eine erste Dauer aufweisen und ein zweites kinästhetisches Signal der Mehrzahl kinästhetischer Signale kann eine zweite Amplitude und eine zweite Dauer aufweisen, wobei die erste Dauer kürzer als die zweite Dauer ist und die erste Amplitude höher als die zweite Amplitude ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das kinästhetische Signal keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Fahrzeuges hat und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges im Wesentlichen nicht ändert.
Das Verfahren kann den Schritt des Erzeugens einer Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale aufweisen, wobei zwei kinästhetische Signale eine Phase mit einer negativen Amplitude der Beschleunigungseinwirkung und ein kinästhetisches Signal eine Phase mit einer positiven Amplitude der Beschleunigungseinwirkung aufweist. Es kann eine Mehrzahl kinästhetischer Signale erzeugt werden, wobei zwei kinästhetische Signale eine Phase mit einer positiven Amplitude der Beschleunigungseinwirkung und ein kinästhetisches Signal eine Phase mit einer negativen Amplitude der Beschleunigungseinwirkung aufweist.
Eine Beschleunigungseinwirkung kann zumindest zwei Phasen umfassen, wobei die zumindest eine erste Phase eine negative Amplitude und einen ersten Betrag aufweist und die zumindest eine zweite Phase eine positive Amplitude und einen zweiten Betrag aufweist. Alternativ kann die zumindest eine Phase eine positive Amplitude und einen ersten Betrag aufweisen und die zumindest eine zweite Phase kann eine negative Amplitude und einen zweiten Betrag aufweisen. Der erste Betrag kann wesentlich niedriger als der zweite Betrag sein. Der erste Betrag liegt vorzugsweise unter der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und/oder eines Insassen des Fahrzeuges. Der zweite Betrag liegt über einer kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und/oder eines Insassen des Fahrzeuges. Dabei kann das kinästhetische Signal gerichtet von der betreffenden Person (Adressat) wahrgenommen werden. Zugleich wird die ursprüngliche Lage der Fahrgastzelle gegenüber der Fahrbahn in kurzer Zeit wiederhergestellt und die Fahrgastzelle kann für ein weiteres Signal oder eine weitere Phase eines kinästhetischen Signals vorbereitet werden. Es können auch zwei, drei oder mehr kinästhetische Signale erzeugt werden, die beispielsweise alle in dieselbe Richtung ausgerichtet bzw. weisend wahrgenommen werden. Dabei kann die Lage der Fahrgastzelle gegenüber der Fahrbahn insgesamt gesehen nicht wesentlich verändert sein.
Bevorzugt können bei dem Verfahren zumindest zwei unterschiedliche zu übermittelnden Informationen oder Klassen von zu übermittelnden Informationen zwei kinästhetischen Signalen oder Klassen kinästhetischer Signale zugeordnet werden, die zumindest zwei unterschiedlichen Mustern entsprechen, die aus Phasen der Beschleunigungseinwirkungen, die über der kinästhetischen Empfindungsschwelle des Fahrers a_F liegen, gebildet werden. Dabei sind die Muster bevorzugt derart gewählt, dass diese für den Fahrer des Fahrzeugs leicht voneinander unterscheidbar sind oder leicht erlernbar sind. Dabei können die Beschleunigungseinwirkungen auch jeweils diverse Kombinationen von Parametern umfassen.
Der Aktor kann der Antriebsstrang des Fahrzeugs und/oder eine Bremse sein. Der Antriebsstrang kann einen Elektroantrieb und/oder einen hybriden Antrieb umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann als Aktor auch eine zumindest teilweise automatisierte Kupplung, ein pneumatisches oder hydraulisches Ventil, etc. fungieren.
Das Verfahren kann eine Witterungsbedingung in der Umgebung des Fahrzeuges und/oder eines Reibkoeffizienten zumindest eines Rades auf der Fahrbahn ermitteln. Das Verfahren kann die Dauer, die Amplitude, den Gradienten und/oder den Verlauf des kinästhetischen Signals und/oder den Zeitpunkt, zu dem das kinästhetische Signal erzeugt wird, in Abhängigkeit der Witterungsbedingung und/oder des Reibkoeffizienten des zumindest einen Rades auf der Fahrbahn variieren. Dadurch können unterschiedliche Witterungsbedingungen berücksichtigt werden, so dass die Sicherheit unabhängig von den Witterungsbedingungen und der Reibung des Rades auf der Fahrbahn gewährleistet ist. Ein zu starkes kinästhetisches Signal auf einen glatten Untergrund kann eine Überreaktion des Fahrers verursachen, die letztendlich zu einem Schleudern des Fahrzeuges führen kann.
Die Dauer des kinästhetischen Signals kann kürzer als 2 sec, vorzugsweise kürzer als 1 sec, mehr bevorzugt kürzer als 0,5 sec, höchstbevorzugt kürzer als 0,3 sec sein.
Das Verfahren kann einen Beschleunigungshintergrund der Fahrgastzelle, den aktuellen und/oder zukünftigen Straßenzustand und/oder den aktuellen und/oder zukünftigen Fahrbahnverlauf ermitteln. In Abhängigkeit des ermittelten Beschleunigungshintergrundes und/oder des aktuellen Fahrbahnzustandes und/oder Fahrbahnzustandes im weiteren Fahrbahnverlauf und/oder des aktuellen und/oder weiteren Fahrbahnverlaufs wird ein Parameter des kinästhetischen Signals variiert.
Bei einem starken Beschleunigungshintergrund, insbesondere mit vielen kurzen Spitzenwerten, beispielsweise auf einer Fahrbahn mit einem Pflaster, einer Schotterstraße oder einer Off-Road-Strecke werden erfindungsgemäß stärkere Eingriffe durchgeführt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Parameter, beispielsweise die Richtung zumindest einer Phase zumindest eines kinästhetischen Signals derart gewählt werden, dass diese mit keiner für den Fahrbahnverlauf typischen oder besonders stark ausgeprägten Beschleunigungseinwirkung im Bezug auf die Richtung oder Zeitpunkt übereinstimmt. Somit wird die Wahrnehmung des kinästhetischen Signals durch den Fahrer nicht durch externe Störgrößen maskiert. Auf einer glatten oder rutschigen Fahrbahn soll beispielsweise die Intensität der kinästhetischen Signale kleiner sein. Dadurch kann erreicht werden, dass die Insassen nicht unnötig von dem kinästhetischen Signal gestört werden.
Beispielsweise kann bei einer bevorstehenden Kurve das kinästhetische Signal zeitlich vorgezogen werden oder erst nach dem Passieren der Kurve ausgegeben werden. Ein kinästhetisches Signal, das in der Kurve ausgegeben wird, kann die für die Kurvenfahrt erforderliche Reibungskraft reduzieren. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein kinästhetisches Signal, beispielsweise ein Längsdynamikeingriff, wenn er dennoch während der Kurvenfahrt stattfindet, in der Intensität begrenzt werden oder in zwei kleinere kinästhetische Signale aufgeteilt werden. Bei starken Lenkmanövern soll das kinästhetische Signal erst nach Beendigung der Kurvenfahrt durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein solches Manöver auch mittels eines Lenkwinkelsensors ermittelt werden, der eine intensive Lenkradbewegung detektiert oder mittels eines Inertialsensors der eine starke Querbeschleunigung detektiert. Ferner kann das kinästhetische Signal nur abgeschwächt ausgegeben werden, wenn die Straße glatt oder rutschig ist, beispielsweise bei einer glatten Winterstraße.
Das Verfahren kann den Beschleunigungshintergrund für einen Zeitraum von mindestens 1 sec bis zu 60 sec vor dem aktuellen Zeitpunkt ermitteln und/oder dem Zeitpunkt der Erzeugung des kinästhetischen Signals schätzen. Der Beschleunigungshintergrund der Fahrgastzelle kann mittels zumindest eines Inertialsensors ermittelt werden. Das Verfahren kann einen Tiefpasswert des Beschleunigungshintergrunds für einen Zeitraum von mindestens 1 sec bis zu 60 sec vor dem aktuellen Zeitpunkt oder dem Zeitpunkt der Erzeugung des kinästhetischen Signals ermitteln. Das Verfahren kann den Beschleunigungshintergrund für einen Zeitraum von mindestens 1 sec bis zu 60 sec nach dem aktuellen Zeitpunkt oder dem Zeitpunkt der Erzeugung des kinästhetischen Signals schätzen. Der aktuelle und/oder weitere Fahrbahnverlauf kann mittels zumindest eines Sensors ermittelt werden. Der aktuelle und/oder der weitere Fahrbahnverlauf kann mittels einer Datenbank ermittelt werden. Der aktuelle Fahrbahnzustand und/oder Fahrbahnzustand im weiteren Fahrbahnverlauf kann mittels einer Datenbank ermittelt werden. Der aktuelle und/oder der weiterer Fahrbahnverlauf kann mittels eines Navigationssystems ermittelt werden. Bei dem weiteren Fahrbahnverlauf kann es sich dabei um den Verlauf der Fahrbahn entlang der geplanten, beispielsweise ins Navigationssystem eingegebenen oder automatisch erkannten Route, handeln. Der weiterer Fahrbahnverlauf kann der sogenannten und dem Fachmann an sich bekannten MPR (= Most probable Route – wahrscheinlichste Route) entsprechen. Der aktuelle und/oder der weiterer Fahrbahnzustand kann mittels eines Navigationssystems ermittelt werden. Unter dem Fahrbahnzustand ist auch eine Fahrbahnbeschaffenheit, insbesondere das aktuelle Fahrbahnprofil zu verstehen.
Dadurch ist es möglich, das kinästhetische Signal an die derzeitigen Gegebenheiten anzupassen und den Zeitpunkt der Ausgabe des kinästhetischen Signals auf einen geeigneten Zeitpunkt vorzuverlegen oder auf einen späteren Zeitpunkt zu verschieben. Somit ergibt sich ein Zugewinn an Verlässlichkeit und/oder Komfort der Informationsübertragung.
Es kann ermittelt werden, welches Manöver der Fahrer des Fahrzeuges durchzuführen beabsichtigt. Ein oder mehrere Parameter des kinästhetischen Signals können in Abhängigkeit des Manövers, das der Fahrer durchzuführen beabsichtigt, variiert werden. Beispielsweise kann kein kinästhetisches Signal ausgegeben werden, wenn dadurch ein Manöver gestört werden würde oder der Fahrer abgelenkt werden könnte. Beispielsweise kann das kinästhetische Signal in Abhängigkeit von dem vom Fahrer geplanten Manöver zu einem früheren Zeitpunkt oder zu einem späteren Zeitpunkt durchgeführt werden. Ferner kann je nach geplantem Manöver die Intensität erhöht oder reduziert werden.
Das kinästhetische Signal ein Wanken, ein Nicken, ein Gieren, eine Hubbewegung entlang der Vertikalachse des Fahrzeuges und/oder eine Senkbewegung entlang der Vertikalachse des Fahrzeuges umfassen.
Die Erzeugung zumindest einer Beschleunigungseinwirkung kann mittels Ansteuerung eines oder mehrerer aktiver elektrischer Vertikaldynamikaktoren durchgeführt werden, die eine ihnen zugeführte elektrische Energie in eine Vertikalbewegung des Fahrzeugs an zumindest einem Rad des Fahrzeugs umsetzen. Dabei können je nach ermittelter Signalrichtung, die rechten Räder und die linken Räder, die Vorderräder oder die Hinterräder unterschiedlich angesteuert werden. Auch eine unterschiedliche Ansteuerung für zumindest drei Räder oder im Wesentlichen in die gleiche Richtung an allen vier Rädern ist vorteilhaft. Somit ergibt sich eine Vielfalt der erzeugbarer Richtungen.
Die an sich bekannten Aktoren einer aktiven Rollstabilisierung können derart gesteuert werden, dass sich zumindest eine Richtungskomponente der Beschleunigungseinwirkung insbesondere eine Wankbeschleunigung ergibt.
Alternativ oder zusätzlich können Ventile an sich bekannter aktiver Dämpfer derart angesteuert werden, dass das Vertikaldynamikverhalten des Fahrzeugs einen eindeutig wahrnehmbaren Bezug zu der ermittelter Richtung zeigt. Bevorzugt erfolgt eine solche Ansteuerung kurzzeitig, insbesondere kürzer als etwa 1 sec, vorzugsweise kürzer als etwa 2 sec, mehr bevorzugt kürzer als etwa 5 sec
Eine Kombinationen von Ventileinstellungen eines aktiven Dämpfers in die Druckrichtung oder Zugrichtung kann, bevorzugt zusammen mit der Ansteuerung anderer Aktoren des Fahrzeugs derart gewählt werden, dass sich eine Wank-, Nick- oder Hubbeschleunigung auf die Fahrgastzelle verändert und sich somit die ermittelte Beschleunigungseinwirkung erzeugt wird.
Vorteilhafterweise wird eine Erzeugung der Beschleunigungseinwirkung durch eine Ansteuerung einer Kombination mehrerer Aktoren des Fahrzeugs durchgeführt.
Das Verfahren kann einen Zustand des Fahrers des Fahrzeuges erfassen, eine Auslastung des Fahrers des Fahrzeuges ermitteln und/oder eine Blickrichtung des Fahrers ermitteln. Ein oder mehrere Parameter des kinästhetischen Signals und/oder der Zeitpunkt, zu dem das kinästhetische Signal erzeugt wird, werden in Abhängigkeit des Zustandes des Fahrers, der Auslastung des Fahrers und/oder der Blickrichtung des Fahrers variiert. Der Zustand des Fahrers kann dessen Wachsamkeit umfassen. Beispielsweise kann das kinästhetische Signal mit einer größeren Intensität bzw. Amplitude ausgegeben werden, wenn der Fahrer müde ist. Ferner kann der Zeitpunkt der Ausgabe des kinästhetischen Signals nach vorne verlegt werden, wenn der Fahrer müde ist. Der Zustand des Fahrers kann mittels der Analyse von Bedienaktionen des Fahrers oder dergleichen und/oder mittels einer Innenraumkamera ermittelt werden. Es ist auch möglich, dem Fahrer zu ermöglichen, das kinästhetische Signal derart zu kontrollieren, dass es lediglich bei einer erfassten Müdigkeit des Fahrers ausgegeben wird.
Die Berücksichtigung der Blickrichtung des Fahrers kann derart erfolgen, dass, wenn der Fahrer nicht in Richtung eines Verkehrszeichen schaut und somit dieses wahrscheinlich übersehen hat bzw. könnte, das kinästhetische Signal ausgegeben wird oder zu einem früheren Zeitpunkt ausgegeben wird, beispielsweise indem ein Toleranzwert und/oder ein Geschwindigkeitsschwellenwert reduziert werden. Bei einer bewussten Überschreitung eines Geschwindigkeitsschwellenwertes, beispielsweise bei einem Überholvorgang, kann eine Vergrößerung des Toleranzbereichs und/oder eine Erhöhung des Geschwindigkeitsschwellenwertes durchgeführt werden, um die Ausgabe des kinästhetischen Signals zu vermeiden. Ferner kann die Ausgabe des kinästhetischen Signals während bestimmter Manöver unabhängig von einem Geschwindigkeitsschwellenwert unterdrückt werden.
Die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle kann vorzugsweise derart definiert sein, dass ein kinästhetisches Signal mit der Stärke der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle von mehr als 70% von Personen in der Fahrerrolle wahrgenommen wird. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle derart definiert sein, dass ein kinästhetisches Signal mit der Stärke der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle von mehr als 70% von Personen in der Beifahrerrolle nicht wahrgenommen wird. Die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle kann mittels einer repräsentativen Studie oder einer nicht-repräsentativen Studie mittels Probanden ermittelt werden. Die kinästhetischen Wahrnehmungsschwellen können anhand solcher Studien oder der Anwendung vom Expertenwissen ausgewählt und/oder optimiert werden.
Es ist auch möglich, die kinästhetischen Wahrnehmungsschwellen mittels statistischer Werte und/oder statistischer Untersuchungen zu ermitteln, insbesondere derart, dass mehr als 70% der Personen in der Fahrerrolle ein kinästhetisches Signal mit der Stärke der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle bei einem Fahrzeug einer bestimmten Bauart wahrnehmen und dass mehr als 70% der Beifahrer in dem Fahrzeug der bestimmten Bauart ein kinästhetisches Signal mit der Stärke der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle nicht wahrnehmen und/oder es nicht mit der zu übertragenden Information in Verbindung bringen können.
Zumindest ein Wert für die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle kann vorzugsweise in Abhängigkeit des Fahrers und/oder des Beifahrers eingestellt werden kann. Exemplarisch kann das Verfahren und/oder das Fahrzeug eine beispielsweise aus einem Einstellungsmenü abrufbare Einstellsequenz unter Verwendung von mehreren kinästhetischen Signalen umfassen. In einem ersten Schritt werden zumindest drei kinästhetische Signale erzeugt. Ferner wird ermittelt, ob diese drei kinästhetischen Signale jeweils vom Fahrer und/oder Beifahrer wahrgenommen werden. Die Amplitude, die Dauer, der Amplitudenverlauf und/oder der Gradient der Amplitude des kinästhetischen Signals zur Übermittlung der Information an den Fahrer wird bzw. werden in Abhängigkeit davon ausgewählt, welches bzw. welche der drei kinästhetischen Signale der Fahrer und/oder der Beifahrer wahrgenommen haben. Zusätzlich können auch weitere Parameter, beispielsweise Offsets, auch je nach Wunsch manuell oder automatisch einstellbar gestaltet sein.
Die Erfindung schafft folglich ein Verfahren, bei dem eine Information zum Fahrer auch derart übertragen werden kann, dass diese sicher und dennoch ohne Störung des Komfortempfindens übertragen wird. Vorzugsweise kann die Information dabei auch derart übermittelt werden, dass der Beifahrer die Informationsübertragung nicht wahrnimmt oder keinen Bezug zu der zu übertragenden Information herstellen kann. Insbesondere wird der Beifahrer durch die Übertragung der Information in seinem Komfortempfinden nicht gestört.
Das kinästhetische Signal kann bei einem auf die Fahrgastzelle wirkenden Beschleunigungshintergrund unterhalb eines ersten vorbestimmten Hintergrundschwellenwertes und insbesondere, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer des Fahrzeuges aufmerksam ist, eine Beschleunigung von etwa 0,3 m/s² bis etwa 0,5 m/s², eine Beschleunigungsänderung von etwa 0,3 m/s² bis etwa 0,5 m/s² und/oder einen Beschleunigungsgradienten von etwa 1 m/s³ bis etwa 1,5 m/s³ aufweisen. Der Ausdruck Beschleunigungsänderung beschreibt den Absolutwert der Änderung der Beschleunigung. Der Beschleunigungsgradient beschreibt die dritte Ableitung nach der Zeit des Ortes. Der Beschleunigungshintergrund umfasst im Sinne dieser Erfindung die übrigen Beschleunigungen, die auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges wirken bzw. wirken können. Diese Beschleunigungen können aufgrund der Beschaffenheit der Fahrbahn, der Fahrweise des Fahrers, der technisch bedingten Beschleunigungen entstehen, die beispielsweise aufgrund der Vorgänge im Antriebsstrang, aufgrund von Stabilisierungsvorgängen, aufgrund von Schaltvorgängen und/oder aufgrund von Regelvorgängen im Fahrzeug, etc. verursacht werden. Wenn sich der kinästhetische Hintergrund unter dem ersten vorbestimmten Schwellenwert befindet, liegt ein ruhiger Beschleunigungshintergrund vor. Der Hintergrundschwellenwert kann sich insbesondere auf die maximale, mittlere, normierte oder kulminierte Beschleunigung, die auf die Fahrgastzelle innerhalb eines Zeitraums von etwa 1 sec bis etwa 20 sec wirken, beziehen. Der erste Hintergrundschwellenwert kann niedriger als 0,2 m/s², vorzugsweise niedriger als 0,3 m/s², höchst vorzugsweise niedriger als 0,4 m/s² sein.
Das kinästhetische Signal kann bei einem auf die Fahrgastzelle wirkenden Beschleunigungshintergrund oberhalb eines zweiten vorbestimmten Hintergrundschwellenwertes und insbesondere, wenn ermittelt wird, dass der Fahrer des Fahrzeuges aufmerksam ist, eine Beschleunigung von etwa 0,6 m/s² bis etwa 1,0 m/s², eine Beschleunigungsänderung von etwa 0,6 m/s² bis etwa 1,0 m/s² und/oder einen Beschleunigungsgradient von etwa 2 m/s³ bis etwa 3 m/s³ aufweisen.
Das Verfahren kann derart ausgestaltet sein, dass zumindest ein kinästhetisches Signal eine Kombination aus Längsbeschleunigung, Wank-Beschleunigung, Nickbeschleunigung mit einer Querbeschleunigung umfasst, wobei sich diese Zahlenwerte jeweils einer Summe der Beschleunigungseinwirkungen entsprechen, oder eine insgesamt eine entsprechende, beispielsweise etwa gleich intensive Wirkung erzeugen.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, das wenn es in einen Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen wird, die Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens ausführt.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugsystem, das dazu ausgebildet ist, eine Information in die Fahrgastzelle eines Fahrzeuges zu übertragen. Das Fahrzeugsystem ermittelt eine zu übertragenden Information. Die Information kann einem von zumindest zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten qualitativen und/oder zumindest einem vorbestimmten quantitativen Kriterium zugeordnet werden. Zumindest ein Aktor des Fahrzeuges kann eine Beschleunigungseinwirkung auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges erzeugen, wobei die Beschleunigungseinwirkung in der Fahrgastzelle das kinästhetische Signal erzeugt, dem die Information zugeordnet ist.
Das Fahrzeugsystem kann so weitergebildet sein, wie zuvor hinsichtlich des Verfahrens beschrieben wurde.
Beim Fahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeug. Auch betrifft die Erfindung ein Motorrad, bevorzugt ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Motorrad. Bei Motorrad ist der Rahmen bzw. Die Kontaktfläche mit dem Fahrer des Motorrads sinngemäß als Fahrgastzelle zu verstehen.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, die nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung beschreiben, wobei gilt:
1 zeigt exemplarisch die Amplitude einer Beschleunigungseinwirkung;
2 zeigt einen Beschleunigungsverlauf mit mehreren wahrnehmbaren Impulsen;
3 zeigt den Beschleunigungsverlauf eines kinästhetischen Signals zum Informieren über eine überhöhte Geschwindigkeit;
4 zeigt den Beschleunigungsverlauf eines kinästhetischen Signals bei einer erhöhten kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle;
5a bis c zeigen zwei Klassen kinästhetischen Signale; und
6 zeigt die Veränderung der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle in Abhängigkeit des Beschleunigungshintergrundes.
1 zeigt ein Diagramm mit der Amplitude der Beschleunigungseinwirkung über die Zeit, wobei entlang der Abszisse die Zeit und entlang der Ordinate die Beschleunigung aufgetragen ist. Positive Werte der Beschleunigung entsprechen einer Beschleunigung in die Vorwärtsrichtung, also in die übliche Bewegungsrichtung eines Fahrzeuges. Die Beschleunigung a_F ist die Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und die Beschleunigung a_B ist die Wahrnehmungsschwelle des Beifahrers für eine Beschleunigungseinwirkung. Zwischen den Zeitpunkten t10 und t11 befindet sich die Beschleunigungseinwirkung 2, des in 1 gezeigten kinästhetischen Signals unter der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Beifahrers und des Fahrers. Die Beschleunigungseinwirkung wird also weder vom Fahrer noch vom Beifahrer wahrgenommen. Zwischen den Zeitpunkten t11 und t12 befindet sich die Beschleunigungseinwirkung a des in 1 gezeigten kinästhetischen Signals 2 über der Wahrnehmungsschwelle des Fahrers a_F und unter der Wahrnehmungsschwelle des Beifahrers a_B. Also wird die Beschleunigungseinwirkung vom Fahrer, aber nicht vom Beifahrer wahrgenommen. Zwischen den Zeitpunkten t13 und t14 erzeugt das kinästhetische Signal eine negative Beschleunigungseinwirkung 4, die dazu führt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeuges durch die positive Beschleunigung 2 nicht verändert wird. Die negative Beschleunigung im Bereich von t13 bis t14 dient der Stabilisierung bzw. dem Ausgleich der positiven Beschleunigung 2 oder sonstigen Veränderungen am Fahrzeug aufgrund der positiven Beschleunigung 2.
Bei diesem Beispiel wird das kinästhetische Signal 2 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges, also nach vorne, ausgerichtet, erzeugt. Dieses Signal kann beispielsweise dem Fahrer eines stehenden Fahrzeuges signalisieren, dass die Ampel, an der das Fahrzeug steht, in die grüne Phase umschaltet.
Ein in 1 gezeigtes kinästhetisches Signal 2, 4 oder ein ähnliches kinästhetisches Signal kann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung an einem Stoppschild steht und mittels zumindest eines Sensors des Fahrzeuges ermittelt wird, dass keine Kollisionsgefahr mit einem anderen Verkehrsteilnehmer besteht, um den Fahrer anzuzeigen, dass er das Stoppschild überfahren kann.
Ein in 1 gezeigtes kinästhetisches Signal 2, 4 oder ein ähnliches Signal kann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug auf einer Vorfahrtsstraße fährt und sich einer Kreuzung nähert und diese gefahrlos überquert werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann, falls ermittelt wird, dass ein anderer Verkehrsteilnehmer Vorfahrt hat und zuerst fahren sollte oder fährt, ein kinästhetisches Signal mit einer Amplitude erzeugt werden, die derjenigen des in 1 gezeigten kinästhetischen Signals 2, 4 entgegengesetzt ist.
Das in 1 gezeigte kinästhetische Signal 2, 4 kann einer Klasse zugeordnet sein, die eine für den Fahrer relevante Information übermittelt.
2 zeigt ein kinästhetisches Signal mit mehreren durch den Fahrer wahrnehmbaren Beschleunigungseinwirkungen 6, 8, 10. Die Beschleunigungseinwirkungen 6, 8, 10 zwischen den Zeitpunkten t21 und t22 sowie t23 und t26 werden durch den Fahrer des Fahrzeuges wahrgenommen, da sie sich über der Wahrnehmbarkeitsschwelle a_F befinden. Die Beschleunigungseinwirkung 6 zwischen dem Zeitpunkt t21 und t22 wird durch den Beifahrer nicht wahrgenommen. Die Beschleunigungseinwirkung zwischen den Zeitpunkten t23 und t24 sowie t25 und t26 wird durch den Beifahrer ebenfalls nicht wahrgenommen, da sie sich unter dem Wahrnehmbarkeitsschwellenwert a_B befindet.
Bei dieser Ausführungsform wird dem Fahrer mittels einer Mehrzahl wahrnehmbarer Beschleunigungseinwirkungen 6, 8 eine Information übertragen. Die Beschleunigungseinwirkungen 6, 8 bilden ein kinästhetische Signal, das einer Klasse zugeordnet sein kann, die eine für den Fahrer relevante Information übermittelt. Das kinästhetische Signal besteht beispielsweise aus einem Beschleunigungsverlauf, der innerhalb einer kurzen Zeit die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers zumindest zweimal überschreitet. Dieses kinästhetische Signal hat den Vorteil, dass zwischen dem positiven Beschleunigungseinwirkungen 6, 8 eine negative Beschleunigungseinwirkung 7 vorhanden ist, die die Geschwindigkeitsveränderung des Fahrzeuges aufgrund der positiven Beschleunigungseinwirkungen 6, 8 kompensiert. Folglich kann die gesamte für eine solche Signalisierung erforderliche Amplitude niedrig gehalten werden. Es ist aber auch möglich, eine Beschleunigungseinwirkung 10 auszugeben, die zwischen den Zeitpunkten t24 und t25 auch vom Beifahrer wahrgenommen werden kann, beispielsweise um eine besonders wichtige Information zu übermitteln oder eine Information zu übermitteln, die für den Beifahrer relevant ist, beispielsweise eine Sehenswürdigkeit. Die Beschleunigungseinwirkung 10 bildet ein kinästhetisches Signal, das einer Klasse zugeordnet ist, die eine für alle Insassen relevante Information übermittelt.
3 zeigt ein kinästhetisches Signal, das eine Abweichung von einem Geschwindigkeitsschwellenwert anzeigt. Zum Zeitpunkt t31 wird ein kinästhetisches Signal 12 mit einer Beschleunigungseinwirkung erzeugt, die höher als die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers aber niedriger als die Wahrnehmungsschwelle a_B des Beifahrers ist. Dieses Signal kann folglich lediglich vom Fahrer, aber nicht vom Beifahrer wahrgenommen werden. Die Beschleunigungseinwirkung 12 kann die Überschreitung eines Geschwindigkeitsschwellenwertes, beispielsweise einer Höchstgeschwindigkeit plus einer Toleranz, anzeigen. Nach der negativen Beschleunigungseinwirkung 12 wird eine positive Beschleunigungseinwirkung 14 erzeugt, die die Geschwindigkeitsänderung durch die positive Beschleunigungseinwirkung 12 kompensiert. Die Beschleunigungseinwirkung 12 ist Teil eines kinästhetischen Signals, das einer Klasse zugeordnet ist, die eine für den Fahrer relevante Information übermittelt.
Bei diesem Beispiel hat der Fahrer des Fahrzeuges die Ist-Geschwindigkeit nicht reduziert und/oder der Geschwindigkeitsschwellenwert sinkt im weiteren Verlauf der Fahrbahn stark. Daher wird zum Zeitpunkt t32 eine zweite Beschleunigungseinwirkung 16 erzeugt, die eine höhere Beschleunigung als die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers und zum Zeitpunkt t33 eine höhere Beschleunigung als die Wahrnehmungsschwelle a_B des Fahrens aufweist. Diese Beschleunigungseinwirkung wird vom Fahrer stärker empfunden und wird auch vom Beifahrer empfunden. Die Beschleunigungseinwirkung 16 ist Teil eines kinästhetischen Signals, das einer Klasse zugeordnet ist, die eine für alle Insassen relevante Information übermittelt.
Falls der Geschwindigkeitsschwellenwert im weiteren Verlauf der Fahrbahn erhöht wird und das Fahrzeug um einen Toleranzwert, beispielsweise etwa 15 km/h, langsamer als der Geschwindigkeitsschwellenwert fährt, kann zum Zeitpunkt t34 eine positive Beschleunigungseinwirkung 18 als kinästhetisches Signal ausgegeben werden, deren Amplitude höher als die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers und niedriger als die Wahrnehmungsschwelle a_B des Beifahrers ist. Diese Beschleunigungseinwirkung 18 signalisiert dem Fahrer des Fahrzeuges, dass er das Fahrzeug beschleunigen kann. Die Beschleunigungseinwirkung 18 ist Teil eines kinästhetischen Signals, das einer Klasse zugeordnet ist, die eine für den Fahrer relevante Information übermittelt.
4 zeigt ein Beispiel für die Ausgabe einer Beschleunigungseinwirkung 20a, 20b bei einem unruhigen Beschleunigungshintergrund. Es wird ermittelt, dass ein kinästhetisches Signal vorzugsweise zum Zeitpunkt t40 ausgegeben werden soll, weil zu diesem Zeitpunkt eine Information zu übertragen ist, da voraussichtlich zu diesem Zeitpunkt ein Schwellenwert überschritten wird. Während des unruhigen kinästhetischen Beschleunigungshintergrundes zum Zeitpunkt t40 steigt die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers für die Wahrnehmung eines kinästhetischen Signals. Ein kinästhetisches Signal, das zum Zeitpunkt t40 ausgegeben werden soll muss folglich eine Amplitude haben, die höher als die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers ist. Die Wahrnehmungsschwelle a_F des Fahrers ist mit dem Bezugszeichen 22 dargestellt und die Amplitude der zum Zeitpunkt t40 auszugebenden Beschleunigungseinwirkung ist mit dem Bezugszeichen 24 dargestellt. Die Beschleunigungseinwirkung 20, 20a, 20b ist Teil eines kinästhetischen Signals, das einer Klasse zugeordnet ist, die eine für den Fahrer relevante Information übermittelt.
Um den Komfort und die sichere Übertragung der Information zu gewährleisten, ist es erwünscht, dass das kinästhetische Signal zu einem Zeitpunkt ausgegeben wird, zu dem ein ruhigerer kinästhetischer Hintergrund vorhanden ist und die Wahrnehmungsschwelle des Fahrers a_F niedriger ist. Daher wird die Information zum Zeitpunkt t41 mittels der Beschleunigungseinwirkung 20a oder zum Zeitpunkt t42 mittels der Beschleunigungseinwirkung 20b ausgegeben. Zum Zeitpunkt t41 und/oder zum Zeitpunkt t42 kann die Information mittels einer Beschleunigungseinwirkung 20a, 20b mit einer Amplitude ausgegeben werden, die wesentlich niedriger ist als die Amplitude der Beschleunigungseinwirkung 24 zum Zeitpunkt t40.
5a bis 5c zeigt Diagramme mit der Amplitude der Beschleunigungseinwirkung über die Zeit, wobei entlang der Abszisse die Zeit und entlang der Ordinate die Beschleunigung aufgetragen ist. In 5a bis 5c wird ein zeitlicher Verlauf der Beschleunigungswerte einer Beschleunigungseinwirkung auf die Fahrgastzelle des Fahrzeugs gezeigt. Der in 5a gezeigte Verlauf ist einer ersten Klasse eines kinästhetischen Signales zugeordnet. Die in 5b und 5c gezeigte Verlauf ist einer zweiten Klasse eines kinästhetischen Signales zugeordnet.
Die dargestellten Verläufe der Beschleunigungswerte jeder Klasse kinästhetischer Signale sind derart gewählt bzw. gestaltet, dass die Phasen der Beschleunigungseinwirkungen die über der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers a_F liegen, jeweils ein bestimmtes Muster bilden. Zumindest zwei Muster, die zwei Klassen von zu übermittelnder Information zugeordnet werden, sind dabei derart gewählt, dass diese für den Fahrer des Fahrzeugs leicht voneinander unterscheidbar sind oder leicht erlernbar sind. Der Fahrer erkennt die Klasse des kinästhetischen Signals, bzw. ein konkretes Signal an einem solchen Muster.
Mehrere solche Muster werden bei einer Ausführungsform mit einer grafischen, akustischen oder haptischen Information kombiniert, die im Wesentlichen zeitgleich ausgegeben wird. Diese zusätzliche Information erleichtert das effektive Einlernen bzw. Einprägen der Muster durch den Fahrer des Fahrzeugs. Zusammen mit den zwei oder mehreren kinästhetischen Signalen bildet diese Information jeweils ein besonders einfach erkennbares Muster. Dieses Muster wird auch auf die intermodale Kongruenz der Wahrnehmung optimiert. Außerdem stellen diese Informationen weitere erklärende Information zur Verfügung.
Das Erlernen der Muster durch den Fahrer kann auch eine gewünschte Bildung von einem Reflex beim Fahrer des Fahrzeugs (vergleichbar mit anderen für das beherrschen das Fahrzeugs ausgebildeten typischen Fahrerreflexen) umfassen. Da eine bekannte kinästhetische Information durch Menschen meistens sehr viel schneller wahrnehmbar und bearbeitbar ist, als z. B. eine grafische oder akustische Information, kann der Fahrer das kinästhetische Signal sehr schnell verarbeiten und somit sehr schnell auf die zu übertragende Information reagieren. Dadurch kann auch ein enormer Sicherheitsgewinn bei der Ausübung der fahrerischen Aufgabe erreicht werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die jeweilige zusätzliche Information nach Erlernen bestimmter kinästhetischer Signale durch den Fahrer entfallen. Das Entfallen kann dabei zumindest teilweise automatisch in Abhängigkeit von einer verstrichener Zeit seit der Nutzung des Fahrzeugs durch den Fahrer oder anhängig von der Häufigkeit der Erzeugung entsprechender kinästhetischen Signale erfolgen.
Bei der in 5a gezeigten Ausführungsform sind der ersten Klasse kinästhetischer Signale lediglich Beschleunigungseinwirkungen 26a, 26b in die Längsrichtung des Fahrzeugs mit derartigen Parametern zugeordnet, dass das kinästhetische Signal eine positive Beschleunigungsphase 26a, eine nachfolgende negative Beschleunigungsphase 28 und eine nachfolgende positive Beschleunigungsphase 26b als für den Fahrer wahrnehmbare Beschleunigungsphasen umfassen. Zwischen den wahrnehmbaren Beschleunigungsphasen können sich nicht wahrnehmbare Beschleunigungsphasen befinden.
Das in 5b und 5c gezeigtem kinästhetischer Signal der zweiten Klasse weist andere Parameter als das kinästhetische Signal der ersten Klasse auf und umfasst eine der längsdynamischen Beschleunigung 30a, 30b überlagerte vertikaldynamische Beschleunigungseinwirkung 32, 34. In diesem Beispiel umfasst diese zwei Phasen mit einer für den Fahrer wahrnehmbaren Wankbeschleunigung 32, 34.
Weitere hier nicht grafisch dargestellte Klassen kinästhetischer Signale können unterschiedliche Kombinationen von Verläufen von Beschleunigungswerten umfassen, beispielsweise diverse Kombinationen aus Nick-Wank und Hubbeschleunigungen (a_z, aϑ, aφ, a_z).
In diesem Beispiel können acht bis sechzehn verschiedene vom Fahrer unterscheidbare kinästhetischen Signale erzeugt werden, die jeweils bis zu vier Phasen aus steigenden und fallenden Beschleunigungswerten umfassen. Dabei liegen zumindest jeweils zwei Abschnitte des Verlaufs der Beschleunigungseinwirkung oberhalb der Wahrnehmungsschwelle des Fahrers. Diese werden jeweils einer zu übertragenden Information zugeordnet.
Zumindest zwei Klassen kinästhetischer Signale umfassen in diesem Beispiel ein Muster, das vom Fahrer spätestens nach einer Lernphase als solches erkennbar, bzw. von einem Muster einer anderen Klasse unterscheidbar ist. Darüber hinaus werden weitere Parameter der Beschleunigungseinwirkung (beispielsweise ein weiterer Verlauf der Beschleunigungswerte einer Beschleunigungseinwirkung) in Abhängigkeit von einem weiteren Inhalt der zu übertragenden Information ermittelt und entsprechend erzeugt. Dieser Teil des Beschieunigungsverlaufs kann in Anhängigkeit von einer weiteren, beispielsweise quantitativen Information, die in der zu übertagenden Information enthalten oder aus dieser ermittelt sind, variieren. Somit ist eine Übertragung einer qualitativen Information (beispielsweise eine bestimmte Art der Handlungsanweisung) in Kombination zu der entsprechenden quantitativen Information (beispielsweise ein Dringlichkeitsgrad der Handlungsanweisung) möglich.
Weitere Beispiele von zu übermittelnden Informationen oder Klassen der zu übermittelnder Informationen können beispielsweise eine Klasse des kinästhetischen Signals sein, beispielsweise eine eingehende SMS, MMS, eine eingehende E-Mail und/oder eine eingehende Nachricht im sozialen eine eingehende Netzwerk. Bevorzugt umfassen ein oder unterschiedliche Signale innerhalb der Klasse einen bestimmten Absender oder eine Empfängerkombination, eine bestimmte Schlüsselwortkombination und/oder einen bestimmten Verteiler Ferner kann mit Mitteln des Fahrzeugs automatisch ein Gesprächston eines Gesprächs in der Fahrgastzelle oder eines Telefonats erkannt werden. Insbesondere können durch eine solche Erkennung, beispielsweise ein Gesprächston erkannt werden, der auf einen Streit oder extreme Ablenkung von einer Fahraufgabe kennzeichnet. Dieses kann anhand an sich bekannter oder künftiger Verfahren zur Erkennung des Aufregungszustands und/oder bestimmter detektierter Wörter oder Wortkombinationen erfolgen. Beispielsweise können auch lokal gebräuchlicher Kraftausdrücke die auf einen Streit oder eine extreme emotionale Ablenkung bzw. Störung hinweisen. Dabei können kinästhetische Signale erzeugt werden, die (auch ohne eine hohe Intensität) zu einer sehr schnellen Mäßigung führen können. Eine solche Signalisierung ist sehr viel effektiver, als beispielsweise eine automatische Grafik oder automatische Ansage, weil ein kinästhetisches Signal hauptsächlich in anderen, in diesem Fall nicht überreizten, Gehirnbereichen des Fahrers verarbeitet wird.
6 zeigt die Abhängigkeit der Wahrnehmbarkeitsschwelle des Fahrers |a_F| des Fahrers in Abhängigkeit vom Beschleunigungshintergrund 36 auf die Abszisse ist die Zeit t aufgetragen, und auf der Ordinate ist der Betrag der Beschleunigung |a| aufgetragen.
Die Linie 36 zeigt den kumulierten Betrag des auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges wirkenden Beschleunigungshintergrundes von der Vergangenheit bis zum aktuellen Zeitpunkt t60. Der kulminierte Betrag setzt sich aus verschiedenen längsdynamischen, querdynamischen und vertikaldynamischen Beschleunigungen und Vibrationen als ein Betragswert zusammen, der auf die Fahrgastzelle wirkt. Die Einflussfaktoren einzelner Beschleunigungskomponenten werden dabei berücksichtigt. Der Verlauf der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle |a_F| 38 wird in Abhängigkeit des kinästhetischen Hintergrundes 36 ermittelt und prädiziert. Das Ermitteln des Wahrnehmungsschwellenwertes des Fahrers 38 kann durch Berechnen der umhüllenden Kurve und/oder mittels eines mit einem Tiefpass gefilterten Verlaufs des Beschleunigungshintergrundes 36 erfolgen. Anhand dieser Werte kann ein Verlauf der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle für die nahe Zukunft beispielsweise für 1 sec, 5 sec und/oder 10 sec ermittelt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch ein für die nahe Zukunft kinästhetisches Signal 25% über der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und unter dem doppelten Beschleunigungswert der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers liegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011053778 A1 [0002]
JP 2007199026 [0002]
EP 2161699 A2 [0003]
DE 102004016981 A1 [0010]
DE 19857992 C2 [0010]
DE 102004030756 A1 [0010]
DE 102005040791 A1 [0010]

Claims

Verfahren zum Übermitteln von zumindest zwei unterschiedlichen Informationen an einen Insassen eines Fahrzeuges, mit den folgenden Schritten: – Ermitteln einer zu übermittelnden Information; – Zuordnen der Information zu einem von zumindest zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen (26a, 26b, 28, 30a, 30b, 32, 34) in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten qualitativen und/oder von zumindest einem vorbestimmten quantitativen Kriterium; – Erzeugen einer Beschleunigungseinwirkung (26a, 26b, 28, 30a, 30b, 32, 34) mit zumindest einem Aktor des Fahrzeuges auf eine Fahrgastzelle des Fahrzeuges, wobei die Beschleunigungseinwirkung in der Fahrgastzelle das kinästhetische Signal erzeugt, dem die Information zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Zuordnens der Information das Zuordnen der Information zu zumindest zwei Klassen kinästhetischer Signale umfasst, wobei sich die Klassen kinästhetischer Signale (26a, 26b, 28, 30a, 30b, 32, 34) zumindest durch eines von folgenden Parametern unterscheiden: – eine wirkende Kraft und/oder Amplitude – einen oder mehrere Beschleunigungswerte, – eine Dauer der Beschleunigung, – einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung, – einen zeitlichen Verlauf der Kraft, – einen Gradient der Beschleunigung, – einen Gradient der Kraft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, ob die Information einen Bezug zu einer von dem Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist; – Zuordnen der Information zu einem kinästhetischen Signal (12) einer ersten Klasse (16), falls die Information einen Bezug zu der von dem Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist; und – Zuordnen der Information zu einem kinästhetischen Signal einer zweiten Klasse, falls die Information keinen Bezug zu der von dem Fahrer unmittelbar wahrnehmbaren Umgebung aufweist.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zu übertragende Information, die sich auf zumindest eine Meldung außerhalb der Führung des Fahrzeugs oder der Führungsaufgabe des Fahrers bezieht, einem oder mehreren kinästhetischen Signalen (26a, 26b, 28, 30a, 30b, 32, 34) zugeordnet wird, das bzw. die sich qualitativ von einem oder mehreren kinästhetischen Signalen (26a, 26b, 28, 30a, 30b, 32, 34) unterscheidet, das bzw. die einer Information zugeordnet sind, die die Führung des Fahrzeugs oder der Führungsaufgabe des Fahrers betrifft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, ob die Information einen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist; – Zuordnen der Information zu einem kinästhetischen Signal einer ersten Klasse, falls die Information einen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist; und – Zuordnen der Information zu einem kinästhetischen Signal einer zweiten Klasse, falls die Information keinen Bezug zu einer Führung des Fahrzeuges und/oder einer Führungsaufgabe des Fahrers aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übermittelnde Information folgende Information betrifft: – Infotainment-Inhalt, – Navigation, – Kommunikationsinhalt von außerhalb des Fahrzeugs, – technischer Zustand des Fahrzeugs, – eine mit Mitteln des Fahrzeugs ermittelte Ampelphase, – eine nicht korrekt geschlossene Tür oder Klappe des Fahrzeugs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Ausgeben einer weiteren Information, die einen unmittelbaren Bezug zur zu übertragenden Information aufweist, in einem zeitlichen Zusammenhang mit der zu übermittelnden Information, wobei die weitere Information zumindest eines von Folgendem umfasst: – ein Bild, – eine Bildersequenz, – ein Audiosignal und/oder – ein haptisches Signal.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, ob die Information für den Fahrer oder für den Beifahrer oder für einen anderen Insassen des Fahrzeuges bestimmt ist; – Falls die Information im Wesentlichen nur für den Fahrer bestimmt ist, Zuweisen der Information der ersten Klasse; – Falls die Information im Wesentlichen für den Fahrer und Beifahrer bestimmt ist, Zuweisen der Information der zweiten Klasse; und falls die Information im Wesentlichen für einen weiteren Insassen oder alle Insassen bestimmt ist, Zuweisen der Information der dritten Klasse.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Zuordnen zumindest einer Klasse von zu übermittelnder Information oder Informationen an eine Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale; – Zuordnen zumindest einer Klasse von zu übermittelnder Information oder Informationen an eine Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale, die jeweils ein lokales Maximum der Amplitude in zwei entgegengesetzten Richtungen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes kinästhetisches Signal der Mehrzahl kinästhetischer Signale eine erste Amplitude und eine erste Dauer aufweist und ein zweites kinästhetisches Signal der Mehrzahl kinästhetischer Signale eine zweite Amplitude und eine zweite Dauer aufweist, wobei die erste Dauer kürzer als die zweite Dauer ist und die erste Amplitude höher als die zweite Amplitude ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Erzeugen einer Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale, wobei zwei kinästhetische Signale eine Phase mit einer negativen Amplitude der Beschleunigungseinwirkung und ein kinästhetisches Signal eine Phase mit einer positiven Amplitude der Beschleunigungseinwirkung aufweist; – Erzeugen einer Mehrzahl kinästhetischer Signale, wobei zwei kinästhetische Signale eine Phase mit einer positiven Amplitude der Beschleunigungseinwirkung und ein kinästhetisches Signal eine Phase mit einer negativen Amplitude der Beschleunigungseinwirkung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Beschleunigungseinwirkung zumindest zwei Phasen umfasst, wobei die zumindest eine Phase eine negative Amplitude und einen ersten Betrag aufweist und die zumindest eine zweite Phase, die eine positive Amplitude und einen zweiten Betrag aufweist; oder – die zumindest eine Phase eine positive Amplitude und einen ersten Betrag aufweist und die zumindest eine zweite Phase, die eine negative Amplitude und einen zweiten Betrag aufweist, wobei der erster Betrag wesentlich niedriger als der zweiter Betrag ist und, bevorzugt unter der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers des Fahrzeugs liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche zu übermittelnden Informationen oder Klassen zu übermittelnden Informationen zwei kinästhetischen Signalen oder Klassen kinästhetischer Signale zugeordnet werden, die zumindest zwei unterschiedlichen Mustern entsprechen, die aus Phasen der Beschleunigungseinwirkungen, die über der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers (a_F) liegen, gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das kinästhetische Signal zumindest teilweise mittels eines elektrischen Fahrantriebs, vorzugsweise mit einem Elektro- oder Hybridfahrzeug, erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln einer Witterungsbedingung in der Umgebung des Fahrzeuges; – Ermitteln eines Reibkoeffizienten zumindest eines Rades auf einer Fahrbahn; ferner aufweisend den folgenden Schritt: – Variieren zumindest eines Parameters des kinästhetischen Signals oder der Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale in Abhängigkeit der Witterungsbedingung und/oder des Reibkoeffizienten des zumindest einen Rades auf der Fahrbahn.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer des kinästhetischen Signals oder die Dauer der Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale kürzer als 2 sec, vorzugsweise kürzer als 1 sec, mehr bevorzugt kürzer als 0,5 sec, höchst vorzugsweise kürzer als 0,3 sec, ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln eines Beschleunigungshintergrundes (36) des Fahrzeuges; – Ermitteln des aktuellen Fahrbahnzustandes und/oder des Fahrbahnzustands im weiteren Fahrbahnverlauf; – Ermitteln des aktuellen und/oder zukünftigen Fahrbahnverlaufs; ferner aufweisend den folgenden Schritt: – Variieren zumindest eines Parameters (38) des kinästhetischen Signals oder der Mehrzahl aufeinanderfolgender kinästhetischer Signale in Abhängigkeit – des Beschleunigungshintergrundes und/oder – des aktuellen Fahrbahnzustand und/oder Fahrbahnzustand im weiteren Fahrbahnverlauf und/oder – des aktuellen und/oder zukünftigen Fahrbahnverlaufs.
Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln des Beschleunigungshintergrundes während eines Zeitraums von mindestens 1 sec bis zu 60 sec; – Ermitteln eines Beschleunigungshintergrundes des Fahrzeuges mittels zumindest eines Sensors; – Ermitteln des aktuellen und/oder zukünftigen Fahrbahnverlaufs mittels zumindest eines Sensors; – Ermitteln des aktuellen Fahrbahnzustands und/oder des Fahrbahnzustands im weiteren Fahrbahnverlauf mittels zumindest eines Sensors; – Ermitteln des aktuellen und/oder weiteren Fahrbahnverlaufs mittels einer Datenbank; – Ermitteln des aktuellen Fahrbahnzustands und/oder des Fahrbahnzustands im weiteren Fahrbahnverlauf mittels einer Datenbank; – Ermitteln des aktuellen und/oder des zukünftigen Fahrbahnverlaufs mittels eines Navigationssystems; und/oder – Ermitteln des aktuellen Fahrbahnzustands und/oder des Fahrbahnzustands im weiteren Fahrbahnverlauf mittels eines Navigationssystems.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, welches Manöver der Fahrer des Fahrzeuges durchzuführen beabsichtigt; und – Variieren des Zeitpunktes, an dem das kinästhetische Signal erzeugt wird, und/oder zumindest eines Parameters des kinästhetischen Signals in Abhängigkeit des Manövers, das der Fahrer durchzuführen beabsichtigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das kinästhetische Signal zumindest eine der folgenden Richtungen umfasst: – ein Wanken; – ein Nicken; – ein Gieren – eine Hubbewegung entlang der Vertikalachse des Fahrzeuges; – eine Senkbewegung entlang der Vertikalachse des Fahrzeuges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Erfassen des Zustandes des Fahrers des Fahrzeuges; – Ermitteln der Auslastung des Fahrers des Fahrzeuges; – Ermitteln der Blickrichtung des Fahrers; ferner aufweisend folgenden Schritt: – Variieren zumindest eines Parameters und/oder des Zeitpunktes der Erzeugung des zumindest einen kinästhetischen Signals in Abhängigkeit des Zustandes des Fahrers, der Auslastung des Fahrers und/oder der Blickrichtung des Fahrers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Erzeugen des kinästhetischen Signals (6, 8), dem eine an den Fahrer zu übertragende Information zugeordnet ist, mit derartigen Parameters, dass das kinästhetische Signal einer Klasse von mehr als 70% der Fahrer erkannt wird und von weniger als 70% der Insassen des Fahrzeuges erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des kinästhetischen Signals (6, 8), das von mehr als 70% der Fahrer erkannt wird und von weniger als 70% der Insassen des Fahrzeuges erkannt wird, mittels statistischer Verfahren ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das kinästhetische Signal (6, 8), dem an den Fahrer zu übertragende Information zugeordnet ist, zumindest eine der folgenden Eigenschaften bei einem ruhigen kinästhetischen Hintergrund und wenn ermittelt wird, dass der Fahrer des Fahrzeuges aufmerksam ist, aufweist: – eine Amplitude der Beschleunigung von etwa 0,3 m/s² bis etwa 0,5 m/s²; – eine Beschleunigungsänderung von etwa 0,3 m/s² bis etwa 0,5 m/s²; – einen Beschleunigungsgradienten von etwa 1 m/s³ bis etwa 1,5 m/s³.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das kinästhetischen Signal (6, 8), dem an den Fahrer zu übertragende Information zugeordnet ist, zumindest eine der folgenden Eigenschaften bei einem ruhigen kinästhetischen Hintergrund und wenn ermittelt wird, dass der Fahrer des Fahrzeuges nicht aufmerksam ist, aufweist: – einen Beschleunigungsbetrag von etwa 0,6 m/s² bis etwa 1,0 m/s²; – eine Beschleunigungsänderung von etwa 0,6 m/s² bis etwa 1,0 m/s²; – einen Beschleunigungsgradienten von etwa 2 m/s³ bis etwa 3 m/s³.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das kinästhetischen Signal (6, 8), dem an den Fahrer zu übertragende Information zugeordnet ist, zumindest eine der folgenden Eigenschaften bei einem unruhigen kinästhetischen Hintergrund aufweist: – einen Beschleunigungsbetrag von etwa 0,45 m/s² bis etwa 2 m/s²; – eine Beschleunigungsänderung von etwa 0,45 m/s² bis etwa 2 m/s²; – einen Beschleunigungsgradienten von etwa 2,5 m/s³ bis etwa 4 m/s³.
Computerprogrammprodukt, das, wenn es in einen Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen wird, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 26 ausführt.
Fahrzeugsystem, das dazu ausgebildet ist, eine Information in die Fahrgastzelle eines Fahrzeuges zu übertragen, und dazu ausgebildet ist, – eine zu übertragende Information zu ermitteln, – die Information einem von zumindest zwei unterschiedlichen kinästhetischen Signalen in Abhängigkeit von zumindest einem vorbestimmten qualitativen und/oder zumindest einem vorbestimmten quantitativen Kriterium zuzuordnen, und – eine Beschleunigungseinwirkung mit zumindest einem Aktor des Fahrzeuges auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges zu erzeugen, wobei die Beschleunigungseinwirkung in der Fahrgastzelle das kinästhetische Signal erzeugt, dem die Information zugeordnet ist.