DE102018132928A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug, umfassend eine Rechen- und Steuereinheit, die eingerichtet ist, um die Fahrsimulation in einem automatisierten Fahrmodus basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer bereitzustellen.

Description

  • Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug, und betrifft ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere die Bereitstellung einer Simulation während einer (teil-) autonomen Fahrt.
  • Stand der Technik
  • Weltweit leiden Autofahrer unter Staus. So kann zum Beispiel für Berufspendler in Ballungsräumen der Weg zur Arbeit und zurück nach Hause aufgrund von täglichen Staus ein Ärgernis sein. In automatisiert fahrenden Fahrzeugen stellt sich die Frage, wie diese Situation für die Fahrzeuginsassen gelindert werden kann. Ein Ansatz besteht darin, den Insassen Infotainment-Angebote zur Beschäftigung während der autonomen Fahrt bereitzustellen.
  • Zum Beispiel beschreibt die DE 10 2016 220 870 A1 eine Fahrzeugsimulation. Ein Fahrzeug, vorzugsweise ein autonomes Fahrzeug, umfasst wenigstens ein Bedienelement, das dazu eingerichtet ist, das Fahrzeug zu steuern, eine Anzeigevorrichtung und eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, in einem vorbestimmten Betriebsmodus wenigstens eine Simulation mittels der Anzeigevorrichtung auszugeben und eine Eingabe an dem wenigstens einen Bedienelement zur Steuerung der wenigstens einen Simulation auszuwerten.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit der Vorrichtung anzugeben, die eine Unterhaltungsfunktion für einen Nutzer während einer (teil-) autonomen Fahrt bereitstellen kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug angegeben. Die Vorrichtung umfasst eine Rechen- und Steuereinheit, die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrmodus die Fahrsimulation basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer bereitzustellen. Der Nutzer kann die Simulation beispielsweise durch ein Bedienelement bedienen bzw. steuern.
  • Erfindungsgemäß werden im Realfahrzeug aktuell nicht implementierte Charakteristika einer Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel eine Lenkkurve oder eine Fahrwerksdynamik, als Simulation bereitgestellt. Damit kann der Nutzer mittels der Simulation ein Fahrverhalten erfahren, das vom tatsächlichen Fahrverhalten seines Fahrzeugs abweicht und optional beispielsweise per Update (z.B. einem digitalen Nach(ver)kaufs oder Remote Software Update (RSU)) zum Beispiel über einen externen Server implementierbar ist. Hiermit kann eine Unterhaltungsfunktion für einen Nutzer zum Beispiel während einer (teil-) autonomen Fahrt bereitgestellt werden.
  • Vorzugsweise ist die potentielle Charakteristik eine Eigenschaft einer Fahrzeugfunktion, die im Fahrzeug (d.h. dem Eigenfahrzeug bzw. Realfahrzeug) beispielsweise mittels eines Updates (z.B. mittels eines digitalen Nachkaufs) implementierbar ist. Insbesondere ist die potentielle Charakteristik eine Eigenschaft der Fahrzeugfunktion, die im realen Fahrbetrieb des Realfahrzeug (noch) nicht implementiert ist. So kann der Nutzer in das Fahrsimulationsmodell z.B. Lenkungskennlinien integrieren und die Änderungen im Fahrverhalten sofort virtuell erleben. Die gleichen Kennlinien kann er im Anschluss beispielsweise per digitalem Nachkauf für sein tatsächliches Fahrzeug erwerben. In einem weiteren Beispiel bietet die Simulation die Möglichkeit, fortschrittliche Fahrwerksassistenzsysteme virtuell zu erleben, die der Nutzer ebenfalls per RSU erwerben kann. Zudem kann der Nutzer virtuelle Fahrzeugmodelle in die Simulation laden, die ein anderes Fahrverhalten bieten. So kann der Nutzer in seinem Fahrzeugmodell im Stau virtuell ein anderes Fahrzeugmodell fahren.
  • Vorzugsweise betrifft die wenigstens eine Fahrzeugfunktion eine Lenkung des Fahrzeugs (oder des anderen Realfahrzeugs) und/oder ein Fahrwerk des Fahrzeugs (oder des anderen Realfahrzeugs). Die wenigstens eine potentielle Charakteristik der Fahrzeugfunktion kann eine Lenkungskennlinie und/oder eine Fahrwerkdynamik umfassen oder sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, und die wenigstens eine Fahrzeugfunktion kann zum Beispiel eine Assistenzsystem sein, wie zum Beispiel ein Parkassistenten.
  • In einigen Ausführungsformen kann im Realfahrzeug eine erste Lenkungskennlinie zur tatsächlichen Steuerung des Realfahrzeugs implementiert sein. Eine zweite Lenkungskennlinie, die von der ersten Lenkungskennlinie verschieden ist, kann dem Nutzer virtuell in der Simulation bereitgestellt werden. Anschließend kann der Nutzer die zweite Lenkungskennlinie für das Realfahrzeug erwerben und zum Beispiel mittels RSU im Realfahrzeug implementieren. Anders gesagt kann die erste Lenkungskennlinie durch die zweite Lenkungskennlinie zur tatsächlichen Steuerung des Realfahrzeugs ersetzt werden. Hierdurch kann der Nutzer die Lenkung des Fahrzeugs flexibel an seine Wünsche anpassen.
  • In weiteren Ausführungsformen kann im Realfahrzeug eine erste Fahrwerkdynamik implementiert sein. Eine zweite Fahrwerkdynamik, die von der ersten Fahrwerkdynamik verschieden ist, kann dem Nutzer virtuell in der Simulation bereitgestellt werden. Hierzu können beispielsweise Aktoren des Fahrzeugs (z.B. ein Aktor eines Sitzes und/oder eines Gurtes und/oder eines Fahrwerks) angesteuert werden, um die zweite Fahrwerkdynamik zu simulieren. Anschließend kann der Nutzer die zweite Fahrwerkdynamik für das Realfahrzeug erwerben und zum Beispiel mittels RSU im Realfahrzeug implementieren. Anders gesagt kann die erste Fahrwerkdynamik durch die zweite Fahrwerkdynamik ersetzt werden. Hierdurch kann der Nutzer die Fahrwerkdynamik flexibel an seine Wünsche anpassen.
  • Vorzugsweise ist die Fahrzeugfunktion zumindest teilweise im Fahrzeug vorhanden, aber nicht aktiviert. Zum Beispiel kann die Fahrzeugfunktion ein Assistenzsystem sein, welches zwar im Fahrzeug bei der Herstellung vorbereitet, aber nicht implementiert bzw. aktiviert wurde, zum Beispiel weil der Nutzer es nicht erworben hat. Das Assistenzsystem kann zum Beispiel ein Parkassistenzsystem sein. Insbesondere kann die Hardware, die zur Implementierung der Fahrzeugfunktion erforderlich ist, bereits im Fahrzeug verbaut sein, wobei eine Software für die Implementierung der Fahrzeugfunktion nicht vorhanden oder gesperrt ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Fahrzeugfunktion für den Nutzer virtuell (d.h. nicht für den realen Fahrbetrieb) bereitgestellt werden, wodurch der Nutzer die Fahrzeugfunktion virtuell testen und anschließend bei Bedarf im Realfahrzeug (d.h. im realen Fahrzeugbetrieb) implementieren und für den realen Fahrbetrieb verwenden kann.
  • Vorzugsweise ist die Rechen- und Steuereinheit eingerichtet, um Anzeigedaten für eine dynamische virtuelle Anzeige der Fahrsimulation zu ermitteln und dem Nutzer auf einer Anzeigevorrichtung bereitzustellen. Die Anzeigedaten können ein virtuelles Bewegungsprofil eines virtuellen Fortbewegungsmittels angeben, wie zum Beispiel einen Streckenverlauf für ein virtuelles Fahrzeug. Die Simulation kann beispielsweise ein Fahrzeug und/oder seine Komponenten zumindest teilweise simulieren und zumindest teilweise mittels der Anzeigevorrichtung darstellen. Dabei werden vorzugsweise Teile des simulierten Fahrzeugs dargestellt, die aus dem Innenraum des simulierten Fahrzeugs sichtbar wären. Diese werden dann an entsprechenden Stellen für das Fahrzeug durch die Anzeigevorrichtung dargestellt. So ergibt sich für einen Nutzer des Fahrzeugs der Eindruck, er blicke auf Fahrzeugkomponenten des simulierten Fahrzeugs bzw. säße in dem simulierten Fahrzeug. Z.B. können Seitenspiegel und/oder Teile der Motorhaube des simulierten Fahrzeugs dargestellt werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Anzeigevorrichtung wenigstens eine Scheibe des Fahrzeugs (z.B. eine Frontscheibe und/oder wenigstens eine Seitescheibe) und/oder eine Projektoreinheit und/oder einen Bildschirm und/oder eine VR (Virtual Reality)-Brille. Die Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel eine Frontscheibe und/oder Seitescheibe, die insbesondere selektiv opak und/oder transparent schaltbar ist, die Projektor-Einheit, eine Head-up-Display-Einheit (z.B. ein Augmented-Reality Head-up-Display), eine Instrumentenanzeige, eine Navigationsanzeige und/oder eine LC-, LED- und/oder OLED-Anzeige umfassen. Eine Tonausgabe kann über ein Soundsystem des Fahrzeugs und/oder über Kopfhörer erfolgen.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiter eine Empfangseinheit, die eingerichtet ist, um Nutzereingabedaten, die eine Nutzereingabe über wenigstens ein Bedienelement des Fahrzeugs angeben, zur Steuerung der Simulation zu empfangen. Die Rechen- und Steuereinheit kann eingerichtet sein, um die Anzeigedaten basierend auf den Nutzereingabedaten zu ermitteln. Wenn die Nutzereingabedaten zum Beispiel eine Lenkbewegung angeben, kann sich das virtuelle Fahrzeug in der Simulation entsprechend der Lenkbewegung bewegen. Die Bewegung des virtuellen Fahrzeugs erfolgt gemäß der wenigstens einen potentiellen Charakteristik der Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder des anderen Realfahrzeugs, wie zum Beispiel basierend auf einer bestimmten Lenkungskurve.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug das wenigstens eine Bedienelement umfassen, das eingerichtet ist, um die Nutzereingabe zur Steuerung der Simulation zu empfangen. Das wenigstens eine Bedienelement kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die ein Lenkrad, ein Pedal und einen Gangwahlschalter umfasst, oder die daraus besteht. Das wenigstes eine Bedienelement kann zur Steuerung des Realfahrzeugs eingerichtet und in einem automatisierten Fahrmodus von den zugehörigen Aktoren entkoppelt sein, um damit die Simulation anzusteuern. Anders gesagt kann das wenigstens eine Bedienelement von der Steuerung des Realfahrzeugs entkoppelt und für die Steuerung des virtuellen Fortbewegungsmittels, wie zum Beispiel eines virtuellen Fahrzeugs, eingesetzt werden.
  • Vorzugsweise ist die Rechen- und Steuereinheit eingerichtet, um das wenigstens eine Bedienelement des Fahrzeugs, das in einem automatisierten Fahrmodus zur Steuerung der Simulation durch einen Nutzer verwendbar ist, entsprechend der wenigstens einen potentiellen Charakteristik zu konfigurieren. Zum Beispiel kann das Lenkrad entsprechend der virtuellen Lenkkurve konfiguriert sein. Anders gesagt kann das virtuelle Fahrzeug der Simulation über das Lenkrad mit einer anderen Lenkkurve gesteuert werden als derjenigen, die zur Steuerung des Realfahrzeugs im realen Fahrbetrieb verwendet wird.
  • Vorzugsweise ist die Rechen- und Steuereinheit weiter eingerichtet, um zum Bereitstellen der Fahrsimulation basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik wenigstens einen Aktor des Fahrzeugs anzusteuern. Insbesondere kann der wenigstens eine Aktor derart angesteuert werden, dass ein bestimmtes Fahrzeugverhalten entsprechend der wenigstens einen potentiellen Charakteristik simuliert wird, wie zum Beispiel eine bestimmte Fahrwerkdynamik. Der wenigstens eine Aktor kann zum Beispiel ein Aktor eines Sitzes und/oder eines Gurtes und/oder eines Fahrwerks sein.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben. Das Fahrzeug umfasst die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zum Erzeugen einer dynamischen virtuellen Anzeige.
  • Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
  • Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug das wenigstens eine Bedienelement zur Steuerung der Simulation, wie zum Beispiel ein Lenkrad und/oder ein Pedal und/oder einen Gangwahlschalter. Weitere Bedienelemente können Bedienhebel z.B. für Licht, Geschwindigkeitssteuerung (Tempomat), und/oder Scheibenwischer umfassen. Das wenigstes eine Bedienelement kann zur Steuerung des Realfahrzeugs eingerichtet und im automatisierten Fahrmodus von den zugehörigen Aktoren entkoppelt sein, um damit die Simulation anzusteuern.
  • Das Fahrzeug ist für den automatisierten Fahrmodus eingerichtet. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Fahrassistenzsystem umfassen, das für ein teil-automatisiertes (teil-autonomes) und/oder vollautomatisiertes (autonomes).
  • Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
  • Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
  • Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
  • Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug angegeben. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen der Fahrsimulation in einem automatisierten Fahrmodus basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer.
  • Das Verfahren kann durch die Vorrichtung zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung implementiert werden. Zudem kann das Verfahren die in Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Aspekte enthalten bzw. ausführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
    • 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
    • 2 ein Fahrzeug mit einer automatisierten Fahrfunktion gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
    • 3 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Ausführungsformen der Offenbarung
  • Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Vorrichtung 100 zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug 1 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Die Vorrichtung 100 umfasst eine Rechen- und Steuereinheit 110, die eingerichtet ist, um in einem automatisierten Fahrmodus des Fahrzeugs 1 eine Fahrsimulation basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs 1 oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer bereitzustellen. Der Nutzer kann die Simulation beispielsweise durch ein Bedienelement 302, 304, 306 des Fahrzeugs 1 bedienen bzw. steuern.
  • Die Rechen- und Steuereinheit 110 kann im Fahrzeug 1 integriert sein oder kann als externe Einheit, die mit dem Fahrzeug 1 verbindbar ist, bereitgestellt sein. Die Rechen- und Steuereinheit 110 kann zum Beispiel einen Standbyknoten des Fahrzeugs 1 und/oder eine Spielekonsole umfassen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die potentielle Charakteristik eine Eigenschaft einer Fahrzeugfunktion sein, die im Fahrzeug 1 beispielsweise mittels eines digitalen Nachkaufs implementierbar ist. Insbesondere ist die potentielle Charakteristik im realen Fahrbetrieb nicht implementiert, sondern wird dem Nutzer virtuell in der Simulation zur Verfügung gestellt. So kann der Nutzer in das Fahrsimulationsmodell z.B. Lenkungskennlinien integrieren und die Änderungen im Fahrverhalten sofort virtuell erleben. Die gleichen Kennlinien kann er im Anschluss beispielsweise per digitalem Nachkauf für sein tatsächliches Fahrzeug erwerben.
  • Typischerweise betrifft die wenigstens eine Fahrzeugfunktion eine Lenkung und/oder ein Fahrwerk und/oder ein Assistenzsystem. Die Charakteristika der wenigstens einen Fahrzeugfunktion können eine Funktionalität und/oder eine Einstellung der wenigstens einen Fahrzeugfunktion angeben. Zum Beispiel kann die Charakteristik der Lenkung eine Lenkungskennlinie (auch als „Lenkkurve“ bezeichnet) sein. Die Charakteristik des Fahrwerks kann eine Dynamikeigenschaft und/oder eine Steifigkeit des Fahrwerks sein („Komfort“, „Sport“ etc.). Die Charakteristik des Assistenzsystems kann „aktiviert“ bzw. „verfügbar“ und „nicht aktiviert“ bzw. „nicht verfügbar“ sein.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Fahrzeugfunktion im Fahrzeug 1 vorhanden aber nicht aktiviert. Zum Beispiel kann die Fahrzeugfunktion ein Assistenzsystem sein, welches zwar im Fahrzeug 1 bei der Herstellung vorbereitet aber nicht implementiert bzw. aktiviert wurde, zum Beispiel weil der Nutzer es nicht erworben hat. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Fahrzeugfunktion für den Nutzer virtuell (d.h. nicht für den realen Fahrbetrieb) mit der entsprechenden Charakteristik bereitgestellt werden, wodurch der Nutzer die Fahrzeugfunktion virtuell testen und anschließend bei Bedarf im Realfahrzeug (d.h. im realen Fahrzeugbetrieb) implementieren und für den realen Fahrbetrieb verwenden kann.
  • Die Rechen- und Steuereinheit 110 kann eingerichtet sein, um Anzeigedaten für eine dynamische virtuelle Anzeige der Fahrsimulation zu ermitteln und dem Nutzer auf einer Anzeigevorrichtung 200 des Fahrzeugs 1 bereitzustellen. Die Anzeigedaten können ein virtuelles Bewegungsprofil eines virtuellen Fortbewegungsmittels angeben, wie zum Beispiel einen Streckenverlauf für ein virtuelles Fahrzeug.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst die Anzeigevorrichtung 200 wenigstens eine Scheibe des Fahrzeugs 1 (z.B. eine Frontscheibe und/oder wenigstens eine Seitescheibe) und/oder eine Projektoreinheit und/oder einen Bildschirm und/oder eine VR (Virtual Reality)-Brille. Die Anzeigevorrichtung 200 kann zum Beispiel eine Frontscheibe und/oder Seitescheibe, die insbesondere selektiv opak und/oder transparent schaltbar ist, die Projektor-Einheit, eine Head-up-Display-Einheit (z.B. ein Augmented-Reality Head-up-Display), eine Instrumentenanzeige, eine Navigationsanzeige und/oder eine LC-, LED- und/oder OLED-Anzeige umfassen. Eine Tonausgabe für die Simulation kann über ein Soundsystem des Fahrzeugs 1 und/oder über Kopfhörer erfolgen.
  • Die Simulation kann beispielsweise ein Fahrzeug und/oder seine Komponenten zumindest teilweise simulieren und zumindest teilweise mittels einer Anzeigevorrichtung 200 darstellen. Hierzu kann ein physikalisches Modell des konkreten Realfahrzeugs z.B. aus einer EF-Simulation als Fahrsimulationsmodell dienen. Bei der Fahrsimulation kann zum Beispiel eine Strecke des „Sonntagsausflugs“ über im Fahrzeug 1 vorhandene Kameras aufgezeichnet werden. Zusammen mit Kartenmaterial und/oder Google Streetview kann ein virtuelles Abbild des Ausflugs generiert werden, sodass der Insasse diesen am Montagmorgen mit einem anderen Fahrverhalten (z.B. Fahrwerkdynamik) erneut erleben kann. Die Simulationen sind jedoch nicht auf die Realwelt beschränkt und können sich in einer Fantasiewelt abspielen.
  • Typischerweise erfolgt eine Steuerung der Simulation, wie zum Beispiel eine Steuerung des simulierten Fahrzeugs, über wenigstens ein Bedienelement 302, 304, 306 des Realfahrzeugs 1. Das wenigstens eine Bedienelement 302, 304, 306 kann zum Beispiel ein Lenkrad und/oder ein Pedal und/oder einen Gangwahlschalter und/oder Bedienhebel z.B. für Licht, Geschwindigkeitssteuerung (Tempomat), Scheibenwischer, etc. umfassen. Das wenigstes eine Bedienelement 302, 304, 306 kann zur Steuerung des Realfahrzeugs eingerichtet und im automatisierten Fahrmodus von den zugehörigen Aktoren entkoppelt sein (x-by-wire), um damit die Simulation anzusteuern, so dass keine Gefahr der Beeinflussung der realen Fahrt entsteht.
  • Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 weiter eine Empfangseinheit 120, die eingerichtet ist, um Nutzereingabedaten zur Steuerung der Simulation zu empfangen. Die Nutzereingabedaten geben Nutzereingaben an, die zum Beispiel durch das wenigstens eine Bedienelement 302, 304, 306 vom Nutzer eingegeben werden. Der Nutzer kann zum Beispiel durch Bedienung des Lenkrads und der Pedale das virtuelle Fahrzeug in der Fahrsimulation steuern, wobei das Fahrverhalten des virtuellen Fahrzeugs von einem Fahrverhalten des Realfahrzeugs abweichen kann.
  • In einigen Ausführungsformen ist die Rechen- und Steuereinheit 110 weiter eingerichtet, um wenigstens einen Aktor des Fahrzeugs 1 anzusteuern. Insbesondere kann der wenigstens eine Aktor derart angesteuert werden, dass ein Fahrverhalten simuliert wird, das der potentiellen Charakteristik der Fahrzeugfunktion, die für das Realfahrzeug aktuell nicht zur Verfügung steht, entspricht. Der wenigstens eine Aktor kann zum Beispiel ein Aktor eines Sitzes und/oder eines Gurtes und/oder eines Fahrwerks sein. Zum Beispiel kann das Fahrwerk oder ein Fahrwerkassistenzsystem angesteuert werden, um das geänderte Fahrverhalten zu simulieren.
  • 2 zeigt ein Fahrzeug mit einer automatisierten Fahrfunktion gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Das Fahrzeug ist in einigen Ausführungsformen für den automatisierten Fahrmodus eingerichtet. Insbesondere kann das Fahrzeug ein Fahrassistenzsystem 30 umfassen, das für ein teil-automatisiertes (teil-autonomes) und/oder vollautomatisiertes (autonomes) Fahren eingerichtet ist. Das Fahrassistenzsystem 30 kann eingerichtet sein, um die Längs- und Querführung des Fahrzeugs 1 automatisch auszuführen. Das Fahrassistenzsystem 30 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 30 den Antrieb 20, das optionale Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
  • Für den automatisierten Fahrmodus wird Umfeldinformation einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrassistenzsystem 30 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor kann beispielsweise ein LiDAR-System 10, ein oder mehrere Radar-Systeme 12 und/oder eine oder mehrere Kameras 14 umfassen. Die erfassten Umgebungsdaten können ausgewertet und verwendet werden, um den automatisierten Fahrmodus zu implementieren.
  • 3 zeigt ein Flussdiagram eines Verfahrens 300 zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
  • Das Verfahren 300 umfasst im Block 310 ein Erzeugen der Fahrsimulation in einem automatisierten Fahrmodus basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer.
  • Das Verfahren 300 kann durch die Vorrichtung für ein Fahrzeug zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung implementiert werden. Zudem kann das Verfahren 300 die in Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Aspekte enthalten bzw. ausführen.
  • Erfindungsgemäß werden im Realfahrzeug aktuell nicht implementierte Charakteristika einer Fahrzeugfunktion, wie zum Beispiel eine Lenkkurve oder eine Fahrwerksdynamik, als Simulation bereitgestellt. Damit kann der Nutzer mittels der Simulation ein Fahrverhalten erfahren, das vom tatsächlichen Fahrverhalten seines Fahrzeugs abweicht und optional beispielsweise per digitalem Nachkauf implementierbar ist. Hiermit kann eine Unterhaltungsfunktion für einen Nutzer zum Beispiel während einer (teil-) autonomen Fahrt bereitgestellt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016220870 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Vorrichtung (100) zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug (1), umfassend: eine Rechen- und Steuereinheit (110), die eingerichtet ist, um die Fahrsimulation in einem automatisierten Fahrmodus basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (1) oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer bereitzustellen.
  2. Die Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die potentielle Charakteristik eine Charakteristik einer Fahrzeugfunktion ist, die im Fahrzeug (1) oder dem anderen Realfahrzeug implementierbar ist.
  3. Die Vorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei die potentielle Charakteristik mittels eines Updates im Fahrzeug (1) implementierbar ist.
  4. Die Vorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rechen- und Steuereinheit (110) weiter eingerichtet ist, um Anzeigedaten für eine dynamische virtuelle Anzeige der Fahrsimulation zu ermitteln und dem Nutzer auf einer Anzeigevorrichtung (200) bereitzustellen.
  5. Die Vorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Rechen- und Steuereinheit (110) weiter eingerichtet ist, um wenigstens ein Bedienelement (302, 304, 306) des Fahrzeugs (1), das in einem automatisierten Fahrmodus zur Steuerung der Simulation durch einen Nutzer verwendbar ist, entsprechend der wenigstens einen potentiellen Charakteristik zu konfigurieren.
  6. Die Vorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Fahrzeugfunktion eine Lenkung und/oder ein Fahrwerk betrifft.
  7. Die Vorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die wenigstens eine potentielle Charakteristik der Fahrzeugfunktion eine Lenkungskennlinie und/oder eine Fahrwerkdynamik umfasst.
  8. Fahrzeug (1), insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend die Vorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  9. Verfahren (300) zum Erzeugen einer Fahrsimulation in einem Fahrzeug (1), umfassend: Erzeugen (320) der Fahrsimulation in einem automatisierten Fahrmodus basierend auf wenigstens einer potentiellen Charakteristik einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs (1) oder eines anderen Realfahrzeugs für einen Nutzer.
  10. Speichermedium, das eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren (300) nach Anspruch 9 auszuführen.
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