DE102014214389A1

DE102014214389A1 - Verfahren und System zum Signalisieren eines geeigneten optimalen Zeitpunktes zum Durchführen eines Manöverteils eines mehrteiligen Manövers eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102014214389A1
Application number: DE102014214389.6A
Authority: DE
Inventors: Alexander Augst
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 zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeuges bei der Durchführung eines mehrteiligen Manövers, mit folgenden Schritten: – Ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrsteuerungssystem des Fahrzeuges ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt; – Ermitteln eines optimalen Zeitpunkts für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des mehrteiligen Manövers; – Erzeugen eines kinästhetischen Signals an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und System zum Signalisieren eines geeigneten Zeitpunktes zum Durchführen eines Manöverteils eines mehrteiligen Manövers eines Fahrzeuges.
Im Stand der Technik sind bei teilautomatisch oder vollautomatisch fahrende Fahrzeuge und Fahrerassistenzfunktionen bekannt, beispielsweise zum Halten des Abstandes zum vorausfahrenden Fahrzeug, zum Einparken etc.
Im Stand der Technik werden Hinweise eines Fahrerassistenzsystems an den Fahrer akustisch und/oder optisch ausgegeben. Es ist bekannt, dass der auditive Kanal und der visuelle Kanal des Fahrers in vielen Verkehrssituationen überlastet sein können. Dies kann zu einer verlängerten Reaktionszeit oder Müdigkeit führen.
Optische Hinweise haben den Nachteil, dass der Fahrer immer wieder seine Aufmerksamkeit auf die Anzeige (beispielsweise im Kombi-Instrument, Anzeige auf der Windschutzscheibe) richten muss, um den aktuellen Status der Anzeige zu überwachen. Dabei besteht grundsätzlich die Gefahr, dass der Fahrer den Hinweis nicht bemerkt und die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und anderer Verkehrsteilnehmer dadurch gefährdet wird. Besonders bei dynamischen Manövern ist es kaum möglich, den Blick von der Fahrbahn für eine ausreichende Zeit auf ein Anzeigeinstrument zu richten.
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 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. Eine visuelle Anzeige des Zeitpunktes zur Durchführung eines Manöverteils ist nur in seltenen Fällen sinnvoll, da Manöverteile und die entsprechend erforderliche Reaktionszeit des Fahrers sehr kurz sein müssen. Besonders sind von diesem Nachteil mehrteilige Manöver betroffen, insbesondere wenn diese eine schnelle Abfolge einzelner Manöverphasen umfassen.
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 stören bzw. beunruhigen oder zu Rückschlüssen auf ein mangelndes Fahrvermögen des Fahrers führen.
Im Stand der Technik bekannte Vibrationssignale des Lenkrads weisen darüber hinaus den Nachteil auf, dass diese für den Fahrer nicht intuitiv mit einer Richtung verknüpft sind, da sich diese Warnsignale nur auf die Lenkung beziehen bzw. so interpretiert werden.
Im Stand der Technik ist bekannt, eine Information mit einem kinästhetischen Signal zu übertragen. 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 oder rutschigen Strafe begeht. Ein starkes kinästhetisches Signal ist störend oder gefährlich. Ein zu schwaches kinästhetisches Signal kann bei einer unebenen Strafe aufgrund von vielen kleinen Beschleunigungen durch den Fahrer nicht wahrgenommen werden.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen des Fahrers eines Fahrzeuges bei der Durchführung eines mehrteiligen Manövers zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 34 und ein Fahrzeugsystem nach Anspruch 35 gelöst.
Ein Verfahren zum Unterstützen des Fahrers bei der Durchführung eines mehrteiligen Manövers umfasst das Ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrersteuerungssystem des Fahrzeuges ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt und das Ermitteln eines optimalen Zeitpunktes für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers 2a zumindest einer weiteren Phase des Manövers. Ein kinästhetisches Signal an den Fahrer des Fahrzeuges wird zu einem Zeitpunkt erzeugt, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren schafft eine verbesserte Unterstützung des Fahrers bei der Durchführung eines mehrteiligen Manövers mittels kinästhetischer Signale, die erzeugt werden können, während das Manöver durchgeführt wird. Ein mehrteiliges Manöver kann ein Manöver sein, das zumindest zwei, drei, vier oder mehr unterschiedliche Phasen (Manöverphasen) aufweist. Die zuvor erwähnte ”eine Phase” kann auch eine zweite Phase von mehreren Phasen sein und die zuvor erwähnte ”weitere Phase” kann auch eine dritte Phase von mehreren Phasen sein. Mit anderen Worten, der Ausdruck ”erste Phase” beschreibt eine beliebige Phase eines mehrteiligen Manövers und der Ausdruck ”weitere Phase” beschreibt eine Phase, die der ersten Phase folgt und auch Teil des mehrteiligen Fahrmanövers ist. Das kinästhetische Signal wird während der Durchführung des Manövers erzeugt. Das kinästhetische Signal kann während der Ausführung einer Phase des Manövers erzeugt werden, wobei es auch eine der darauffolgenden Phasen oder einen Übergang zwischen den Phasen betreffen kann. Dies ist vorteilhaft, weil damit sichergestellt ist, dass der Fahrer ein bestimmtes Manöver tatsächlich ausführt. Dadurch wird das Risiko der Erzeugung eines irreführenden kinästhetischen Signals reduziert.
Der optimale Zeitpunkt kann dabei derjenige Zeitpunkt sein, der ein besonders sicheres Manöver ermöglicht, der ein besonders effizientes Manöver ermöglicht, bei dem die Erfüllung der Verkehrsregeln möglichst vollumfänglich berücksichtigt wird und/oder ein besonders komfortables Manöver ermöglicht wird. Bei den besonders komfortablen Manövern kann berücksichtigt werden, dass sich die Beschleunigungswerte unterhalb von vorbestimmten Beschleunigungswerten befinden, insbesondere unter vorbestimmten Querbeschleunigungswerten befinden. Vorteilhafterweise werden während der Durchführung eines mehrteiligen Manövers mehr als zwei, drei, vier oder fünf optimale Zeitpunkte mittels kinästhetischer Signale repräsentiert.
Der optimale Zeitpunkt kann auf Grundlage zumindest eines perzeptiven Sensors (beispielsweise Radar, LIDAR, Kamera, Stereokamera oder dergleichen) des Fahrzeuges derart ermittelt werden, dass eine vorausbestimmte Abweichung von einem vorausbestimmten Maß für ein Kollisionsrisiko, eine Zielposition des Fahrzeuges nach der weiteren Phase des Manövers, eine Toleranz gegenüber Verkehrsregeln oder dergleichen nicht überschritten werden. Der optimale Zeitpunkt kann auch den spätesten Zeitpunkt repräsentieren, eine weitere Phase des Manövers einzuleiten, ohne dass dabei eine der zuvor aufgezählten Bedingungen wesentlich verletzt wird. Mit anderen Worten, der optimale Zeitpunkt kann ein lokales Optimum, vorzugsweise ein globales Optimum sein. Das Optimum kann in Abhängigkeit von zumindest einem Optimierungskriterium ermittelt werden. Der optimale Zeitpunkt kann auch ein Kompromiss aus mehreren Optimierungskriterien sein.
Analog können zwei oder mehrerer optimale Zeitpunkte für einen Übergang von einer ersten Phase zu einer zweiten Phase und von einer zweiten Phase zu einer dritten Phase signalisiert werden.
Der optimale Zeitpunkt kann einen Zeitraum von etwa 0,1 sec bis etwa 0,5 sec umfassen, in der ein oder mehrere optimale Zeitpunkte liegen können.
Bevorzugt wird ein optimaler Zeitpunkt durch zumindest eine Phase der Beschleunigungseinwirkung des kinästhetischen Signals, die oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers des Fahrzeugs liegt, repräsentiert.
Dabei bezieht sich der optimale Zeitpunkt bevorzugt auf eine nahe Zukunft von 0,2 bis 5 sec. Die Erzeugung des kinästhetischen Signals erfolgt bevorzugt zu einem früheren Zeitpunkt, bevorzugt derart, dass es die gewünschte Wirkung zum optimalen Zeitpunkt hervorruft oder hervorrufen kann, derart, dass die Wirkung im Wesentlichen dem optimalen Zeitpunkt entspricht. Eine gewünschte Wirkung kann beispielsweise eine Handlung des Fahrers auf das kinästhetische Signal sein.
Die erfindungsgemäße Ermittlung eines optimalen Zeitpunktes für zumindest einen Übergang zwischen zumindest zwei Phasen eines Manövers zusammen mit der Ausgabe des kinästhetischen Signals ist besonders vorteilhaft, weil der kinästhetische Wahrnehmungskanal des Menschen eine sehr schnelle Wahrnehmung von relativ einfachen Signalen und somit auch eine darauffolgende Reaktion bzw. Aktion des Menschen ermöglicht. Erfahrungsgemäß führt die Wahrnehmung eines kinästhetischen Signals zu einer weitgehend konstanten Reaktionszeit, die nur eine relativ geringe Streuung zu der Reaktionszeit eines anderen Menschen aufweist. Ferner ist die Reaktionszeit auf ein kinästhetisches Signal verglichen mit einem auditiven oder visuellen Signal kürzer. Ferner streut die Reaktionszeit auf ein kinästhetisches Signal weniger als die Reaktionszeit auf ein auditives oder visuelles Signal über eine größere Anzahl von Menschen.
Eine Reaktion auf eine interpretationsbedürftige Grafik, Ansage oder Ton setzt wesentlich später ein und die Reaktionszeit streut wesentlich höher. Folglich sind eine auditive Signalisierung und eine visuelle Signalisierung des optimalen Zeitpunktes für die Durchführung eines Manöverteils bei einem schnellen Manöver weniger geeignet. Zudem können unterschiedliche, teilweise nicht vorhersehbare, Fahrerreaktionen die Manöverdurchführung beeinträchtigen. Wie zuvor erwähnt wurde, sind der visuelle und der auditive Wahrnehmungskanal des Fahrers besonders bei der Durchführung komplexer, mehrteiliger und insbesondere sicherheitskritischer Manöver oftmals überfordert und der Blick des Fahrers ist meistens von den Anzeigen des Fahrzeuges abgewandt und auf das Verkehrsgeschehen hingerichtet.
Dabei können ein oder mehrere optimale Zeitpunkte derart ermittelt werden, dass die der Zeitpunkt der Aktion oder Reaktion des Fahrers bzw. der Zeitpunkt einer vorausbestimmten Wirkung der Aktion oder Reaktion des Fahrers, die aus der Wahrnehmung des kinästhetische Signal resultiert, zu einem optimalen bzw. optimierten Zeitpunkt stattfinden kann.
Das Manöver kann unterschiedliche Fahrsituationen betreffen und kann bei einer Ausführungsform ein vollständig durch den Fahrer des Fahrzeuges durchzuführendes Manöver sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Manöver ein von einem teil-automatisiert fahrenden Fahrzeug auszuführendes Manöver sein. Bei noch einer anderen Ausführungsform kann das Manöver einen von einem hoch-automatisiert fahrenden Fahrzeug auszuführendes Manöver sein. Derartige Systeme sind sowohl für spezielle Manöver, beispielsweise ausweichen, überholen, als auch Manöver im Rahmen eines so genannten hoch-automatisierten Fahrens an sich bekannt. Ein zumindest teil-automatisiert durchgeführtes Manöver kann von einem Fahrsteuerungssystem des Fahrzeuges eingeleitet und/oder ganz oder teilweise von diesem Fahrsteuerungssystem durchgeführt werden. Ein Fahrsteuerungssystem kann auch Teil eines sogenannten teleoperierten Fahrens unter Mitwirkung einer räumlich entfernten Person bei der Steuerung von Manövern umfassen.
Dass das Fahrersteuerungssystem ein Manöver durchführt, kann auf Grundlage von Signalen ermittelt werden, die das Fahrsteuerungssystem ausgibt. Mittels an sich bekannter Verfahren kann ermittelt werden, dass der Fahrer beabsichtigt, ein Manöver durchzuführen oder dieses durchführt, beispielsweise durch Auswerten von Bedienaktionen, die Blinker, Kraftverlauf an den Bedienelementen, Kopfpositionen, Augen nach Verfolgung und dergleichen umfassen. Auch ein Manöver, das bereits durchgeführt wird, kann anhand der Abfolge und der quantitativen Werte der Bedieneraktion ermittelt werden.
Das Ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrsteuerungssystem des Fahrzeuges ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt, kann mittels Anwendung einer Mustererkennung im Bezug auf die von ihm durchgeführte Bedienaktionen und/oder Blickrichtung durchgeführt werden. Dabei können qualitative, quantitative Werte, die eine Bedienaktion, beispielsweise eine Lenkradbewegung, eine Fahrpedalbetätigung, eine Betätigung von Wippen und anderen Bedienelementen repräsentieren und ggf. auch die zeitliche Reihenfolge einzelner Bedienaktionen erfasst und mittels einer Mustererkennung zu einem Manöver das der Fahrer des Fahrzeugs mit hohen Wahrscheinlichkeit durchführt oder durchzuführen beabsichtigt zugeordnet werden.
Dabei kann ein oder mehrere Zeitpunkte, die einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentieren, in Abhängigkeit von diesen Mustern ermittelt oder optimiert werden.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Ermittelns einer Signalrichtung eines kinästhetischen Signals umfassen, die dem Fahrer in Bezug auf eine weitere Phase eines Manövers signalisiert werden soll. Es kann ein kinästhetisches Signal zu dem Zeitpunkt erzeugt werden, der die weitere Phase des Manövers oder des Übergangs zu der weiteren Phase des Manövers repräsentiert und zugleich zumindest eine Signalrichtung anzeigt, die der ermittelten Signalrichtung entspricht.
Alternativ hierzu oder zusätzlich kann ein weiteres kinästhetisches Signal, das zumindest eine Signalrichtung anzeigt, vor oder nach der Erzeugung des kinästhetischen Signals innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums vor oder nach der Erzeugung des zumindest einen kinästhetischen Signals erzeugt werden. Die Signalrichtung kann mit dem kinästhetischen Signal anzeigen werden, das den optimalen Zeitpunkt repräsentiert. Die Signalrichtung kann aber auch mit einem weiteren (zweiten) kinästhetischen Signal signalisiert werden. Bevorzugt kann ein kinästhetisches Signal sowohl die zumindest eine mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelte Signalrichtung als auch den mit Mitteln des Fahrzeuges optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers bei zumindest einer weiteren Phase des Manövers anzeigen.
Alternativ kann beispielsweise eine im Wesentlichen in die Längsrichtung gerichtete Beschleunigungseinwirkung eines kinästhetischen Signals einen optimalen Zeitpunkt repräsentieren. Ein weiteres kinästhetisches Signal, das im Wesentlichen eine vertikaldynamische Beschleunigungseinwirkung umfasst, das in einem engen zeitlichen Zusammenhang mit dem kinästhetischen Signal in Längsrichtung erzeugt wird, zeigt dabei die Signalrichtung an, die eine entsprechende Handlungsempfehlung für den Fahrer oder eine Warnung, die sich auf eine bestimmte Richtung bezieht, sein kann.
Die Signalrichtung eines kinästhetischen Signals kann in Abhängigkeit von einer Richtung ermittelt werden, in der der Fahrer das Fahrzeug lenken soll oder nicht lenken soll.
Ein derartiges kinästhetisches Signal kann zumindest einen Parameter oder zumindest eine Beschleunigungseinwirkung als eine Handlungsempfehlung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Signalrichtung eines kinästhetischen Signals eine Richtung repräsentieren, die für eine weitere Phase eines mehrteiligen Manövers zu vermeiden ist. Bei dieser Vorgehensweise kann ein derartiges kinästhetisches Signal durch zumindest einen Parameter der Beschleunigungseinwirkung als Warnung parametriert werden. Beispielsweise durch eine Hubbewegung.
Das Verfahren kann einen durchzuführenden Übergang von einer Phase eines zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers zu einer weiteren Phase des zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers ermitteln. Ein kinästhetisches Signal kann erzeugt werden, wenn ermittelt wird, dass ein Übergang von einer ersten Phase eines zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers durchzuführen ist. Die Signalrichtung des kinästhetischen Signals kann in Abhängigkeit von einem Übergang von zumindest einer Phase eines zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers ermittelt werden.
Die Erfindung kann auch bei so genannten teil-automatisierten Manövern angewendet werden, und kann auch bei einem so genannten ”stückweise automatisierten Fahren” angewendet werden. Folglich kann der Fahrer auf ähnliche Weise eine kinästhetische Information über ein Manöver bekommen, das das Fahrzeugsteuerungssystem durchführt oder durchzuführen beabsichtigt, wie es beispielsweise einem Reiter eines Reittiers gelingt, das Vorhaben oder eine Handlungsempfehlung des Reittiers zu interpretieren. Ein erfahrener Reiter interpretiert kleinste kinästhetische Einwirkungen des Reittiers und kann somit dessen Absicht prüfen, beispielsweise den Zeitpunkt einen Sprunges, und zwar teilweise bevor die Handlung bzw. der Sprung ausgeführt wird.
Zusätzlich hat die Erfindung den Vorteil, dass die zu übertragende Information bestimmten, ebenfalls durch die Wahl der Parameter gestaltbaren, kinästhetischen Signalen beliebig zugeordnet werden kann. Es erhöht sich insbesondere im Fall eines zumindest teil-automatisiert fahrenden Fahrzeuges die Sicherheit und der Komfort für den Fahrer, weil er intuitiv über die Absicht des Fahrzeugsteuerungssystems informiert wird und je nach Bedarf schnell eingreifen kann. Hochautomatisiertes Fahren bietet trotz seiner bedeutenden Vorteile zu wenig fahrerische Interaktion, zumindest wird es von den Fahrern subjektiv so empfunden. Das Verfahren kann eine derartige Interaktion vorteilhafterweise bieten. Gleichzeitig erhöht sich auch das interaktive Erlebnis bzw. der interaktive Wert des Fahrzeuges.
Das mehrteilige Manöver kann einer Klasse von Manövern zugeordnet sein. Mögliche Klassen sind insbesondere Abbiegemanöver, Ausweichmanöver, Spurwechselmanöver, Überholmanöver, Einparkmanöver, Rangiermanöver. Eine solche Zuordnung ist vorteilhaft, weil die teilweise sehr wesentliche unterschiedliche spezifischen Eigenschaften der Manöver (Geschwindigkeitsbereiche, Fahrdynamische Effekte, Sicherheitsanforderungen etc.) berücksichtigt werden können.
Das Verfahren kann die Klasse des mehrteiligen Manövers ermitteln, das der Fahrer des Fahrzeuges durchführt oder durchzuführen beabsichtigt. Ferner kann das Verfahren einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des mehrteiligen Manövers, bevorzugt in Abhängigkeit von der einen ermittelten Klasse des Manövers, ermitteln. Ferner kann das Verfahren einen oder mehrere Parameter des kinästhetischen Signals in Abhängigkeit von der ermittelten Klasse des mehrteiligen Manövers ermitteln. Das Ermitteln eines oder mehrerer optimaler Zeitpunkte erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten Klasse des mehrteiligen Manövers. Insbesondere können die kinästhetischen Signale bei einem Manöver, das mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt wird, mit anderen, vorteilhafterweise stärker wirkenden Parametern, erzeugt werden als ein Manöver, das bei einer niedrigeren Geschwindigkeit durchgeführt wird, beispielsweise ein Einparkmanöver.
Die zumindest eine Phase und die zumindest eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers können die Nutzung der Reibkraft der Räder überwiegend für das Bremsen, die Nutzung der Reibkraft überwiegend für das Lenken, das Lenken in eine vorbestimmte Richtung, die Veränderung der Lenkrichtung, die Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit, die Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit bis zum Stillstand und/oder ein erzwungenes Herunterschalten eines zumindest halbautomatischen Getriebes umfassen.
Phasen eines mehrteiligen Manövers können durch überwiegende Nutzung der zur Verfügung stehenden Reibkraft der Räder für das Bremsen oder zum Lenken gekennzeichnet sein, was den Fachmann aus dem Zusammenhängen des sogenannten Kammschen Kreises bekannt ist. Die erste Phase und die zweite Phase können unterschiedliche Lenkrichtungen, eine Veränderung einer Lenkrichtung oder eine starke Veränderung der Lenkgeschwindigkeit aufweisen. Die eine Phase und die weitere Phase des mehrteiligen Manövers können eine starke Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Anhalten oder ein nahezu vollständiges Anhalten des Fahrzeuges aufweisen, insbesondere bei Einparkvorgängen.
Das Verfahren kann einen Zeitpunkt zum Ansteuern zumindest eines Aktors des Fahrzeuges zur Erzeugung des kinästhetischen Signals derart ermitteln, dass der Fahrer des Fahrzeuges auf das Signal zu einem optimalen Zeitpunkt reagieren kann. Das Verfahren kann die geschätzte Reaktionszeit des Fahrers ermitteln und bei der Ermittlung des Zeitpunktes zum Ansteuern des zumindest einen Aktors berücksichtigen. Ferner kann das Verfahren die Verzögerungszeit zwischen einer Ansteuerung zumindest eines Fahrzeugaktors zur Erzeugung des kinästhetischen Signals und einer Erreichung einer vom Fahrer wahrgenommen Beschleunigungseinwirkung ermitteln und berücksichtigen.
Das Verfahren kann auch einen Zeitpunkt zur Ansteuerung zumindest eines Aktors des Fahrzeuges zur Erzeugung eines kinästhetischen Signals derart ermitteln, dass der Fahrer des Fahrzeuges auf das kinästhetische Signal zu einem optimalen Zeitpunkt reagieren kann. Vorzugsweise umfasst dieser Schritt das Ermitteln der geschätzten Reaktionszeit des Fahrers und/oder das Berücksichtigen der Verzögerungszeit zwischen einer Ansteuerung zumindest eines Fahrzeugaktors zur Erzeugung des kinästhetischen Signals und einem Erreichen einer vom Fahrer wahrnehmbaren Beschleunigungseinwirkung.
Die Reaktionszeit des Fahrers kann durch Berücksichtigung seiner Reaktion auf zumindest ein kinästhetisches Signal erfolgen. Diese Reaktionszeit kann in Abhängigkeit des Zustandes und/oder der Auslastung des Fahrers erfolgen, die mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Reaktionszeit des Fahrers als eine Schätzung auf Grundlage einer Statistik oder aufgrund von Erfahrungswerten, beispielsweise einem Zeitraum von 0,2 sec bis 0,7 sec, vorzugsweise 0,4 sec berücksichtigt werden. Ferner wird beim Zeitpunkt der Ausgabe des Steuerungssignals berücksichtigt, wie lange der Aktor benötigt, um die Beschleunigungseinwirkung zu erzeugen. Dadurch kann ein prädizierter Zeitpunkt der Reaktion des Fahrers des Fahrzeuges auf das zumindest eine kinästhetische Signal in zeitlicher Hinsicht präzise erfolgen.
Ferner kann auf diese Weise eine beliebige andere Verzögerungszeit zwischen der Ausgabe des Steuersignals zum Ansteuern des Aktors und einer vom Fahrer wahrnehmbaren Wirkung oder einer bereits angefangenen, insbesondere in einem vorgegebenen Maß abgeschlossene Aktion oder Reaktion des Fahrers, berücksichtigt werden.
Das Verfahren kann zumindest ein Steuerungssignal zum Ansteuern zumindest eines Fahrwerkaktors, der zumindest eine vertikal dynamische Beschleunigungseinwirkung auf die Fahrgastzelle erzeugt, in Abhängigkeit von dem ermittelten optimalen Zeitpunkt und/oder von der ermittelten Signalrichtung, ermitteln und/oder berechnen. Die Erzeugung einer Beschleunigungseinwirkung auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges kann mittels Ansteuerung eines oder mehrerer Fahrwerksaktoren des Fahrzeuges mittels Steuerungssignalen erfolgen, die der Signalrichtung des kinästhetischen Signals entsprechen.
Das Verfahren kann ermitteln, dass eine Phase eines mehrteiligen Manövers eine Bremsung mit einer ersten Verzögerung und einem ersten Lenkeinschlag ist, und eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers mit einem zweiten Lenkeinschlag und mit einer zweiten Bremsung mit einer zweiten Verzögerung ist, wobei die erste Verzögerung höher als die zweite Verzögerung und/oder der erste Lenkeinschlag kleiner als der zweite Lenkeinschlag ist. Das Verfahren kann den optimalen Zeitpunkt für den Übergang zwischen der ersten Phase des Manövers und der weiteren Phase des Manövers ermitteln und das kinästhetische Signal an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt erzeugen, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert. Ein derartiges Manöver kann ein Lenkmanöver sein. Vorzugsweise kann die Signalrichtung des kinästhetischen Signals der Richtung des zweiten Lenkeinschlages entsprechen.
Das Verfahren kann ermitteln, dass eine Phase des mehrteiligen Manövers ein Spurwechsel in eine erste Richtung ist, eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers eine Geschwindigkeitserhöhung ist und die zweite weitere Phase des mehrteiligen Manövers ein Spurwechsel in die zweite Richtung ist, wobei die erste Richtung der zweiten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist. Das Verfahren kann einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang zwischen der einen Phase des Manövers und der ersten weiteren Phase des Manövers und/oder für den Übergang zwischen der ersten weiteren Phase des Manövers und der zweiten weiteren Phase des Manövers ermitteln. Ein kinästhetisches Signal an den Fahrer des Fahrzeuges wird zu einem Zeitpunkt, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers in zumindest eine weitere Phase des Manövers repräsentiert, erzeugt, wobei die Signalrichtung bevorzugt die Richtung der Phase repräsentiert, die als nächstes ausgeführt wird oder ausgeführt werden soll.
Falls das mehrteilige Manöver der Klasse eines Ausweichmanövers zugeordnet ist kann die erste Phase des mehrteiligen Manövers eine Bremsphase vor einer Lenkphase sein und die weitere Phase des mehrteiligen Manövers eine Lenkphase des Ausweichmanövers sein. Bevorzugt entspricht die Signalrichtung des kinästhetischen Signals der Richtung der Lenkphase. Besonders bevorzugt wird das kinästhetische Signal mittels einer Ansteuerung der Wankstabilisierungsaktoren des Fahrzeuges erzeugt und weist eine Rollbeschleunigung auf.
Das Verfahren kann ermitteln, ob für zumindest eine Phase des mehrteiligen Manövers ein Lenkmanöver erforderlich ist, und das kinästhetische Signal umfassend eine Rollbeschleunigung um die Längsachse des Fahrzeuges erzeugen. Die Rollbeschleunigung kann im Wesentlichen in die Lenkrichtung gerichtet sein.
Das Verfahren kann ermitteln, ob ein Lenkmanöver erforderlich ist. Ferner kann das Verfahren ermitteln, ob ein Gegenlenkmanöver erforderlich ist, wobei die lenkbaren Räder des Fahrzeuges bei dem Lenkmanöver in eine erste Richtung eingeschlagen werden und beim Gegenlenkmanöver in eine zweite Richtung eingeschlagen werden, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Das Verfahren kann den optimalen Zeitpunkt für das Lenkmanöver ermitteln. Falls der optimale Zeitpunkt für das Lenkmanöver erreicht ist, werden das kinästhetische Signal und/oder ein haptisches Signal ausgegeben. Ferner wird der optimale Zeitpunkt für das Gegenlenkmanöver ermittelt, und falls der optimale Zeitpunkt für das Gegenlenkmanöver erreicht ist, wird das kinästhetische Signal und/oder das haptische Signal erzeugt.
Dabei kann sich die Richtung der Beschleunigungseinwirkung innerhalb eines kinästhetischen Signals zumindest zweimal ändern.
Das Verfahren umfasst auch den Schritt des Ermittelns zumindest eines Parameters des zumindest einen Steuerungssignals zum Ansteuern des zumindest eines Aktors des Fahrzeuges derart, dass zumindest eine resultierende Beschleunigungsphase der Fahrgastzelle im Wesentlichen in die ermittelte Signalrichtung ausgerichtet ist und sich oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers befindet. Das zumindest eine Steuerungssignal wird derart ermittelt, dass der entsprechende Parameter der Beschleunigungseinwirkung, die auf die Fahrgastzelle des Fahrzeuges wirkt, zumindest zwei Phasen umfasst, wobei zumindest eine erste Phase im Wesentlichen in die Signalrichtung ausgerichtet ist und sich oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers befindet. Zumindest ein Parameter des Signals kann durch die Signalbotschaft des Steuersignals innerhalb des Fahrzeuges übertragen werden. Die Aktoren sind bevorzugt vertikaldynamische Aktoren des Fahrzeuges.
Es wird zumindest ein Parameter des Steuerungssignals zur Ansteuerung des zumindest einen Aktors des Fahrzeuges derart ermittelt, dass zumindest eine resultierende Beschleunigungsphase der Fahrgastzelle im Wesentlichen gegen die ermittelte Signalrichtung ausgerichtet ist und sich unterhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers befindet. Dadurch ergibt sich eine Kombination der Beschleunigungseinwirkungen auf die Fahrgastzelle in zwei Phasen, wobei lediglich die erste Beschleunigungsphase in die Signalrichtung ausgerichtet ist und vom Fahrer des Fahrzeuges zumindest deutlich stärker wahrnehmbar ist als die zweite Phase der Beschleunigungseinwirkung. Dabei nimmt der Fahrer des Fahrzeuges die zumindest eine erste Phase als Signalrichtung des kinästhetischen Signals war.
Die zweite Phase der Beschleunigungseinwirkung kann im Wesentlichen entgegengesetzt zur Signalrichtung des kinästhetischen Signals ausgerichtet sein. Mit dieser kann die innerhalb einer ersten Phase erfolgte Bewegung der Fahrgastzelle ausgeglichen werden. Besonders bevorzugt werden die Parameter der zumindest eine Beschleunigungsphase derart gewählt, dass die resultierende Beschleunigungseinwirkung zumindest etwa 20% bis etwa 50% unter der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers des Fahrzeuges liegt. Folglich kann eine relativ schnelle Stabilisierung bzw. Rückstabilisierung der Fahrgastzelle erfolgen, ohne dass der Fahrer die zweite Phase, beispielsweise als weiteres kinästhetisches Signal in eine entgegengesetzte Richtung oder als eine Störung, empfindet. Somit kann der Fahrer die Richtung sehr gut wahrnehmen, ohne dass sein Komfortempfinden gestört wird.
Zumindest ein Parameter der sich oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers befindenden Beschleunigungseinwirkung kann derart gewählt werden, dass die resultierende Beschleunigungseinwirkung um mehr als 10% höher als die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und niedriger als etwa 200% bis etwa 250% der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers ist. Dabei kann der zumindest eine Parameter der Beschleunigungseinwirkung derart gewählt werden, dass eine sichere aber nicht störende Übermittlung einer Information zu der ermittelten Signalrichtung an den Fahrer ermöglicht wird. Bevorzugt werden die Parameter derart gewählt, dass das resultierende kinästhetische Signal eine Beschleunigungseinwirkung erzeugt, die etwa 120% bis etwa 150% über der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers liegt.
Die Ermittlung des Parameters des kinästhetischen Signals umfasst das Ermitteln einer auf die Fahrgastzelle wirkenden Kraft, eines auf die Fahrgastzelle wirkenden Amplitudenbetrages der Kraft, zumindest eines Beschleunigungswertes der Fahrgastzelle, eine Dauer der Beschleunigung der Fahrgastzelle, einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung der Fahrgastzelle oder der auf die Fahrgastzelle wirkenden Kraft und/oder einen Gradient der Beschleunigung der Fahrgastzelle.
Der Schritt des Erzeugens zumindest einer Beschleunigungseinwirkung kann das Ansteuern zumindest eines aktiven Dämpfers des Fahrzeuges, das Ansteuern zumindest eines Aktors einer aktiven Rollstabilisierung, das Ansteuern zumindest eines Luftfederungsaktors und/oder das Ansteuern zumindest eines aktiven elektrischen Vertikaldynamikaktors umfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Beschleunigungseinwirkung auch derart erzeugt werden, dass durch die Ansteuerung eines oder mehrerer Aktoren entsprechend der ermittelten Parameter eine kleine Bewegung der Fahrgastzelle des Fahrzeugs unter Einwirkung der Gravitationskraft oder Fliehkraft (im vorgegebenen Maß) zugelassen wird. Beispielsweise kann können dabei die Stoßdämpfer des Fahrzeugs derart angesteuert werden, dass eine Beschleunigungseinwirkung für kleiner als 0,5 bis 2 sec unter der Einwirkung der Gravitations- oder Fliehkraft im vorgegebenen Maße zugelassen wird.
Bevorzugt umfasst zumindest ein kinästhetisches Signal zumindest eine Winkelbeschleunigung um die Längsachse oder die Querachse des Fahrzeugs und/oder eine Beschleunigungseinwirkung entlang der Vertikalachse des Fahrzeugs. Diese können bevorzugt im Wesentlichen einer Winkelbeschleunigung um die X-Achse (a_φ) und/oder Y-Achse (a_ϑ) des Fahrzeugs entsprechen. Besonders bevorzugt umfasst das kinästhetische Signal dabei eine Kombination aus zumindest zwei Beschleunigungseinwirkungen. Insbesondere kann eine solche Kombination zeitgleich oder zeitversetzt erzeugt werden. Die Beschleunigungseinwirkung im Wesentlichen entlang der Vertikalachse des Fahrzeugs (Z-Achse) kann dabei der Richtung einer Hubbewegung und/oder einer Senkbewegung entsprechen.
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 Fahrzeuges an zumindest einem Rad des Fahrzeuges umsetzen. Dabei können je nach ermittelter Signalrichtung, die den beiden rechten Räder entsprechen und die den beiden linken Räder entsprechen, die den Vorderrädern oder den Hinterrädern entsprechen, die Aktoren 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 erzeugbaren 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 Fahrzeuges 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 Fahrzeuges 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 Fahrzeuges durchgeführt.
Das Verfahren kann das kinästhetische Signal durch Absenken zumindest eines Teils des Fahrzeuges erzeugen und Energie durch das Absenken des Fahrzeuges erzeugen, beispielsweise elektrische Energie. Besonders bevorzugt ist das Verfahren so ausgestaltet, dass zumindest in einer Phase einer Beschleunigungseinwirkung das Absenken zumindest eines Teil des Fahrzeuges zur Gewinnung von Energie genutzt wird. Die Energie kann elektrische Energie, hydraulische Energie oder pneumatische Energie sein. Die derart gewonnene Energie bei zumindest einer Phase der Beschleunigungseinwirkung kann einen Energieverbrauch bei zumindest einer anderen Phase der Beschleunigungseinwirkung zumindest teilweise ausgleichen.
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 Empfindungsschwelle des Fahrers und/oder eines Insassen des Fahrzeuges. Der zweite Betrag liegt über einer kinästhetischen Empfindungsschwelle 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.
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, eines Lenkrades, eine Schalthebels oder dergleichen übermittelt werden. Ein Bild oder eine Bildersequenz kann in einem Kombinationsinstrument, einer Infotainment-Anzeigeeinrichtung, einer Über-Kopf-Anzeige oder dergleichen des Fahrzeuges ausgegeben werden. Das Audiosignal kann mittels des Unterhaltungssystems (Soundsystem), bevorzugt mittels eines Raumklangsystems, des Fahrzeuges 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.
Folglich 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 zugeordnet 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 oder mehrere kinästhetischen Signale im Wesentlichen zeitgleich mit der 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 nimmt der Fahrer bzw. ein weiterer Insasse ein jeweiliges Muster über seinen kinästhetischen Wahrnehmungskanal und zumindest einen weiteren Wahrnehmungskanal auf. Wie es dem Fachmann aus den Kognitionswissenschaften bekannt ist, kann dabei der an sich bekannte Effekt der intermodalen Kongruenz der Wahrnehmung hervorgerufen werden. Dabei kann 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.
Durch die Nutzung eines solchen Effekts mittels Kombination des kinästhetischen Signals mit einer weiteren Information kann auch die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle wesentlich gesenkt werden. Somit kann beispielsweise die Amplitude oder die Dauer der Beschleunigungseinwirkungen im Wesentlichen (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 auf an sich bekannten Zusammenhänge der intermodalen Kongruenz der Wahrnehmung optimiert sind.
Das Verfahren kann einen Beschleunigungshintergrund der Fahrgastzelle, den aktuellen Fahrbahnzustand und/oder einem Fahrzustand im weiteren Fahrbahnverlauf 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 zukünftigen Fahrbahnverlaufs wird ein Parameter des kinästhetischen Signals variiert.
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. hervorgerufen werden. Wenn sich der Beschleunigungshintergrund 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.
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 Beschleunigungseinwirkungen erzeugt. 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 Lenkwinkelsensor eine intensive Lenkradbewegung detektieren. Ferner kann das kinästhetische Signal nur abgeschwächt ausgegeben werden, wenn die Straße glatt oder rutschig ist, beispielsweise bei einer glatten Winterstraße.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Ermittelns eines optimalen Zeitpunktes zur Erzeugung des zumindest einen kinästhetischen Signals aufweisen. Vorzugsweise kann das kinästhetische Signal in Abhängigkeit einer ermittelten kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers und/oder des Beifahrers des Fahrzeuges ermittelt werden. Bevorzugt werden die kinästhetischen Signale zu Zeitpunkten erzeugt, die von den ermittelten kinästhetischen Wahrnehmungsschwellen innerhalb eines aktuellen Zeitraums von etwa 1 sec bis etwa 10 sec, vorzugsweise bis etwa 60 sec abhängen. Kann beispielsweise ermittelt werden, dass die kinästhetische Wahrnehmungsschwelle aufgrund des zu erwartenden Fahrbahnverlaufs steigt, kann ein kinästhetischer Zeitpunkt zu einem früheren Zeitpunkt oder zu einem späteren Zeitpunkt ausgegeben werden, bis die kinästhetischen Wahrnehmungsschwellen, beispielsweise aufgrund des Fahrbahnverlaufs, niedriger sind. Der Fahrbahnverlauf kann mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelt werden, beispielsweise mittels einer Navigationskarte.
Das Verfahren kann den Beschleunigungshintergrund für einen Zeitraum von mindestens 1 sec bis zu 60 sec vor dem aktuellen Zeitpunkt ermitteln und/oder den 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 können mittels zumindest eines Sensors ermittelt werden. Der aktuelle und/oder der weitere Fahrbahnverlauf können mittels einer Datenbank ermittelt werden. Der aktuelle Fahrbahnzustand und/oder Fahrbahnzustand im weiteren Fahrbahnverlauf können mittels einer Datenbank ermittelt werden. Der aktuelle Fahrbahnverlauf und/oder der Fahrbahnverlauf im weiteren Fahrbahnverlauf können 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.
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.
Das Verfahren kann prüfen, ob ein Fahreingriff eines Fahrsteuerungssystems mit einer hohen Wahrscheinlichkeit notwendig ist, um eine aktuelle Fahraufgabe zu lösen. Es kann der optimale Zeitpunkt für einen Fahrereingriff des Fahrsteuerungssystems und/oder die Richtung, in die das Fahrsteuerungssystem das Fahrzeug lenken soll, ermittelt werden. Es kann zumindest ein kinästhetisches Signal erzeugt werden, das einen Zeitpunkt des Fahreingriffs und/oder die Richtung des Fahreingriffs repräsentiert. Das Verfahren kann den ermittelten Fahreingriff durchführen, falls der Fahrer des Fahrzeuges eine vorausbestimmte Betätigungsaktion durchführt, alternativ kann der ermittelte Fahreingriff durchgeführt werden, falls der Fahrer des Fahrzeuges innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Betätigungsaktion nicht durchführt. Alternativ oder zusätzlich kann ein alternativer Fahreingriff ermittelt werden, falls der Fahrer des Fahrzeuges eine vorbestimmte Bedienaktion nicht durchführt.
Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens wird dem Fahrer auch bei einem teil-autonomen oder voll-autonomen Fahren ein zusätzliches Fahrerlebnis vermittelt. Auch kann der Fahrer eine Information zu den Zeitpunkten erhalten, die sich zu einer Übernahme oder Beeinflussung des Manövers besonders gut eignen.
Das Verfahren kann zumindest ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeuges mittels eines mit dem Fahrzeug verbundenen Sensors ermitteln. Ferner kann das Verfahren zumindest einen Freiraum in der Umgebung mittels zumindest eines mit dem Fahrzeug verbundenen Sensors ermitteln. Es können ein Kollisionsrisiko oder mehrere Kollisionsrisiken für eine oder mehrere mögliche Kollisionen des Fahrzeuges mit einem der Objekte mittels einer Steuerungseinrichtung des Fahrzeuges ermittelt werden. Erfindungsgemäß ermittelt das Verfahren zumindest einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang einer Phase des Manövers in eine andere Phase des Manövers in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Objektes, des zumindest einen ermittelten Freiraums und/oder des zumindest einen Kollisionsrisikos. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Verfahren zumindest eines Signalrichtung eines kinästhetischen Signals zum Repräsentieren einer Lenkrichtung zumindest einer Phase des Manövers in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Objektes, des zumindest einen ermittelten Freiraums und/oder des zumindest einen ermittelten Kollisionsrisikos ermitteln. Der Fahrer des Fahrzeuges erhält durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Unterstützung bei Ausweichmanövern.
Das Verfahren kann einen für die auf den Fahrer wirkende Beschleunigung relevanten Wert erfassen. Zumindest ein Parameter des kinästhetischen Signals kann in Abhängigkeit von dem ermittelten relevanten Wert variiert werden. Zumindest ein Parameter des kinästhetischen Signals kann in Abhängigkeit von einem reduzierten Wert der Beschleunigung, die auf den Fahrer zum Zeitpunkt des Erzeugens des kinästhetischen Signals wirken wird, in Abhängigkeit von dem erfassten relevanten Wert variiert werden. Dadurch kann der Komfort des Fahrers erhöht werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, das, wenn es in einen Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen ist, die Schritte des o. g. Verfahrens ausführt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeugsystem, das dazu ausgebildet ist, zu ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrsteuerungssystem ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt, einen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des mehrteiligen Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des mehrteiligen Manövers zu ermitteln und ein kinästhetisches Signal an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt zu erzeugen, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.
Die Vorrichtung kann so ausgebildet sein, wie zuvor hinsichtlich des Verfahrens beschrieben wurde.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeugsystem, das zur Ausführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgestaltet ist. Beim Fahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Daraus ergeben sich auch besondere hier diskutierte Vorteile und weitere vom Fachmann unschwer nachvollziehbare Vorteile.
Die Erfindung betrifft auch 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 betrifft auch ein Fahrzeug mit dem zuvor genannten Fahrzeugsystem.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, die nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung beschreiben, wobei gilt:
1 zeigt schematisch einen Überhohlvorgang;
2a und 2b zeigen kinästhetische Signale während eines Überholvorganges;
3a und 3b zeigen ein kinästhetisches Signal während eines Überholvorganges;
4 zeigt ein Beschleunigungsverlauf eines kinästhetischen Signals bei einer erhöhten kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle; und
5 zeigt die Veränderung der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle in Abhängigkeit des Beschleunigungshintergrundes.
1 zeigt schematisch einen Überholvorgang. Das überholende Fahrzeug ist nicht dargestellt, um die Darstellung übersichtlich zu halten. Zum Zeitpunkt t71 schert das überholende Fahrzeug aus und erreicht zum Zeitpunkt t72 die Überholspur oder die Gegenfahrbahn zum Zeitpunkt t72 befindet sich das zu überholende Fahrzeug an seiner ersten Position. Zum Zeitpunkt t73 hat das überholende Fahrzeug das zu überholende Fahrzeug passiert und kehrt zur ursprünglichen Fahrbahn, in diesem Fall zur rechten Fahrbahn, zurück. Zum Zeitpunkt t74 befindet sich das überholte Fahrzeug in seiner zweiten Position.
2a und 2b zeigen Diagramme mit der Amplitude der Beschleunigungseinwirkung über die Zeit während des in 1 gezeigten Überholmanövers, 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 und a_Fφ (mittels gestrichelter Linien dargestellt) sind die Wahrnehmungsschwellen des Fahrers für eine Beschleunigungseinwirkung. Eine Beschleunigung, die größer als dieser Wert ist, kann von einem Fahrer wahrgenommen werden.
2a zeigt die Wankbeschleunigung aφ. Die positive Richtung von aφ entspricht einem rechtsdrehenden Wanken der Fahrgastzelle und wird als Wanken nach rechts wahrgenommen. In 2b ist die Längsbeschleunigung dargestellt. Positive Werte von ax entsprechen einem Beschleunigen des Fahrzeuges und negative Werte von ax entsprechen einer Verzögerung des Fahrzeuges.
Die Beschleunigungseinwirkungen können mittels eines Aktors eines Wankstabilisierungssystems des Fahrzeuges, mittels eines Aktors eines elektrischen Traktionsantrieb des Fahrzeuges, mittels zweier hinsichtlich Druckstufe und Zugstufe steuerbarer Druckfedern des Fahrzeuges und/oder weiteren aktiven elektromagnetischen und/oder hydraulischen Aktoren erzeugt werden.
Zum Zeitpunkt t71 minus der Reaktionszeit tr des Fahrers und des Systems werden zwei Wankbeschleunigungen 40, 42 nach links sowie eine positive Beschleunigung 44 in Längsrichtung ausgegeben, was dem Fahrer anzeigt, dass er einerseits das Fahrzeug beschleunigen soll und andererseits das Lenkrad nach links einschlagen soll. Folglich beginnt zum Zeitpunkt t71 das Überholmanöver. Zum Zeitpunkt t72 minus der Reaktionszeit tr hat das überholende Fahrzeug die Überholspur oder die Gegenfahrbahn erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Wankbeschleunigung 46 nach rechts erzeugt, was dem Fahrer signalisiert, dass er die Spur halten soll, bzw. das Lenkrad nach rechts in seine Mittelstellung bringen soll. Ferner wird eine Beschleunigungseinwirkung 50 in Längsrichtung ausgegeben, die länger andauern kann und eine höhere Amplitude aufweisen kann als die Längsbeschleunigung 44, um den Fahrer zu signalisieren, dass er weiter beschleunigen und das Überholmanöver fortführen kann.
Zum Zeitpunkt t73 minus Reaktionszeit tr hat das überholende Fahrzeug das überholte Fahrzeug überholt und kann beginnen, zu seiner ursprünglichen Fahrspur zurückzukehren. Dazu wird eine Wankbeschleunigung 48 nach rechts ausgegeben, die dem Fahrer anzeigt, dass er das Lenkrad nach rechts bewegen soll. Zum Zeitpunkt t74 minus Reaktionszeit tr hat das Fahrzeug die ursprüngliche Fahrspur wieder erreicht. Daher wird vom Verfahren bzw. Fahrzeugsteuerungssystem eine Wankbeschleunigungseinwirkung 50 erzeugt, die dem Fahrer signalisiert, dass er das Lenkrad in die Geradestellung bringen kann.
Es sind mehrere Muster von Beschleunigungseinwirkungen erzeugbar, wobei der Fahrer des Fahrzeuges jeweils zumindest lediglich eine besonders signifikante Richtung eines jeden entsprechenden Verlaufs der Beschleunigungseinwirkungen wahrnehmen kann bzw. soll. Eine bestimmte mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelte Information (oder eine Klasse von Informationen) werden einem solchen Muster bzw. einem solchen kinästhetischen Signal zugeordnet. Eine mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelte Richtungsinformation wird der Richtung zugeordnet, die der Fahrer aufgrund zumindest einer Phase der Beschleunigungseinwirkung des kinästhetischen Signals wahrnehmen soll.
Das Verfahren ermittelt zunächst anhand der zuvor beschriebenen Kriterien, dass der Fahrer des Fahrzeuges das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen beabsichtigt. Es wird mit den Mitteln des Fahrzeuges, die einen Radar-Sensor, einen LIDAR-Sensor, eine Kamera, eine Stereokamera, eine Einrichtung zur Freiraumberechnung oder dergleichen umfassen können, ermittelt, ob ein Überholvorgang möglich bzw. empfehlenswert ist. Dies bildet die erste zu übertragende Information. Falls ermittelt wird, dass der Überholvorgang möglich ist, wird das zuvor beschriebene kinästhetische Signal mit den Beschleunigungseinwirkungen 40, 42, 44, 46, 48, 50 erzeugt.
Falls ein Überholen nicht möglich ist, wird zum Zeitpunkt t71 minus der Reaktionszeit tr eine negative Beschleunigung 52 in Längsrichtung erzeugt, um den Fahrer anzuzeigen, dass ein Überholvorgang nicht möglich ist.
Der Zeitpunkt der Erzeugung des kinästhetischen Signals repräsentiert einen optimalen Zeitpunkt zum Beginn des Überholvorganges. Dabei wird die Reaktionszeit des Fahrers und des Fahrzeuges (Trägheit der Aktoren) mit der Reaktionszeit tr berücksichtigt.
Sobald das Fahrzeug auf die Überholspur bzw. Gegenfahrbahn ausgeschert ist, wird mittels der Sensorik des Fahrzeuges ermittelt, ob der Überholvorgang fortgesetzt werden kann. Falls der Überholvorgang kein erhöhtes Risiko aufweist und das Fahrzeug beschleunigt werden kann, wird wie zuvor beschrieben wurde, zum Zeitpunkt t72 minus tr eine positive Beschleunigungseinwirkung in Längsrichtung ausgegeben, die anzeigt, dass das Fahrzeug weiter beschleunigt werden kann und der Überholvorgang fortgeführt werden kann.
Falls jedoch das Verfahren bzw. das Fahrzeugsteuerungssystem zum Zeitpunkt t72 minus tr ermittelt, dass das Überholmanöver nicht risikofrei durchgeführt werden kann, wird eine negative Beschleunigungseinwirkung 54 ausgegeben, die dem Fahrer anzeigt, dass er den Überholvorgang abbrechen muss und wieder hinter dem zu überholenden Fahrzeug einscheren muss.
Diese Vorgehensweise trifft auch zu, wenn das Fahrzeug von einem teil-autonomen oder einem voll-autonomen Fahrsteuerungssystem gesteuert wird. Das Verfahren kann bei beliebigen Manövern angewendet werden, beispielsweise bei einem Einparkmanöver, einem Abbiegemanöver, einem Ausweichmanöver, einen Spurwechselmanöver, einem Rangiermanöver. Dabei wird die jeweilige Spezifik der Art dieses Manövers beim Erzeugen kinästhetischer Signale berücksichtigt. Beispielsweise werden typische Geschwindigkeitsbereiche, bei dem die Manöver durchgeführt werden, berücksichtigt. Ferner können fahrdynamische Effekte des Fahrzeuges, die sich bei der jeweiligen Klasse von Manövern signifikant auswirken können, berücksichtigt werden. Ferner wird berücksichtigt, wohin die Aufmerksamkeit des Fahrers in Abhängigkeit von der jeweiligen Klasse des Manövers gerichtet werden muss. Ferner werden potentielle Fahrfehler berücksichtigt, die für die jeweiligen Phasen der Manöver statistisch relevant sind.
Die Zeitpunkte zum Ansteuern eines oder mehrerer Aktoren werden so ermittelt, dass der Fahrer die zumindest eine Phase des kinästhetischen Signals zu einem jeweils optimierten Zeitpunkt empfindet oder auf diese zu einem optimalen Zeitpunkt reagieren kann, insbesondere damit er eine weitere Phase des Manövers einleiten kann.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei dynamischen Manövern, bei welchen die Manöverteile sehr kurz sein können und die Reaktionszeit des Menschen auf beispielsweise auf eine grafische Signalisierung zu groß, ist um eine solche Unterstützung sinnvoll zu verarbeiten. Außerdem könnte eine denkbare Signalisierung auf Basis optischer oder akustischer Signale Konflikte zwischen einer für das Steuern eines Fahrzeugs typischen instinktiv-intuitiven Handlungsweise und einer logischen Handlungswese verursachen. Solche Konflikte können die Reaktionsfähigkeit des Menschen wesentlich verlängern oder anstrengend wirken.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gehirngerecht gestaltet, weil die erfindungsgemäße Signalisierung die für das Steuern eines Fahrzeugs typischen instinktiv-intuitiven Handlungsabläufe des Fahrers nicht stört, insbesondere kein Hinzuschalten des logischen Denkens oder Interpretierens erfordert. Außerdem muss die Blickrichtung des Fahrers nicht in eine bestimmte Richtung gerichtet sein.
3a und 3b zeigen einen zeitlichen Verlauf von Beschleunigungswerten einer Fahrgastzelle, die aus einer Längsbeschleunigung a_x und einer Wankbeschleunigung a_φ besteht. Die positive Richtung der Wankbeschleunigung a_φ entspricht einem rechtsdrehenden Wanken der Fahrgastzelle und wird vom Fahrer und von einem Insassen als Wanken nach rechts wahrgenommen. Die Wahrnehmbarkeitsschwelle in Längsrichtung a_F für den Fahrer und die Wahrnehmbarkeitsschwelle in Wankrichtung a_Fφ für den Fahrer sind in den 3a und 3b als gestrichelte Linien eingezeichnet. Vom Fahrer werden lediglich Beschleunigungen wahrgenommen, deren Betrag höher als die Wahrnehmbarkeitsschwelle a_F des Fahrers in Längsrichtung bzw. die Wahrnehmbarkeitsschwelle des Fahrers in Wankrichtung a_Fφ ist. Die kinästhetischen Wahrnehmbarkeitsschwellen a_F und a_Fφ sind in 3a und 3b als konstant dargestellt, was nicht notwendigerweise der Fall sein muss, wie in nachfolgenden Ausführungsformen gezeigt wird. Die Beschleunigungseinwirkungen des in 3a und 3b gezeigten Beispiels können mittels eines Aktors eines Wankstabilisierungssystem des Fahrzeuges, eines Aktor, eines elektrischen Traktionsantriebes des Fahrzeuges, durch zwei hinsichtlich Druckstufe und Zugstufe steuerbare Druckfedern des Fahrzeuges und/oder weiteren elektromagnetischen oder hydraulischen Aktoren erzeugt werden.
Bei den in 3a und 3b gezeigten Beispiel werden zu den Zeitpunkten t81 und t82 jeweils eine durch den Fahrer wahrnehmbare Beschleunigung 62, 64 in normaler Fahrtrichtung gesehen nach hinten erzeugt. Zum Zeitpunkt t82 wird eine Wankbeschleunigung 68 nach rechts erzeugt. Zum Zeitpunkt t83 wird eine Beschleunigung 166 nach vorne erzeugt. Die in 3a und 3b gezeigte Folge von Beschleunigungseinwirkungen 62, 64, 66, 68 kann den Fahrer bei einem Rangiermanöver, beispielsweise beim Rückwärtseinparken unterstützen. Dem Fahrer wird durch die Beschleunigungseinwirkungen 62, 64 mitgeteilt, dass er nach hinten fahren soll. Mittels der Beschleunigungseinwirkung 68 wird angezeigt, wann das Lenkrad nach rechts einzuschlagen ist. Mit der Beschleunigungseinwirkung 66 wird dem Fahrer angezeigt, dass er nach vorne fahren kann. Es versteht sich, dass beliebige andere Fahrmanöver durch kinästhetische Signale mit einer einstellbaren Richtung unterstützt werden können.
Die Erfindung kann mehrere bestimmte Muster von Beschleunigungseinwirkung erzeugen, wobei der Fahrer und/oder der Insasse des Fahrzeuges jeweils zumindest lediglich eine besonders signifikante Richtung eines jeden Verlaufs von Beschleunigungseinwirkungen wahrnehmen kann. Eine bestimmte mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelte Information oder eine Klasse von Informationen wird einem solchen Muster zugeordnet und/oder eine mit Mitteln des Fahrzeuges ermittelte Richtungsinformation wird der Richtung zugeordnet, die der Fahrer aufgrund zumindest einer Phase der Beschleunigungseinrichtung wahrnehmen soll. Bei dem in 3a und 3b gezeigten Signalen wird eine aus einem Navigationssystem des Fahrzeuges ermittelte Information für eine Klasse für eine Abbiegeanweisung verwendet. Der Verlauf der Beschleunigungswerte ist in diesem Beispiel so gewählt, dass der Fahrer des Fahrzeuges ein leichtes Wanken in die Abbiegerichtung empfindet, die mit leichten kinästhetischen Signalen in der Längsrichtung kombiniert werden. Beispielsweise zeigen die Beschleunigungseinwirkungen 62, 64 zu den Zeitpunkten t81, t82 an, dass der Fahrer das Fahrzeug verzögern soll, da sie entgegen der üblichen Fahrtrichtung des Fahrzeuges gerichtet sind. Die nach rechts gerichtete und vom Fahrer wahrnehmbare Beschleunigungseinwirkung 68 zum Zeitpunkt t82 zeigt den Fahrer an, dass er nach rechts einlenken soll. Die vom Fahrer zum Zeitpunkt t83 wahrnehmbare Beschleunigungseinrichtung 66 in üblicher Fahrtrichtung des Fahrzeuges zeigt dem Fahrer an, dass er wieder beschleunigen kann.
Der Verlauf der Beschleunigungseinwirkungen ist derart in Phasen unterteilt, dass die bei jeder spürbaren Beschleunigungseinwirkung erforderliche Bewegungsänderung ohne mechanische Verschiebung der Fahrgastzelle keinen oder lediglich einen unwesentlichen Einfluss auf die Fahrtrajektorie bewirkt. Alle im Zusammenhang mit der Erzeugung der Beschleunigungseinwirkung stehenden mechanischen Bewegungen der Fahrgastzelle werden mechanisch und/oder elektronisch ausgeglichen. Der Ausgleich erfolgt zu zumindest 90% innerhalb der Zeit, die die Dauer der für den Fahrer wahrnehmbaren Beschleunigungseinwirkung höchstens um das dreifache, vorzugsweise fünffache, höchst vorzugsweise um das zehnfache übersteigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein kinästhetisches Signal erzeugt das ein Muster aus Beschleunigungseinwirkungen umfasst, die über der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle a_F und a_Fφ des Fahrers des Fahrzeuges liegen, wobei das Muster für eine Klasse des kinästhetischen Signals kennzeichnend ist. Eine, zwei oder drei Phasen der Beschleunigungseinwirkungen, die über einer kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers liegen, sind im Wesentlichen in die Richtung einer Handlungsanweisung und/oder Warnung gerichtet.
Bei einem ersten Beispiel entspricht die Klasse des kinästhetischen Signals einem mit Mitteln des Fahrzeuges erkannten Vorfahrtschild, beispielsweise Stoppschild oder dem Verkehrszeichen, das anzeigt, dass eine Vorfahrt zu gewähren ist, auf der Route des Fahrzeuges. Die Richtung der Phasen des kinästhetischen Signals wird dabei in Abhängigkeit von der Richtung, aus welcher ein anderes Fahrzeug kommt oder mit einer hohen Wahrscheinlichkeit kommen kann, variiert. Beispielsweise zeigen die Beschleunigungseinwirkungen 62, 64 an, dass der Fahrer das Fahrzeug verzögern soll. Die Beschleunigungseinwirkung 68, die ein Wanken nach rechts erzeugt, kann anzeigen, dass sich ein anderer Verkehrsteilnehmer von rechts nähert. Die Beschleunigungseinwirkung 66 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges kann anzeigen, dass der andere Verkehrsteilnehmer den Kreuzungsbereich passiert hat und das Fahrzeug wieder beschleunigen kann.
Wie zuvor beschrieben wurde, kann bei einem zweiten Beispiel der in 3a und 3b gezeigte Signalverlauf dazu verwendet werden, um ein Abbiegen an einer Kreuzung zu unterstützen.
Wie ebenfalls zuvor beschrieben wurde, kann bei einem dritten Beispiel der in 3a und 3b gezeigte Signalverlauf dazu verwendet werden, ein Rangiermanöver, beispielsweise ein Einparken zu unterstützen. Ferner kann durch den in 3a und 3b gezeigten Signalverlauf ein querendes Hindernis bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges angezeigt werden. Die Richtung der Beschleunigungseinwirkungen wird in Abhängigkeit von der Richtung, aus der ein querendes Hindernis, beispielsweise ein Fußgänger, dem Fahrzeug nähert, variiert. Eine derartige Anwendung ist insbesondere bei der Ausfahrt aus einer Parklücke, die quer zur Fahrtrichtung einer Straße angeordnet ist oder aus einer Garagen nützlich.
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 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 Beschleunigungshintergrund 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.
5 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 Beschleunigungshintergrundes 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
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004016981 A1 [0009]
DE 19857992 C2 [0009]
DE 102004030756 A1 [0009]
DE 102005040791 A1 [0009]

Claims

Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeuges bei der Durchführung eines mehrteiligen Manövers, mit folgenden Schritten: – Ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrsteuerungssystem des Fahrzeuges ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt; – Ermitteln eines optimalen Zeitpunkts (171-tv, t72-tv, t73-tv, t75-tv) für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des mehrteiligen Manövers; – Erzeugen eines kinästhetischen Signals (40, 42, 44, 46, 48, 50) an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt, der einen optimalen Zeitpunkt (t71-tv, T72-tv, t73-tv, t75-tv) für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Ermitteln einer Signalrichtung eines kinästhetischen Signals (40, 42, 44, 46, 48, 50), die dem Fahrer im Bezug auf eine weitere Phase eines Manövers signalisiert werden soll; ferner umfassend zumindest einen der folgenden Schritte: – Erzeugen des kinästhetischen Signals zu einem Zeitpunkt, der die weitere Phase des Manövers repräsentiert und der zumindest eine Signalrichtung anzeigt, die der ermittelten Signalrichtung entspricht; und/oder – Erzeugen eines weiteren kinästhetischen Signals, das zumindest eine Signalrichtung anzeigt vor oder nach der Erzeugung des kinästhetischen Signals, innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums vor oder nach der Erzeugung des zumindest einen kinästhetischen Signals.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalrichtung eines kinästhetischen Signals (40, 42, 44, 46, 48, 50) in Anhängigkeit von einer Richtung ermittelt wird, in die der Fahrer das Fahrzeug lenken soll oder nicht soll.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Ermitteln eines durchzuführenden Überganges von einer ersten Phase eines zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers; – Erzeugen des kinästhetischen Signals, wenn ermittelt wird, dass ein Übergang von einem ersten Phase eines zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des zumindest teil-automatisiert ausgeführten Manövers durchzuführen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Manöver zumindest eines der folgenden Klassen von Manövern ist: – ein Abbiegemanöver; – ein Ausweichmanöver; – ein Spurwechselmanöver; – ein Überholmanöver – ein Einparkmanöver – ein Rangiermanöver.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Ermitteln der Klasse des mehrteiligen Manövers, das der Fahrer des Fahrzeuges durchführt oder durchzuführen beabsichtigt; ferner umfassend zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln eines optimalen Zeitpunkts für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weitere Phase des mehrteiligen Manövers in Abhängigkeit von der ermittelten Klasse; – Ermitteln eines oder mehrerer Parameter eines kinästhetischen Signals (40, 42, 44, 46, 48, 50) in Abhängigkeit von der ermittelten Klasse des mehrteiligen Manövers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Phase und zumindest eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers durch zumindest eines vom Folgendem umfassen: – Nutzung der Reibungskraft der Reifen überwiegend für das Bremsen; – Nutzung der Reibungskraft der Reifen überwiegend für das Lenken; – Lenken in eine vorbestimmte Richtung; – Veränderung der Lenkrichtung; – Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit; – Reduzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit bis zum Stillstand – Erzwungenes Herunterschalten eines zumindest halbautomatischen Getriebes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Ermitteln eines Zeitpunkts zum Ansteuern zumindest eines Aktors des Fahrzeuges zur Erzeugung eines kinästhetischen Signals derart, dass der Fahrer des Fahrzeuges auf das Signal zu einem optimalen Zeitpunkt reagieren kann; bevorzugt ferner umfassend einen der folgenden Schritte: – Berücksichtigen der geschätzten Reaktionszeit des Fahrers; und/oder – Berücksichtigung der Verzögerungszeit zwischen einer Ansteuerung zumindest eines Fahrzeugaktors oder zweier Fahrzeugaktoren zur Erzeugung eines kinästhetischen Signals und einer Erreichung einer vom Fahrer wahrnehmbaren Beschleunigungseinwirkung;
Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch den folgenden Schritt: – Ermitteln zumindest eines Steuerungssignals zum Ansteuern zumindest eines Fahrwerkaktors, der zumindest eine vertikaldynamische Beschleunigungseinwirkung auf die Fahrgastzelle erzeugt, in Abhängigkeit von dem ermittelten optimalen Zeitpunkt und/oder von der ermittelten Signalrichtung.
Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, dass eine Phase des mehrteiligen Manövers eine Bremsung mit einer ersten Verzögerung und einem ersten Lenkeinschlag ist, und die eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers mit einem zweiten Lenkeinschlag und mit einer zweiten Bremsung mit einer zweiten Verzögerung ist, wobei die erste Verzögerung höher als die zweite Verzögerung und/oder der erste Lenkeinschlag kleiner als der zweite Lenkeinschlag ist; – Ermitteln des optimalen Zeitpunkts für den Übergang zwischen der ersten Phase des Manövers und der weiteren Phase des Manövers; und – Erzeugen des kinästhetischen Signals an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.
Verfahren nach einem der vorausgegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, dass eine Phase des mehrteiligen Manövers ein Spurwechsel in eine erste Richtung ist, eine weitere Phase des mehrteiligen Manövers eine Geschwindigkeitserhöhung ist und eine zweite weitere Phase des mehrteiligen Manövers ein Spurwechsel in eine zweite Richtung ist; wobei die erste und zweite Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt sind; – Ermitteln eines optimalen Zeitpunkts (t71-tv, t72-tv, t73-tv, t75-tv) für den Übergang zwischen der einen Phase des Manövers und der ersten weiteren Phase des Manövers und/oder für den Übergang zwischen der ersten weiteren Phase des Manövers und der zweiten weiteren Phase des Manövers; und – Erzeugen eines kinästhetischen Signals an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers in zumindest eine weitere Phase des Manövers repräsentiert, wobei die Signalrichtung bevorzugt der Richtung der Phase repräsentiert, die als nächste ausgeführt wird oder ausgeführt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrteilige Manöver der Klasse eines Ausweichmanövers zugeordnet ist und die erste Phase des mehrteiligen Manövers eine Bremsphase vor einer Lenkphase ist und die weitere Phase des mehrteiligen Manövers die Lenkphase des Ausweichmanövers ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln, ob für zumindest eine Phase des mehrteiligen Manövers ein Lenkmanöver erforderlich ist; – Erzeugen des kinästhetischen Signals als eine Rollbeschleunigung um die Längsachse des Fahrzeuges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Ermitteln, ob ein Lenkmanöver erforderlich ist; – Ermitteln, ob ein Gegenlenkmanöver erforderlich ist, wobei die lenkbaren Räder des Fahrzeuges beim Lenkmanöver in eine erste Richtung eingeschlagen werden und beim Gegenlenkmanöver in eine zweite Richtung eingeschlagen werden, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist; – Ermitteln des optimalen Zeitpunktes für das Lenkmanöver; – Falls der optimale Zeitpunkt für das Lenkmanöver erreicht ist, Ausgeben des kinästhetischen Signals und/oder eines haptischen Signals; – Ermitteln des optimalen Zeitpunktes für das Gegenlenkmanöver; und – Falls der optimale Zeitpunkt für das Gegenlenkmanöver erreicht ist, Erzeugen des kinästhetischen Signals und/oder des haptischen Signals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Beschleunigungseinwirkung sich mehrmals ändert
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Ermitteln zumindest eines Parameters des zumindest einen Steuerungssignals zur Ansteuerung des zumindest einen Aktors des Fahrzeuges, derart, dass zumindest eine resultierende Beschleunigungsphase der Fahrgastzelle im Wesentlichen in die ermittelte Signalrichtung ausgerichtet ist und sich oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle (a_F) des Fahrers befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch – Ermitteln zumindest eines Parameters des zumindest einen Steuerungssignals zum Ansteuern des zumindest einen Aktors des Fahrzeuges derart, dass zumindest eine resultierende Beschleunigungsphase der Fahrgastzelle im Wesentlichen gegen die ermittelte Signalrichtung ausgerichtet ist und unterhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle (a_F) des Fahrers befindet.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass – zumindest ein Parameter der sich oberhalb der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle (a_F) des Fahrers befindenden Beschleunigungseinwirkung (40, 42, 44, 46, 48, 50) derart gewählt wird, dass die resultierende Beschleunigungseinwirkung um mehr als 10% höher als die kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle (a_F) des Fahrers und niedriger als 200% bis 250% der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle (a_F) des Fahrers ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der folgenden Parameter des kinästhetischen Signals ermittelt werden: – eine auf die Fahrgastzelle wirkende Kraft, – einen auf die Fahrgastzelle wirkende Amplitudenbetrag der Kraft; – zumindest einen Beschleunigungswert; – eine Dauer der Beschleunigung der Kraft; – einen zeitlichen Verlauf der Beschleunigung der Fahrgastzelle; – einen zeitlichen Verlauf der auf die Fahrgastzelle wirkenden Kraft; – der Gradient der Beschleunigung der auf die Fahrgastzelle wirkenden Kraft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Erzeugung zumindest einer Beschleunigungseinwirkung eine Ansteuerung zumindest eines von folgenden Aktoren umfasst: – zumindest eines aktiven Dämpfers des Fahrzeuges; – zumindest eines Aktors einer aktive Rollstabilisierung; – zumindest eines Luftfederungsaktors; – zumindest eines aktiven elektrische Vertikaldynamikaktors.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das das kinästhetische Signal zumindest eine Winkelbeschleunigung um die Längsachse oder Querachse des Fahrzeugs und/oder eine Beschleunigungseinwirkung entlang der Vertikalachse des Fahrzeugs umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Erzeugen des kinästhetischen Signals durch Absenken zumindest eines Teil des Fahrzeuges; und – Gewinnen von Energie durch das Absenken des Fahrzeuges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, 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 23, 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 24, 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 erste Betrag wesentlich niedriger als der zweite Betrag ist und, bevorzugt unter der kinästhetischen Wahrnehmungsschwelle des Fahrers des Fahrzeuges liegt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: – Ausgeben einer weiteren Information die einen unmittelbaren Bezug auf die richtungsabhängige Information aufweist, in einem zeitlichen Zusammenhang mit der Erzeugung des kinästhetischen Signals, wobei die weitere Information zumindest eines von Folgendem umfasst: – ein Bild, – eine Bildersequenz, – ein Audiosignal und/oder – ein haptisches Signal
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Ermitteln des Beschleunigungshintergrundes (22, 36) des Fahrzeuges; und – Variieren zumindest eines Parameters (38) des kinästhetischen Signals und/oder des Zeitpunktes (t41, t42) der Erzeugung des kinästhetischen Signals (20a, 20b) in Abhängigkeit des Beschleunigungshintergrundes.
Verfahren nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln des Beschleunigungshintergrundes (22, 36) durch zumindest einen Inertialsensor des Fahrzeuges; – Ermitteln des Beschleunigungshintergrundes während (22, 36) eines Zeitraums von mindestens 1 sec. bis zu 60 sec. vor dem Erzeugen des kinästhetischen Signals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Prüfen, ob ein Fahreingriff eines Fahrsteuerungssystem mit einer hohen Wahrscheinlichkeit notwendig ist, um die aktuelle Fahraufgabe zu lösen; – Ermittlung eines optimalen Zeitpunkts für eine Fahreingriff des Fahrsteuerungssystem und/oder der Richtung, in die das Fahrsteuerungssystem das Fahrzeug lenken soll; – Erzeugen zumindest eines kinästhetischen Signals, das einen Zeitpunkt des Fahreingriffs und/oder der Richtung des Fahreingriffs repräsentiert; ferner umfassend zumindest einen der folgenden Schritte: – Durchführung des ermittelten Fahreingriffs, falls der Fahrer des Fahrzeuges eine vorausbestimmte Bestätigungsaktion durchführt; – Durchführung des ermittelten Fahreingriffs, falls der Fahrer des Fahrzeuges innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine Bestätigungsaktion nicht durchführt; und/oder – Ermittlung eines alternativen Fahreingriffs, falls der Fahrer des Fahrzeuges eine vorbestimmte Bedienaktion durchführt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln zumindest eines Objektes in der Umgebung des Fahrzeuges mittels zumindest eines mit dem Fahrzeug verbundenen Sensors; – Ermitteln zumindest eines Freiraums in der Umgebung des Fahrzeuges mittels zumindest eines mit dem Fahrzeug verbundenen Sensors; – Ermitteln zumindest eines Kollisionsrisikos oder mehrerer Kollisionsrisiken für eine oder mehrerer mögliche Kollisionen des Fahrzeuges mit einem der Objekte mittels einer Steuerungseinrichtung des Fahrzeuges; ferner gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte: – Ermitteln zumindest eines optimalen Zeitpunktes für den Übergang einer Phase des Manövers in Abhängigkeit des zumindest einen erfassten Objektes und/oder des zumindest einen ermittelten Freiraums und/oder des zumindest einen Kollisionsrisikos; – Ermitteln zumindest einer Signalrichtung eines kinästhetischen Signals zum Repräsentieren einer Lenkrichtung zumindest einer Phase des Manövers in Abhängigkeit des zumindest eines erfassten Objektes und/oder des zumindest einen ermittelten Freiraums und/oder des zumindest einen ermittelten Kollisionsrisikos.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Erfassen eines für die auf den Fahrer wirkende Beschleunigung relevanten Wertes; ferner umfassend einen der folgenden Schritte: – Variieren zumindest eines Parameters des kinästhetischen Signals in Abhängigkeit von dem ermittelten relevanten Wert und/oder – Variieren zumindest eines Parameters des kinästhetischen Signals in Abhängigkeit von einem prädizierten Wert der Beschleunigung, die auf den Fahrer zum Zeitpunkt des Erzeugens des kinästhetischen Signals wirken wird, in Anhängigkeit von dem erfassten relevanten Wert.
Computerprogrammprodukt, das, wenn es in einen Speicher eines Computers mit einem Prozessor geladen ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 31 ausführt.
Fahrzeugsystem, das dazu ausgebildet ist, – zu ermitteln, dass der Fahrer oder ein Fahrsteuerungssystem ein mehrteiliges Manöver durchführt oder durchzuführen beabsichtigt, – einen optimalen Zeitpunkts für den Übergang von zumindest einer Phase des mehrteiligen Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des mehrteiligen Manövers zu ermitteln, und – ein kinästhetisches Signal an den Fahrer des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt zu erzeugen, der einen optimalen Zeitpunkt für den Übergang von zumindest einer Phase des Manövers zu zumindest einer weiteren Phase des Manövers repräsentiert.
Fahrzeugsystem nach dem Anspruch 33, ausgestaltet zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 31.