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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion, insbesondere einer Notbremsung, in einem Fahrzeug, sowie ein System zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion, insbesondere einer Notbremsung, in einem Fahrzeug.
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Während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs oder Fahrzeugs wird der Fahrer häufig mit kritischen Situationen konfrontiert, welche eine Gefahrenreaktion erfordern. Es ist beispielsweise denkbar, dass er bei hoher Geschwindigkeit einem Hindernis ausweichen muss oder das Fahrzeug in Form einer Notbremsung zum Stillstand bringen muss.
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Bremssysteme für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sind bekannt. So wird in einem Bremssystem eines Kraftfahrzeugs durch Betätigen eines Pedals durch den Fahrer in der Regel eine Hydraulik betätigt, über deren Druckaufbau die eigentliche Bremskraft erzeugt wird. Im Falle einer Notbremsung ist es wichtig, dass der Fahrer das Bremspedal im Vergleich zum Normalbetrieb besonders schnell und stark betätigt. Dabei ist die Geschwindigkeit der Betätigung insbesondere wichtig, da das Fahrzeug zu Beginn der Bremsung für gewöhnlich die höchste Fahrgeschwindigkeit aufweist und somit zu Beginn des Bremsvorganges besonders große Distanzen pro Zeiteinheit zurücklegt. Weiterhin ist die Stärke der Bremskraft unter anderem deshalb wichtig, damit die Bremsanlage die volle Bremskraft entfaltet. Insbesondere werden moderne Bremsanlagen häufig durch Fahrassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Antiblockiersystem, unterstützt, wobei diese Fahrassistenzsysteme erst bei einem bestimmten Betriebsdruck, welcher aus der Pedalkraft resultiert, ansprechen. Dabei ist es jedoch häufig der Fall, dass der Fahrer des Fahrzeugs nicht an die Bedienung des Bremspedals unter einer kritischen Situation zur Betätigung einer Notbremsung gewöhnt ist. So zeigt die Praxis, dass viele Fahrer fürchten durch zu kräftiges Treten des Bremspedals einen Defekt zu verursachen oder die Kontrolle über das Fahrzeug zu verlieren. Daher ist es wünschenswert einem Fahrer dazu zu verhelfen in einer kritischen Situation richtig zu reagieren und vorzugsweise dieses einzustudieren bzw. sich anzutrainieren.
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Aus der
DE 10 2012 008 260 A1 ist eine Tutorfunktion eines Fahrassistenzsystems bekannt. So ist die Tutorfunktion dazu gedacht einem Fahrer während des Fahrbetriebs des Fahrzeugs bestimmte Funktionsweisen des Fahrzeugs zu zeigen. Dabei übernimmt die Tutorfunktion insbesondere die Funktion eines Fahrlehrers und weist den Fahrer an, bestimmte Bedienhandlungen oder Fahrmanöver vorzunehmen. Nachteilig bei einer derartigen Tutorfunktion ist, dass der Fahrer sich mit dem Fahrzeug in eine vordefinierte Verkehrssituation begeben muss, um die Tutorfunktion zu nutzen. Insbesondere kritische Situationen können dabei nur auf entsprechend vorbereiteten Verkehrswegen simuliert werden. Dies setzt zum einen eine hohe Hürde für den Fahrer, die Tutorfunktion tatsächlich zu nutzen und setzt den Fahrer sowie das Fahrzeug beim Nutzen der Tutorfunktion zum anderen körperlich der Fahrsituation aus, was beispielsweise beim Antrainieren einer Notbremsung einen erheblichen Komfortverlust bedeuten kann.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einem Benutzer eines Fahrzeugs in einfacher Art und Weise die Möglichkeit zur Verfügung zu stellen, komfortabel eine Gefahrenreaktion einzustudieren und dabei möglichst zu einem schnellen Erfolg zu gelangen.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
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Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und/oder dem erfindungsgemäßen System und jeweils umgekehrt, sodass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion in einem Fahrzeug zumindest folgende Schritte:
- a) Überprüfen eines Fahrstatus des Fahrzeugs, ob der Fahrstatus zumindest wesentlich oder vollständig einem Stillstand des Fahrzeugs entspricht,
- b) Erwarten einer Interaktion eines Benutzers, bis der Benutzer die Interaktion durchführt,
- c) Bestimmung zumindest einer ersten Kenngröße, welche aus der Interaktion des Benutzers resultiert, durch eine Messung eines ersten Betriebsparameters des Fahrzeugs,
- d) Auswertung der Interaktion umfassend einen Vergleich der ersten Kenngröße mit einer ersten Referenzkenngröße.
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Vorzugsweise handelt es sich bei der Gefahrenreaktion um eine Notbremsung und/oder bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug. Es ist jedoch auch denkbar, dass es sich bei der Gefahrensituation beispielsweise um ein Ausweichen handelt, sodass die entsprechende Reaktion des Benutzers ein schnelles und präzises Lenken erfordern kann. Somit handelt es sich vorzugsweise bei dem Benutzer um den Fahrer des Fahrzeugs, wobei jedoch ebenfalls denkbar ist, dass es sich bei dem Benutzer um einen neben dem Fahrer sitzenden Fahrlehrer oder einen anderen Fahrgast handeln kann.
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Vorzugsweise kann vor dem Schritt a) ein Starten eines Leitprogramms durchgeführt werden, welches den Benutzer durch die weiteren Schritte des Verfahrens führt. So kann es sich bei dem Leitprogramm beispielsweise um ein Unterprogramm eines übergeordneten Programms handeln, wobei das übergeordnete Programm beispielsweise ein Bedienmenü des Fahrzeugs und/oder eines Navigationssystems und/oder eines mobilen Gerätes, welches mit dem Fahrzeug verbunden ist, sein kann. Auch kann das Leitprogramm z. B. das Betriebssystem eines Steuergerätes, insbesondere eines Fahrassistenzsystems, sein. Das Leitprogramm kann ferner vorteilhafterweise dazu ausgebildet sein, weitere Unterprogramme zu starten, die im Rahmen des Verfahrens benötigt werden.
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Das Erwarten der Interaktion des Benutzers kann unterschiedlich ausgestaltet sein, wobei der Benutzer beispielsweise zu der Interaktion aufgefordert werden kann. Dabei kann unter der Interaktion im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise z. B. das Treten auf das Bremspedal und/oder die Kupplung verstanden werden. Auch andere Interaktionsmöglichkeiten wie das Einschlagen des Lenkrades oder dergleichen sind ferner denkbar. Beim Überprüfen des Fahrstatus des Fahrzeugs kann vorzugsweise ein Anhalten des Verfahrens und/oder des Leitprogramms vorgesehen sein, sodass das Verfahren pausiert oder gestoppt bzw. beendet wird oder sodass das Leitprogramm auf den zumindest wesentlichen oder vollständigen Stillstand des Fahrzeugs wartet und pausiert, wenn der Fahrstatus zumindest wesentlich vom Stillstand abweicht. Dabei kann unter einer wesentlichen Abweichung vom Stillstand des Fahrzeugs verstanden werden, dass das Fahrzeug beispielsweise eine bestimmte Geschwindigkeitsgrenze, wie z. B. 20 km/h, vorzugsweise 5 km/h, überschreitet. Es kann somit vorgesehen sein, dass die auf Schritt a) folgenden Schritte, insbesondere die Schritte b) bis d) oder b) bis e), nicht ausgeführt werden, wenn der Fahrstatus zumindest wesentlich vom Stillstand abweicht bzw. dem zumindest wesentlichen Stillstand nicht entspricht. Vorzugsweise kann der Schritt b) oder können die Schritte b) bis d) freigegeben werden, wenn der wesentliche oder vollständige Stillstand des Fahrzeugs vorliegt. Dadurch wird sichergestellt, dass das Einstudieren der Gefahrenreaktion nicht im normalen Straßenverkehr stattfindet, sondern beispielsweise, wenn das Fahrzeug geparkt ist, zum Zeitvertreib im Stau oder an einer roten Ampel. So ist beispielsweise ebenfalls denkbar, dass das Überprüfen des Fahrstatus über ein Zeitintervall durchgeführt wird, um sicherzustellen, dass der Stillstand dauerhaft gewährleistet ist. Insbesondere kann das Überprüfen des Fahrstatus dazu auch parallel zu den weiteren Schritten des Verfahrens vorzugsweise wiederholt durchgeführt werden, so dass bei einer Änderung des Fahrstatus das Verfahren pausiert oder abgebrochen werden kann.
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Während der Interaktion kann eine Abfrage eines Steuergerätes, welches beispielweise das Verfahren steuern kann, stattfinden. Ferner können währenddessen Sensorreaktionen abgefragt werden, welche den zumindest einen Betriebsparameter oder eine Veränderung des zumindest einen Betriebsparameters des Fahrzeugs in Schritt c) registrieren. Die Bestimmung der Kenngröße aus dem Betriebsparameter gemäß Schritt c) kann beispielsweise ein Errechnen der Kenngröße, insbesondere in Kombination mit weiteren Betriebsparametern und/oder Systemparametern, darstellen. Die Kenngröße kann aber auch mit dem ersten Betriebsparameter übereinstimmen, sodass die Bestimmung vorzugsweise einer direkten Gleichsetzung mit dem Messergebnis gleichkommt. Die erste Kenngröße kann weiterhin mittelbar oder unmittelbar aus der Interaktion des Benutzers resultieren, sodass es sich beispielsweise um die Interaktionsgeschwindigkeit handeln kann, wobei jedoch auch ein abstrakterer Wert, der beispielsweise eine Fahrzeugreaktion kennzeichnet, hier denkbar ist. Somit kann auch die Referenzgröße vorher festgelegt sein und beispielsweise einen durch die Interaktion des Benutzers zu erreichenden Wert der Kenngröße darstellen oder sich aus weiteren Betriebs- bzw. Umgebungsparametern ergeben.
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Somit kann der Benutzer durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Gefahrenreaktion einstudieren und erlernen, um diese instinktiv in einer Gefahrensituation beim Betrieb des Fahrzeugs instinktiv zu wiederholen. Dabei wird ihm das Erlernen des Verhaltens komfortabel ermöglicht, da das Einstudieren im Stillstand des Fahrzeugs möglich ist und der Benutzer somit dem Bremsvorgang körperlich nicht wesentlich ausgesetzt ist. Ferner kann das Verfahren im Stillstand besonders effektiv wirken, da ein erfolgreiches Erlernen der Gefahrenreaktion, beispielsweise die richtige Anwendung von Bremsdruck und Bremsgeschwindigkeit, in einer realen Gefahrensituation dadurch unterstützt wird, dass der Fahrer durch die Fliehkraft nach vorne beschleunigt wird und somit noch stärker auf die Bremse gedrückt wird. Diese Unterstützung kann in der Kenngröße oder der Referenzkenngröße z.B. durch eine Gewichtung insbesondere rechnerisch berücksichtigt werden, sodass im Stillstand des Fahrzeugs ein entsprechend geringerer Bremsdruck und/oder eine entsprechend geringere Bremsgeschwindigkeit erreicht werden kann. Dadurch, dass sich der Benutzer nicht in eine besondere Verkehrssituation begeben muss, um das Einstudieren der Gefahrenreaktion vorzunehmen, kann die Motivationshürde gering sein, sodass der Benutzer das Verfahren auch tatsächlich anwendet und damit die Sicherheit des Fahrzeugs gesteigert wird. Weiterhin ist im Rahmen der Bestimmung der Kenngröße eine besonders genaue Auswertung möglich, sodass auch die Referenzkenngröße sehr genau sein kann und/oder eine Rückmeldung an den Benutzer ebenfalls genau sein kann. Daher ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch ein effizientes Erlernen der Gefahrenreaktion.
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Es ist weiterhin denkbar, dass der Schritt c) bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ferner eine Bestimmung zumindest einer zweiten Kenngröße durch eine Messung eines zweiten Betriebsparameters umfasst, wobei die zweite Kenngröße aus der Interaktion des Benutzers resultiert, insbesondere wobei die Auswertung der Interaktion gemäß Schritt d) ferner einen Vergleich der zweiten Kenngröße mit einer zweiten Referenzkenngröße umfasst. Auch die zweite Kenngröße kann mittelbar oder unmittelbar aus der Interaktion des Benutzers resultieren. Somit kann die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert werden, da zumindest ein weiterer Einflussfaktor berücksichtigt wird. So sind unterschiedliche Kombinationen von erster und zweiter Kenngröße denkbar, wie beispielsweise die Bestimmung von Kraft und Weg, einem zurückgelegten Weg und einer Zeit in welcher interagiert wurde oder dergleichen. Auch eine mögliche Rückmeldung an den Benutzer kann somit differenzierter ausfallen.
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Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass zumindest eine Kenngröße, welche in Schritt c) bestimmt wird, ein Bremsdruck ist und zumindest ein Betriebsparameter ein Druck ist, der insbesondere durch einen Drucksensor eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs aufgenommen wird. Vorzugsweise kann es sich bei dem Bremsdruck um die erste Kenngröße handeln. Insbesondere sind jedoch auch die zweite oder weitere Kenngrößen denkbar. Weiterhin kann der Bremsdruck vorzugsweise der maximale Bremsdruck während der Interaktion des Benutzers sein, sodass die Messung bei oder nach einem Lösen des Drucks des Benutzers auf das Bremspedal abgeschlossen wird. Demnach kann eine Ermittlung des Maximums der Druckkurve, welche z. B. den Verlauf des entsprechenden Betriebsparameters darstellt, ermittelt werden, um die Kenngröße zu bestimmen. Bei dem Fahrassistenzsystem kann es sich vorzugsweise um eine elektronische Fahrstabilitätsregelung (ESC) handeln. In dem Fahrassistenzsystem kann ferner vorzugsweise ein Drucksensor installiert sein, der piezoelektrisch, piezoresistiv, kapazitiv, induktiv oder auf eine weitere Art und Weise wirkt. Als ein Messort kann z. B. der Hauptbremszylinder genutzt werden, sodass die Messung der aufgebrachten Kraft in Relation zu dem Bremssystem erfolgt. In Fahrassistenzsystemen wie beispielsweise einem ESC, ist häufig ohnehin ein Drucksensor vorhanden, welcher beispielsweise den Fahrerbremswunsch erkennt und durch diese Früherkennung eine entsprechende Reaktion über Regelvorgänge berücksichtigt, um die Stabilität des Fahrzeugs zu erhalten oder zu verbessern. Somit kann zum Einstudieren einer Notbremsung auf einen ohnehin vorhandenen Drucksensor zurückgegriffen werden, sodass das Verfahren nachrüstbar ist und/oder einfach und kostengünstig implementierbar ist. Ferner stellt der Zusammenhang aus Druck und Bremsdruck eine einfache und genaue Möglichkeit dar, eine Notbremsung zu charakterisieren und damit anschließend auszuwerten, ob der Benutzer eine Zielvorgabe, wie sie beispielsweise die erste Referenzkenngröße darstellen kann, bei der Interaktion erfüllt hat.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner denkbar, dass zumindest eine Kenngröße, welche in Schritt c) bestimmt wird, eine Pedalgeschwindigkeit ist und zumindest ein Betriebsparameter ein während der Interaktion zurückgelegter Pedalweg ist, der insbesondere durch einen Pedalwegsensor messbar ist bzw. gemessen wird. Vorzugsweise kann es sich bei der Pedalgeschwindigkeit um die zweite Kenngröße und bei dem Pedalweg um den zweiten Betriebsparameter handeln. Hier ist jedoch auch denkbar, dass die erste oder eine weitere Kenngröße und der erste oder ein weiterer Betriebsparameter durch die Pedalgeschwindigkeit bzw. den Pedalweg charakterisiert sind. Dabei stellt ein Pedalwegsensor eine einfache Art und Weise dar, den Pedalweg zu messen, wobei der Pedalwegsensor beispielsweise induktiv, kapazitiv oder als Seilzuglängengeber ausgebildet sein kann und vorzugsweise den Eingangsstangenweg am Bremskraftverstärker als Bremssystem des Fahrzeugs aufnimmt. Wie auch der zuvor genannte Drucksensor, kann auch der Pedalwegsensor bereits im Rahmen des Fahrassistenzsystem vorhanden sein, sodass das Verfahren nachrüstbar und/oder kostengünstig und einfach implementierbar ist. Zur Bestimmung der Pedalgeschwindigkeit kann der Pedalweg vorzugsweise als Minimalwert, Durchschnittswert, Maximalwert oder dergleichen pro Zeiteinheit berechnet werden. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass für eine erhöhte Genauigkeit ein rechnerischer Umweg genommen wird, der beispielsweise die Errechnung des Druckgradientens aus dem veränderten Volumen des Bremszylinders, welches sich aus zurückgelegtem Weg und der jeweiligen Fläche zusammensetzt, und der Zeit errechnet. Viele Fahrzeuge sind jedoch derart eingestellt, dass der Bremspedalweg ähnlich oder gleich ist, damit sich für den Benutzer kein merklicher Unterschied im Bedienverhalten der Bremse ergibt. Somit ist auch eine direkte Abnahme des Pedalweges und Umsetzung in die Pedalgeschwindigkeit möglich, ohne insbesondere hohe Genauigkeitsverluste zu erleiden. Dabei kann unter der Pedalgeschwindigkeit insbesondere die Geschwindigkeit des Betätigens eines Pedals des Fahrzeugs, insbesondere eines Bremspedals, während der Interaktion verstanden werden. Durch das Abgreifen des Pedalweges ist neben der einfachen Implementierung auch eine besonders hohe Auflösung der Kenngröße möglich, da es sich um eine einfach bestimmbare Messgröße handelt. Daher kann die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert werden. Ferner stellt die Pedalgeschwindigkeit eine einfache Möglichkeit zur Darstellung der Bremsgeschwindigkeit in einer Kenngröße dar, insbesondere ohne dass komplizierte Rechenalgorithmen notwendig sind.
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Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ferner vorgesehen sein, dass zumindest eine Referenzkenngröße des Schrittes d) ein maximaler Bremsdruck ist, der größer oder gleich 90 bar ist und/oder zumindest eine Referenzkenngröße eine Pedalgeschwindigkeit ist, die größer oder gleich 250 mm pro Sekunde ist. Vorzugsweise kann es sich dabei z.B. um die erste oder die zweite Referenzkenngröße handeln. Ferner kann der maximale Bremsdruck vorteilhafterweise auch größer oder gleich 100 bar sein. Bei diesen Werten kann vorzugsweise ein Ansprechen des ABS ermöglicht werden, sodass eine derart einstudierte Interaktion des Benutzers insbesondere ausreicht, um weitere Fahrassistenzsysteme zu aktivieren, sodass die Sicherheit des Fahrzeugs gesteigert ist. Je nach System können so beispielsweise 90 oder 100 bar erforderlich sein, um bei einer Notbremsung ein Antiblockiersystem zu aktivieren. Eine Pedalgeschwindigkeit von größer oder gleich 250 mm/s stellt ferner einen besonders erstrebenswerten Wert beim Bremsvorgang dar, um eine möglichst sichere und/oder schnellere Bremsung zu ermöglichen.
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Im Rahmen der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass die Auswertung der Interaktion zumindest eine dritte Kenngröße umfasst, wobei die dritte Kenngröße insbesondere in Korrelation mit der ersten und/oder der zweiten Kenngröße gesetzt wird. Es ist denkbar, dass eine, vorzugsweise die dritte, Kenngröße bei dem Verfahren beispielsweise eine Pedalgeschwindigkeit eines Kupplungspedals des Fahrzeugs ist. Somit kann ein erfindungsgemäßes Verfahren auch in einem Schaltwagen effektiv genutzt werden. Dabei kann unter der Korrelation der dritten Kenngröße mit der ersten und/oder der zweiten Kenngröße verstanden werden, dass beispielsweise die Pedalgeschwindigkeit des Kupplungspedals in einem bestimmten Bereich um die Pedalgeschwindigkeit des Bremspedals liegen muss oder eine andere Relation aufweist. Dabei ist ebenfalls denkbar, dass das Verfahren gemäß Schritt d) eine dritte Referenzkenngröße umfasst, sodass beispielsweise aus einem dritten Betriebsparameter die dritte Kenngröße bestimmt wird und die Auswertung der Interaktion gemäß Schritt d) einen Vergleich der dritten Kenngröße mit der dritten Referenzkenngröße umfasst. Dadurch ist die Genauigkeit und die Effektivität des Verfahrens weiter steigerbar, wobei auch die Rückmeldung an den Benutzer insbesondere weiter steigerbar ist.
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Im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass die Auswertung und/oder das Leitprogramm durch ein Steuergerät eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs ausgeführt wird. Dabei kann es sich bei dem Steuergerät des Fahrassistenzsystems um einen separat angeordnetes Steuergerät handeln, oder dieses kann in ein weiteres Steuergerät, beispielsweise das Motorsteuergerät des Fahrzeugs, integriert sein. Dadurch, dass die Auswertung indirekt auf dem Steuergerät des Fahrassistenzsystems ausführbar ist, können die Ressourcen, wie beispielsweise Bauraum und Montage effektiv genutzt werden und Kosten und Energiebedarf sowie ein Bedarf an Datenkommunikation weiter reduziert sein. Insbesondere durch die Reduktion der Datenkommunikation kann ferner eine besonders hohe Auflösung der Auswertung ermöglicht werden, da insbesondere keine oder geringe Verluste durch Weiterleitung der Daten z. B. über ein Bussystem entstehen bzw. notwendig sind. Dadurch kann auch die Genauigkeit des Verfahrens und damit die Effektivität weiter gesteigert sein.
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Im Rahmen der Erfindung ist ferner denkbar, dass das Verfahren vor dem Erwarten der Interaktion des Benutzers gemäß Schritt b) weiterhin folgenden Schritt umfasst:
- – Auslösen einer Zwischenfunktion, welche ein vorbestimmtes oder zufälliges Intervall definiert, bevor die Interaktion des Benutzers erwartet wird,
insbesondere wobei die Auswertung der Interaktion eine Messung einer Reaktionszeit des Benutzers zwischen einer Aufforderung zur Interaktion und der tatsächlichen Interaktion des Benutzers umfasst. Unter der Zwischenfunktion kann somit beispielweise eine Wartefunktion wie z. B. ein Timer oder ein Simulationsablauf bis zum Ablauf einer vorbestimmten oder zufälligen Zeit verstanden werden. Diese vorbestimmte oder zufällige Zeit kann somit ein Intervall definieren nach welchem ein Ereignis eintritt, auf welches der Benutzer reagieren soll. So ist beispielsweise denkbar, dass auf einem Display des Fahrzeugs oder eines mobilen Gerätes des Benutzers eine Simulation einer Fahrsituation abgespielt wird, wobei der Benutzer z. B. bei Auftreten eines Hindernisses im Rahmen der Simulation die reale Betätigung des Bremssystems vornehmen kann. Dies ermöglicht dem Benutzer ein realistischeres Gefühl und damit ein effektiveres Erlernen der Gefahrenreaktion. Weiterhin kann auch das Einbeziehen der Reaktionszeit die Genauigkeit des Verfahrens steigern und gleichzeitig komplexere Bedingungen schaffen, sodass die Effektivität des Verfahrens weiter gesteigert wird.
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Es ist ferner denkbar, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren weiterhin folgenden Schritt umfasst:
- e) Rückmelden eines Ergebnisses der Auswertung der Interaktion an den Benutzer,
insbesondere wobei das Rückmelden des Ergebnisses an den Benutzer für jede der gemäß Schritt c) bestimmten Kenngrößen separiert erfolgt. Unter der separierten Rückmeldung kann beispielsweise verstanden werden, dass die Kenngrößen nacheinander, nebeneinander oder auf andere Art und Weise aufgeschlüsselt einzeln zuordenbar dargestellt werden. So ist es beispielsweise denkbar, die erste und/oder die zweite oder die dritte Kenngröße als Balkendiagramm darzustellen, um einem Benutzer die Rückmeldung darüber zu geben, in welchen Punkten er seine Gefahrenreaktion noch verbessern kann, um die Effektivität des Erlernens weiter zu steigern. Die Rückmeldung an den Benutzer kann dabei akustisch und/oder visuell stattfinden, wobei bei dem erwähnten Balkendiagramm auch eine Ampel denkbar ist, welche beispielsweise grün ist, wenn der Test bestanden ist und der Benutzer eine ausreichende Kraft, Geschwindigkeit und/oder Reaktionsgeschwindigkeit bei der Interaktion aufgewendet hat. Der Status gelb der Ampel kann eine ausreichende, oder verbesserbare, der Status rot eine dringend zu verbessernde Gefahrenreaktion rückmelden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug aufweisend ein Steuergerät beansprucht, wobei das Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 geeignet ist. Vorzugsweise kann das Steuergerät in Datenkommunikation mit einer externen Stelle, wie beispielsweise mit einem Mobilgerät oder einem Internetserver stehen, um die Daten der Auswertung zu übermitteln. Somit kann die Auswertung dem Benutzer besonders komfortabel angezeigt werden oder zur weiteren Verwendung beispielsweis über das Internet mit einem Server synchronisierbar sein, sodass der Benutzer seine Werte online vergleichen kann oder diese Werte anderweitig weiter verwendbar sind. Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich in Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion beschrieben worden sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein System zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion, insbesondere einer Notbremsung, in einem Fahrzeug mit einer Anzeige und einem Computerprogrammprodukt beansprucht, wobei das System eine Anzeige und ein Computerprogrammprodukt aufweist, durch welches zumindest folgende Schritte, und insbesondere ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ausführbar sind:
- a) Überprüfen eines Fahrstatus des Fahrzeugs, ob der Fahrstatus zumindest wesentlich oder vollständig einem Stillstand des Fahrzeugs entspricht,
- b) Erwarten einer Interaktion eines Benutzers, bis der Benutzer die Interaktion durchführt,
- c) Bestimmung zumindest einer ersten Kenngröße, welche aus der Interaktion des Benutzers resultiert, durch eine Messung eines ersten Betriebsparameters des Fahrzeugs,
- d) Auswertung der Interaktion umfassend einen Vergleich der ersten Kenngröße mit einer ersten Referenzkenngröße,
wobei durch die Anzeige ein Rückmelden eines Ergebnisses der Auswertung der Interaktion an den Benutzer durchführbar ist. Insbesondere kann somit durch das Computerprogrammprodukt ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführbar sein oder dieses durchführen. Damit bringt ein erfindungsgemäßes System die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind.
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Es ist denkbar, dass die Schritte bzw. das Verfahren auf einem mobilen Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone, Tablet oder dergleichen ausgeführt werden. Die Anzeige und/oder das Computerprogrammprodukt können somit auf dem mobilen Endgerät zur Verfügung gestellt werden, wobei das mobile Endgerät mit dem Fahrzeug, welches ebenfalls Teil des Systems sein kann, in Kommunikationsverbindung stehen kann. Somit könnten beispielsweise die Sensoren der Fahrzeugelektronik abgefragt werden, um die Betriebsparameter zu erhalten, wobei andere Schritte zumindest teilweise auf dem mobilen Endgerät durchführbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass lediglich die Anzeige auf dem mobilen Endgerät durchgeführt wird oder die Anzeige und das Computerprogrammprodukt Teil des Fahrzeugs sind. Insbesondere können die Schritte durch das Computerprogrammprodukt, welches vorzugsweise einen Speicher aufweisen, ausführbar sein, indem ein Prozessor vorgesehen ist, welcher das Computerprogramm startet bzw. die Verfahrensschritte abruft und ausführt. Ferner kann das Computerprogrammprodukt ein ausführbares Computerprogramm oder eine herunterladbare Firmware zum Ausführen der Verfahrensschritte umfassen.
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Die Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder eines erfindungsgemäßen Systems können in der Reihenfolge a) bis d) bzw. a) bis e) durchgeführt werden. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die Schritte in einer geänderten Reihenfolge durchgeführt werden, und/oder einzelne Schritte oder alle Schritte wiederholt werden.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich, als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 eine schematische Darstellung einer ersten Kenngröße mit einem ersten Betriebsparameter und einer ersten Referenzkenngröße in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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3a + b eine schematische Darstellung einer zweiten Kenngröße im Zusammenhang mit einem zweiten Betriebsparameter bzw. einer zweiten Referenzkenngröße in schematischer Darstellung in einem weiteren Ausführungsbeispiel,
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4 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Bremssystem zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einem weiteren Ausführungsbeispiel und
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5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems mit einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 in schematischer Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels. Das Verfahren 100 zum Einstudieren einer Gefahrenreaktion, insbesondere einer Notbremsung, kann beispielsweise aus einem Menü 200 heraus gestartet werden, wobei ein entsprechender Aufruf im Menü 200 beispielsweise ein Starten 101 eines Leitprogramms initiieren kann. Im Rahmen des Verfahrens 100 ist ferner ein Überprüfen 102 eines Fahrstatus des Fahrzeugs 1 vorgesehen, ob der Fahrstatus zumindest wesentlich oder vollständig einem Stillstand des Fahrzeugs 1 entspricht bzw. davon abweicht. Das Überprüfen 102 des Fahrstatus des Fahrzeugs 1 kann vor dem Starten des Menüs 200, vor dem Starten 101 des Leitprogramms oder nach dem Starten 101 des Leitprogramms vorzugsweise ausgeführt werden. So ist es denkbar, dass bereits das Menü 200 einem Benutzer 2 des Fahrzeugs 1 erst dann zugänglich ist, wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen oder vollständig im Stillstand befindet. Zusätzlich oder alternativ ist ebenfalls denkbar, dass das Überprüfen 102 des Fahrstatus des Fahrzeugs 1 nach der Auswahl des Leitprogramms, aber vor dem Starten 101 des Leitprogramms durchgeführt wird. Somit kann das Überprüfen 102 von einem anderen Programm, als dem Leitprogramm durchführbar sein. Es ist ferner ebenfalls denkbar, dass das Überprüfen 102 des Fahrstatus des Fahrzeugs 1 nach dem Starten 101 des Leitprogramms durchgeführt wird. Somit kann das Überprüfen 102 bereits Teil des Leitprogramms sein oder von diesem aufgerufen werden. Insbesondere nach dem Überprüfen 102 des Fahrstatus des Fahrzeugs 1, wird das Verfahren 100 vorzugsweise nur dann fortgesetzt, wenn das Fahrzeug 1 sich im Wesentlichen oder vollständig in dem Fahrstatus „Stopp“ oder „Parken“ befindet. Daraufhin kann ein Auslösen 103 einer Zwischenfunktion vorgesehen sein. Diese Zwischenfunktion kann beispielsweise ein Timer sein, der zufallsgeneriert oder auf Grundlage einer vorbestimmten Zeiteinheit abläuft, bevor gemäß Schritt b) ein Erwarten 104 einer Interaktion 10 des Benutzers 2 stattfindet, bis der Benutzer 2 die Interaktion 10 durchführt. Das Erwarten 104 der Interaktion 10 kann dabei beinhalten, dass beispielsweise ein in diesem Fall hochzählender Timer dem Benutzer 2 bereits zu diesem Zeitpunkt die Reaktionszeit anzeigt. Während des Erwartens 104 der Interaktion 10 des Benutzers 2 kann vorgesehen sein, dass Sensoren 25, 24 abgefragt werden, die beispielsweise im Fahrzeug 1 verbaut sein können, ob die Interaktion 10 des Benutzers 2 bereits stattgefunden hat. Insbesondere nach Durchführung der Interaktion 10 kann ein Messen 105 zumindest eines ersten Betriebsparameters 303 ausgeführt werden. Dabei ist weiterhin denkbar, dass gleichzeitig oder nacheinander ein zweiter Betriebsparameter 304 und/oder weitere Betriebsparameter gemessen werden. Gemäß Schritt c) findet eine Bestimmung 106 zumindest einer ersten Kenngröße 301 statt, wobei die erste Kenngröße 301 aus der Interaktion 10 des Benutzers 2 resultiert und aus der Messung 105 des ersten Betriebsparameters 303 des Fahrzeugs 1 bestimmt wird. Weiterhin kann eine weitere Bestimmung 107 einer zweiten Kenngröße 302 stattfinden, welche auf Grundlage der Messung des zweiten Betriebsparameters 304 erfolgt. Vorzugsweise erfolgt daraufhin eine Auswertung 108 der Interaktion 10, wobei die erste Kenngröße 301 mit der ersten Referenzkenngröße 305 in Beziehung gesetzt wird. Vorzugsweise können auch die zweite Kenngröße 302 mit einer zweiten Referenzkenngröße 306 und/oder weitere Kenngrößen mit weiteren Referenzkenngrößen in Beziehung gesetzt werden. So ist beispielsweise denkbar, dass im Rahmen der Schritte c) bis d) eine dritte Kenngröße berücksichtigt wird. Vorzugsweise erfolgt nach dem Auswerten 108 ein Rückmelden 109 eines Ergebnisses der Auswertung 108 der Interaktion 10 an den Benutzer 2. Das Rückmelden 109 des Ergebnisses der Auswertung 108 kann für jede der bestimmten Kenngrößen 301, 302 separiert erfolgen, sodass der Benutzer 2 sein Ergebnis differenziert ablesen kann und so eine genaue Rückmeldung hält. Daraufhin kann ferner eine Wiederholung des Verfahrens 100 vorgesehen sein, insbesondere wenn der Benutzer ein vordefiniertes Referenzergebnis zuvor nicht erreicht hat. Dabei kann eine Rückkehr zum Menü 200, zum Leitprogramm oder zu einem Verfahrenspunkt vor oder nach dem Überprüfen 102 des Fahrstatus vorgesehen sein. Vorzugsweise kann das Verfahren zum Einstudieren einer Notbremsung genutzt werden, wobei die erste Kenngröße vorzugsweise ein Bremsdruck ist, der erste Betriebsparameter ein Druck ist und/oder die zweite Kenngröße eine Pedalgeschwindigkeit ist, wobei der zweite Betriebsparameter der während der Interaktion 10 zurückgelegte Pedalweg ist. Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine dritte Kenngröße ermittelt wird, welche dem Benutzer 2 eine Rückmeldung über das Betätigen des Kupplungspedals gibt und eine vierte Kenngröße, die die Reaktionszeit darstellt und/oder bewertet.
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2 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen ersten Betriebsparameter 303, welcher gegenüber einer Zeit t aufgetragen wurde. Dabei ist die erste Kenngröße 301 durch das Maximum des Verlaufes des ersten Betriebsparameters 303 charakterisiert bzw. gebildet. Ferner ist in 2 eine erste Referenzkenngröße 305 dargestellt, wobei in diesem Fall die erste Kenngröße 301 über der ersten Referenzkenngröße 305 liegt. Somit kann der Test beispielsweise bzgl. der ersten Kenngröße 301 bestanden sein, wenn das Ziel lautet, dass die erste Referenzkenngröße 305 durch die erste Kenngröße 301 überschritten sein muss. Vorzugsweise handelt es sich bei der ersten Kenngröße 301 um einen Bremsdruck bzw. den Wert eines Bremsdrucks, insbesondere einen maximalen Bremsdruck, und bei dem ersten Betriebsparameter 303 um einen Druck, der insbesondere durch einen Drucksensor 25 in einem Bremssystem 20 des Fahrzeugs 1 gemessen wird. Vorzugsweise kann die erste Referenzkenngröße ein maximaler Bremsdruck von größer oder gleich 90 bar oder größer oder gleich 100 bar sein.
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3a zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ferner einen zweiten Betriebsparameter 304, der gegenüber einer Zeit t schematisch aufgetragen ist. Bei dem zweiten Betriebsparameter 304 handelt es sich vorzugsweise um einen während einer Interaktion 10 eines Benutzers 2 zurückgelegten Pedalweg eines Bremspedals 21 eines Bremssystems 20 in einem Fahrzeug 1. Vorzugsweise kann der zweite Betriebsparameter 304 von einem Pedalwegsensor 24 eines Bremssystems 20 eines Fahrzeugs 1 aufgenommen werden. Eine Bestimmung einer zweiten Kenngröße 302 aus dem zweiten Betriebsparameters 304 ist ferner über die Zeit t in 3b schematisch dargestellt. So zeigt 3b eine zweite Kenngröße 302 gegenüber der Zeit t, insbesondere in einem Ausschnitt. Ferner ist eine zweite Referenzkenngröße 306 dargestellt, welche den zu überschreitenden oder zu unterschreitenden Wert kennzeichnet. Hier ist dargestellt, dass der Verlauf der zweiten Kenngröße 302 die zweite Referenzkenngröße 306 überschreitet, so dass der Test erfolgreich sein kann, wenn das Überschreiten zum Ziel gesetzt wurde. Vorzugsweise kann es sich bei der zweiten Kenngröße 302 um eine Pedalgeschwindigkeit eines Pedals 21 handeln, insbesondere welche aus der Ableitung bzw. dem Differenzial des zweiten Betriebsparameters 304 vorzugsweise gewichtet gebildet wird. Die Bestimmung der zweiten Kenngröße 302 kann analytisch, jedoch vorzugsweise nummerisch gelöst sein, wobei die Genauigkeit der Lösung den jeweiligen Bedingungen angepasst sein kann. Vorzugsweise handelt es sich bei der zweiten Kenngröße 302 um eine maximale Pedalgeschwindigkeit und bei der zweiten Referenzkenngröße 306 um eine insbesondere maximale Pedalgeschwindigkeit, die größer oder gleich 250 mm pro Sekunde ist. Dabei kann die Pedalgeschwindigkeit eines Pedals 21 eines Bremssystems eines Fahrzeugs 1 sein.
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4 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Bremssystem 20, welches zum Ausführen eines Verfahrens 100, wie beispielsweise im ersten in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, durchführbar ist. Dabei führt ein Benutzer 2 eine Interaktion 10 durch, wobei die Interaktion 10 vorzugsweise das Betätigen eines Bremspedals 21 des Bremssystems 20 ist. Dabei wird von einem Pedalwegsensor 24, welcher an einer Eingangsstange 22 angeordnet ist, der Pedalweg, insbesondere indirekt, über der Weg der Eingangsstange 22 gemessen und an ein mit dem Pedalwegsensor 24 stehendes Steuergerät 26 weitergegeben. Das Steuergerät 26 kann vorzugsweise ein Steuergerät des Bremssystems 20 sein, welches separat für das Bremssystem 20 ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Steuergerät 26 auch ein Motorsteuergerät des Fahrzeugs 1 sein, wobei das Steuergerät des Bremssystems 20 insbesondere in das Motorsteuergerät integriert sein kann. Das Steuergerät 26 zur Ausführung eines Verfahrens 100 kann jedoch auch separat für das Verfahren 100 vorgesehen sein. Die Kraft, die durch die Bewegung des Pedals 21 aufgebracht wird, wird ferner in einem Hauptbremszylinder 23 umgesetzt, wobei im oder am Hauptbremszylinder 23 ein Drucksensor 25 vorgesehen ist, durch welchen ein Druck im Hauptbremszylinder 23 messbar ist. Vorzugsweise kann der Drucksensor 25 in Kommunikationsverbindung mit dem Steuergerät 26 stehen, sodass über den Pedalwegsensor 24 und den Drucksensor 25 ein erster Betriebsparameter 303 und ein zweiter Betriebsparameter 304 an das Steuergerät 26 weitergegeben werden. Vorzugsweise kann es sich bei dem ersten Betriebsparameter 303 um den im Ausführungsbeispiel der 2 dargestellten Betriebsparameter handeln und bei dem zweiten Betriebsparameter 304 um den in 3a dargestellten Betriebsparameter handeln. Auch eine umgekehrte Zuordnung ist denkbar. Ferner kann es sich bei dem Fahrzeug 1 um ein mit einem Automatikgetriebe ausgestattetes Fahrzeug handeln, insbesondere wobei ein Kupplungspedal nicht vorgesehen sein kann. Ferner kann es sich um ein Fahrzeug handeln, welches mit Schaltgetriebe ausgestattet ist, wobei zusätzlich vorteilhafterweise eine weitere Kenngröße auf Grundlage des Kupplungspedals aufnehmbar sein kann.
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5 zeigt ferner eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems 30 in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dabei umfasst das System zumindest eine Anzeige 31 und ein Computerprogrammprodukt 32, wobei das Computerprogrammprodukt 32 durch ein Steuergerät 26 ansteuerbar ist. Das Steuergerät 26 steht dabei in Datenverbindung oder in direkter Verbindung mit der Anzeige 31, sodass das Steuergerät 26 beispielsweise die Platine eines mobilen Endgerätes sein kann, oder in ein Fahrzeug 1 vorzugsweise integriert sein kann, wobei die Anzeige 31 ebenfalls Teil des Fahrzeugs 1 sein kann oder Teil eines mobilen Gerätes sein kann, wobei die Kommunikation zwischen Steuergerät 26, welches fahrzeugseitig ausgeführt sein kann und der Anzeige 31, welche in dem mobilen Endgerät vorgesehen ist, drahtlos per Wifi, Bluetooth oder dergleichen ausgebildet sein kann oder kabelgebunden beispielsweise über eine Steckverbindung, ist. Ein Überprüfen 102 eines Fahrstatus des Fahrzeugs 1, ein Erwarten 104 einer Interaktion 10 eines Benutzers 2, eine Bestimmung 106 zumindest einer ersten Kenngröße 301 und einer Auswertung 108 der Interaktion 10 können ebenso wie weitere Schritte eines Verfahrens 100, insbesondere eines Verfahrens 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1, auf dem Steuergerät 26 oder zumindest teilweise oder vollständig auf dem mobilen Gerätes, welches die Anzeige 31 aufweisen kann, durchgeführt werden.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsform beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsform sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Benutzer
- 10
- Interaktion
- 20
- Bremssystem
- 21
- Bremspedal
- 22
- Eingangsstange
- 23
- Hauptbremszylinder
- 24
- Pedalwegsensor
- 25
- Drucksensor
- 26
- Steuergerät
- 30
- System
- 31
- Anzeige
- 32
- Computerprogramprodukt
- 100
- Verfahren
- 101
- Starten eines Leitprogramms
- 102
- Überprüfen eines Fahrstatus
- 103
- Auslösen einer Zwischenfunktion
- 104
- Erwarten einer Interaktion
- 105
- Messen
- 106
- Bestimmung einer ersten Kenngröße
- 107
- Bestimmung einer zweiten Kenngröße
- 108
- Auswerten
- 109
- Rückmelden
- 200
- Menü
- 301
- erste Kenngröße
- 302
- zweite Kenngröße
- 303
- erster Betriebsparameter
- 304
- zweiter Betriebsparameter
- 305
- erste Referenzkenngröße
- 306
- zweite Referenzkenngröße
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012008260 A1 [0004]