DE102019123913A1

DE102019123913A1 - Verfahren und Fahrzeugassistenzsystem zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019123913A1
Application number: DE102019123913.3A
Authority: DE
Inventors: Konstantin Jonas; Claus-Peter Neumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2021-03-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, beim Befahren einer Route 2. Bei dem Verfahren wird für die Route 2 eine Wegpunktmenge ermittelt, die markante Wegpunkte 3 der Route 2 enthält. Ferner wird für einen Audiodatensatz, der beim Befahren der Route 2 ausgegeben wird, jeweils eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen ermittelt wird, für jedes akustische Merkmal ein Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus wird für den Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe bestimmt wird. Für jeden bevorstehenden Wegpunkt 3 wird ein voraussichtlicher zukünftiger Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser beim Befahren der Route 2 erreicht wird. Daraus wird für die Route 2 eine Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt wird. Die Wegpunkt-Zeitreihe der Route 2 wird mit der Merkmals-Zeitreihe des Audiodatensatzes verglichen und aus diesem Vergleich wird der Sollwert des Betriebsparameters ermittelt und ausgegeben. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Fahrzeugassistenzsystemen zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrzeugassistenzsystem zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, beim Befahren einer Route.
In modernen Fahrzeugen werden typischerweise Fahrerassistenzsysteme mit einer Vielzahl von Automatisierungsfunktionen angeboten. Unter einem Fahrerassistenzsystem wird eine Einrichtung eines Fahrzeugs verstanden, welche den Fahrer beim Fahren des Fahrzeugs unterstützt. Fahrerassistenzsysteme im Sinne der Erfindung unterstützen den Fahrer insbesondere auch durch Automatisierungsfunktionen, durch welche die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflusst wird. Auf diese Weise können unterschiedliche Parameter der Fortbewegung des Fahrzeugs geregelt werden und es können automatische Eingriffe vorgenommen werden.
Ohne Fahrerassistenzsysteme beeinflusst der Fahrer direkt die Bewegung des Fahrzeugs. Es werden allenfalls Signale oder Bewegungen von durch den Fahrer betätigten Bedienelementen, wie der Pedalerie, dem Schaltknüppel oder dem Lenkrad, an entsprechende Einrichtungen des Fahrzeugs übertragen, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflussen. Eine derartige Fortbewegung des Fahrzeugs entspricht dem geringsten Grad der Automatisierung. Bei einem höheren Grad der Automatisierung wird zum Teil automatisch in Einrichtungen eingegriffen, welche der Fortbewegung des Fahrzeugs dienen. Beispielsweise wird in die Lenkung des Fahrzeugs oder die Beschleunigung in positiver oder negativer Richtung eingegriffen.
Bei einem noch höheren Grad der Automatisierung wird soweit in Einrichtungen des Fahrzeugs eingegriffen, dass bestimmte Fortbewegungsarten des Fahrzeugs, zum Beispiel eine Geradeausfahrt, automatisch ausgeführt werden können. Beim höchsten Grad der Automatisierung können Routen eines Navigationssystems im Wesentlichen automatisch gefahren werden. Dabei wird jedoch typischerweise sichergestellt, dass der Fahrer auch bei einem hohen Automatisierungsgrad die Kontrolle über die Fahrzeugführung durch aktives Lenken oder Betätigen der Pedalerie sofort wieder zurückgewinnen kann.
Des Weiteren können Fahrerassistenzsysteme verschiedene Sicherheitsfunktionen erfüllen. Bei einem besonders geringen Grad der Automatisierung können dem Fahrer etwa Informationen ausgegeben werden, die ihn in der Art und Weise, wie er das Fahrzeug fortbewegt, beeinflussen. Zudem können durch Sicherheitsfunktionen Warnungen ausgegeben werden, die eine unmittelbare Reaktion des Fahrers erfordern. Bei diesem Grad der Sicherheitsfunktionen greifen die Fahrerassistenzmodule jedoch nicht aktiv und automatisch in die Funktion der Einrichtungen ein, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflussen.
Bei einem höheren Grad der Sicherheitsfunktionen wird zum Teil automatisch in Einrichtungen eingegriffen, welche der Fortbewegung des Fahrzeugs dienen. Beispielsweise wird in die Lenkung des Fahrzeugs oder die Beschleunigung in positiver oder negativer Richtung insbesondere präventiv eingegriffen. Bei einem noch höheren Grad der Sicherheitsfunktionen wird soweit in Einrichtungen des Fahrzeugs eingegriffen, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs beeinflussen, dass bestimmte Manöver des Fahrzeugs automatisch ausgeführt werden können, wie beispielsweise eine Vollbremsung oder ein gezieltes Ausweichmanöver, um ein Verlassen der Fahrbahn oder eine Kollision zu vermeiden.
Durch Fahrerassistenzsysteme kann der Fahrer also auf bestimmte Gefahren aufmerksam gemacht werden, wodurch die Sicherheit beim Führen des Fahrzeugs erhöht wird. Bei einem aktiven Eingriff eines Fahrerassistenzmoduls in die Fortbewegung des Fahrzeugs können auch dann gefährliche Fahrsituationen, wie Kollisionen oder unkontrollierte Bewegungen des Fahrzeugs, vermieden werden, wenn der Fahrer nicht direkt in das Fahrgeschehen eingreift. Bei den Sicherheitsfunktionen des Fahrerassistenzsystems behält jedoch der Fahrer insbesondere stets die volle Kontrolle und Verantwortung über die Fahrsituation.
In der DE 10 2012 101 686 A1 wird ein Verfahren für ein Fahrerassistenzsystem zur autonomen Läng- und Querregelung vorgeschlagen. Die Unterstützung des Fahrers kann in unterschiedlichem Maße erfolgen und hängt von verschiedenen Bedingungen ab. Kann eine Regelungsaufgabe nicht zuverlässig übernommen werden, so wird der Fahrer hierüber informiert.
Des Weiteren ist es bekannt, Audiodaten beim Befahren einer bestimmten Route auszugeben. Aus der DE 30 01 699 A1 ist beispielsweise ein Informationsgerät für Fahrzeuge bekannt, die einen Wegstreckenzähler aufweisen. Das Informationsgerät umfasst einen Tonträger und ein Wiedergabegerät. Der Tonträger enthält wegabhängige Markierungen, denen wiederzugebende Informationen zugeordnet sind. Mittels einer Vergleichseinrichtung werden die wegabhängigen Markierungen des Tonträgers mit den Signalen des Wegstreckenzählers des Fahrzeugs verglichen. Durch Betätigung einer Korrektureinrichtung kann der Fahrer eine Synchronisierung der Markierungen des Tonträgers mit den Signalen des Wegstreckenzählers bewirken.
Aus der DE 2 232 082 A ist eine Vorrichtung bekannt, mit welcher die von einem Fahrzeug durchfahrene Wegstrecke mit der Wiedergabe von Informationen korreliert werden kann. Es kann auf diese Weise ein akustischer Reiseführer zur Verfügung gestellt werden.
Ferner ist aus der DE 100 00 064 A1 die Verbindung eines Satelliten-Navigationssystems mit einem Reise-Informationssystem bekannt. Dabei sind Reiseinformationen bestimmten geographischen Standorten zugeordnet. Sie werden bei diesen Standorten ausgegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Fahrzeugassistenzsystem bereitzustellen, mit denen ein optimierter Sollwert für den Betriebsparameter ermittelt und ausgegeben werden kann, wenn das Fahrzeug eine Route befährt und dabei ein Audiodatensatz ausgegeben wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeugassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die folgenden Schritte durchgeführt:

a. Für die Route wird eine Wegpunktmenge ermittelt, die markante Wegpunkte der Route enthält.
b. Für einen Audiodatensatz, der beim Befahren der Route ausgegeben wird, wird eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen ermittelt.
c. Für jedes akustische Merkmal wird ein Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus wird für den Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe bestimmt.
d. Für jeden bevorstehenden Wegpunkt wird ein voraussichtlicher zukünftiger Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser beim Befahren der Route erreicht wird, und daraus wird für die Route eine Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt.
e. Die Wegpunkt-Zeitreihe der Route wird mit der Merkmals-Zeitreihe des Audiodatensatzes verglichen und aus diesem Vergleich wird der Sollwert des Betriebsparameters ermittelt und ausgegeben.

Vorteilhafterweise kann hierdurch die Bewegung des Fahrzeugs beim Befahren der Route so beeinflusst werden, dass die Wegpunkte der befahrenen Route mit dem ausgegebenen Audiodatensatz so optimal wie möglich synchronisiert werden.
Unter Wegpunkten werden im Sinne der Erfindung markante Positionen bei der Route verstanden, welche geeignet sind, mit einem akustischen Merkmal in Verbindung gebracht zu werden. Wegpunkte sind beispielsweise Landmarken, prägnante Aussichten oder Landschaften, charakteristische Kurven, Bäume beispielsweise am Rand einer Straße, Tunnel, Brücken, Fahrbahnmarkierungen oder Sehenswürdigkeiten.
Bei der Ermittlung des voraussichtlichen Zeitpunkts, zu dem ein Wegpunkt beim Befahren einer Route erreicht wird, werden technische Parameter des Fahrzeugs und/oder Beschränkungen beim Befahren der Route berücksichtigt. Beispielsweise kann berücksichtigt werden, in welchem Geschwindigkeitsbereich das Fahrzeug betrieben werden kann oder welche Geschwindigkeitsbeschränkungen auf der Route bestehen.
Unter einer Wegpunkt-Zeitreihe wird im Sinne der Erfindung eine Reihe von Paaren verstanden, bei denen einem Wegpunkt ein Zeitpunkt zugeordnet ist.
Die Audiodatensätze sind insbesondere in einer Audiodatenbank gespeichert. Ein Audiodatensatz ist eine Datei, die auf einem digitalen Datenträger gespeichert ist, der Audiodaten wie Musik oder Sprache enthält. Der Audiodatensatz kann beispielsweise ein Musikstück oder ein Hörspiel oder Hörbuch einer bestimmten Länge sein.
Akustische Merkmale sind im Sinne der Erfindung Charakteristika des Audiodatensatzes. Es kann sich um einen Takt eines Musikstücks, eine akustische Wendung, einen Harmoniewechsel, einen akustischer Höhepunkt, einen prägnanter Akkord, einen Klangfarbenwechsel oder einen Wechsel von Musikinstrumenten handeln. Enthält der Audiodatensatz Sprache, wie zum Beispiel bei einem Hörspiel oder Hörbuch, wird analog unter einem akustischen Merkmal ein dramaturgischer Höhepunkt oder ein Kapitelwechsel oder dergleichen verstanden.
Unter einer Merkmals-Zeitreihe wird eine Reihe von Paaren verstanden, bei denen einem akustischen Merkmal ein Zeitpunkt zugeordnet ist.
Beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe mit der Merkmals-Zeitreihe werden insbesondere die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte von den Zeitpunkten beim Erreichen der noch auszugebenen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes ermittelt. Bei dem Sollwert des Betriebsparameters sind die ermittelten zeitlichen Abstände minimal, so dass eine optimale Synchronisierung der Wegpunkte mit den akustischen Merkmalen erreicht wird.
Allgemein kann insbesondere ein Optimierungsproblem gelöst werden, durch welches eine möglichst gute zeitliche Übereinstimmung der Zeitpunkte der Wegpunkte mit den Zeitpunkten der akustischen Merkmale erreicht wird. Dabei kann auch berücksichtigt werden, dass sich möglichst viele Wegpunkte ergeben, denen ein akustisches Merkmal zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte d. und e. während des Befahrens der Route wiederholt ausgeführt. Dabei wird jeweils die Wegpunkt-Zeitreihe aktualisiert. Während des Befahrens der Route veränderte sich der voraussichtliche zukünftige Zeitpunkt für das Erreichen eines bevorstehenden Wegpunkt, da sich das Fahrzeug tatsächlich nicht mit der zuvor vorhergesagten Geschwindigkeit auf der Route bewegt. Durch die wiederholte Ausführung der Schritte d. und e., insbesondere innerhalb kurzer Zeitintervalle, wird die Wegpunkt-Zeitreihe ständig aktualisiert. Somit ändern sich fortwährend die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen zukünftigen Zeitpunkte zum Erreichen der Wegpunkte von den Zeitpunkten beim Erreichen der noch auszugebenden akustischen Merkmale. Der Sollwert für den Betriebsparameter kann somit vorteilhafterweise an diese Veränderungen angepasst werden, um die zeitlichen Abstände zu minimieren.
Die Wegpunkte, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Route ermittelt werden, können verschiedenen Kategorien zugeordnet werden. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Wegpunkt einer ersten Kategorie die geographische Position des Fahrzeugs, bei welcher ein Fahrzeuginsasse ein dem Wegpunkt zugeordnetes Objekt in der Umgebung der Route sieht. Bei dieser ersten Kategorie wird somit nicht auf die Position eines bestimmten Objekts abgestellt, sondern auf die Position, die ein Betrachter in einem Fahrzeug hat, der das Objekt sieht. Üblicherweise gibt es nicht nur eine geographische Position, bei welcher der Betrachter im Fahrzeug ein bestimmtes Objekt sieht, sondern ein Streckenintervall. In diesem Fall kann beispielsweise definiert sein, dass der Wegpunkt bei derjenigen geographischen Position liegt, bei welcher das Objekt zum ersten Mal im Blickfeld eines Betrachters im Fahrzeug auftaucht. Der Wegpunkt wird somit dann erreicht, wenn das Fahrzeug auf der Route die geographische Position des Wegpunkts erreicht. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um eine Sehenswürdigkeit oder eine Landmarke handeln, welche von einer bestimmten geographischen Position auf der Route von einem Fahrzeuginsassen gesehen wird.
Ein Wegpunkt einer zweiten Kategorie ist die geographische Position eines Objekts auf der Route. In diesem Fall wird der Wegpunkt dann erreicht, wenn das Fahrzeug auf der Route die geographische Position des Objekts, d. h. des Wegpunkts, erreicht. Das Objekt kann in diesem Fall beispielsweise ein Tunnel oder eine Brücke sein. Der Wegpunkt ist dann beispielsweise der Beginn des Tunnels oder die Mittel oder auch der Beginn der Brücke.
Zusätzlich zu der ersten und der zweiten Kategorie können die Wegpunkte ferner Wegpunktkategorien und die akustischen Merkmale Merkmalskategorien zugeordnet werden. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in diesem Fall jeder Wegpunktkategorie für jede Merkmalskategorie ein Passfaktor zugeordnet. Dieser Passfaktor gibt an, wie eine Wegpunktkategorie zu einer Merkmalskategorie passt. Beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihen mit den Merkmals-Zeitreihen werden dann beispielsweise die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte von den Zeitpunkten beim Erreichen der akustischen Merkmale und der Wert des Passfaktors der Wegpunktkategorie des jeweiligen Wegpunktes für die Merkmalskategorie des jeweiligen akustischen Merkmals ermittelt, wenn der zugehörige Audiodatensatz beim Befahren der zugehörigen Route ausgegeben wird. Der Sollwert wird dann so bestimmt, dass die ermittelten zeitlichen Abstände minimal und die Passfaktoren maximal sind.
Beim Ermitteln der optimalen Route kann erneut ein Optimierungsproblem gelöst werden. Auch kann der Einfluss der zeitlichen Abstände und der Einfluss der Passfaktoren gewichtet werden.
Ein Passfaktor ist in diesem Fall umso höher, je besser die akustischen Merkmale der Merkmalskategorie zu den Wegpunkten der Wegpunktkategorie passen. Beispielsweise können Tunnel zu einer bestimmten Wegpunktkategorie gehören und verschiedenartige Klangfarbenwechsel in einem Audiodatensatz zu einer bestimmten Merkmalskategorie gehören. Der Passfaktor dieser Wegpunktkategorie zu dieser Merkmalskategorie ist besonders hoch. Dies bringt zum Ausdruck, dass bei der Synchronisierung des Audiodatensatzes mit der Route bevorzugt beim Erreichen eines Tunnels auf der Route sich ein Klangfarbenwechsel beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes ergibt. Ein hoher Passfaktor kann sich beispielsweise auch für die Wegpunktkategorie einer Sehenswürdigkeit und die Merkmalskategorie eines prägnanten Akkords eines Musikstücks ergeben.
Vorteilhafterweise kann hierdurch die Bewegung des Fahrzeugs beim Befahren der Route so beeinflusst werden, dass die befahrene Route mit dem ausgegebenen Audiodatensatz so optimal wie möglich synchronisiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe mit der Merkmals-Zeitreihe die zeitlichen Abstände der zukünftigen voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte von den Zeitpunkten beim Erreichen der noch auszugebenen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes ermittelt. Es wird dann durch Agogik eine Anpassung des optimalen Audiodatensatzes berechnet, für welche die ermittelten zeitlichen Abstände verringert werden, so dass eine verbesserte Synchronisierung der Wegpunkte mit akustischen Merkmalen erreicht wird. Der angepasste Audiodatensatz wird dann beim Befahren der Route ausgegeben. Der Sollwert des Betriebsparameters wird dann auch für den angepassten Audiodatensatz berechnet.
Unter Agogik wird die leichte Veränderung des Tempos im Rahmen der musikalischen Ausgabe des Audiodatensatzes verstanden. Eine solche Veränderung des Tempos liegt im Rahmen der musikalischen Interpretation eines Musikstückes. Bei dem erfindungsgemäßen Navigationsverfahren wird die automatisch durchgeführte Agogik für einen bestimmten Audiodatensatz durchgeführt, um eine verbesserte Synchronisierung der Wegpunkte mit den akustischen Merkmalen des Audiodatensatzes zu erreichen.
Der angepasste Audiodatensatz kann dann beim Befahren der Route ausgegeben werden. Außerdem kann der der Schritt c. im Folgenden für den angepassten Audiodatensatz und der Schritt e. mit der Merkmals-Zeitreihe des angepassten Audiodatensatzes durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Betriebsparameter die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann der Betriebsparameter der Lenkwinkel des Fahrzeugs sein. Der Sollwert des Betriebsparameters, insbesondere der Sollwert für eine Geschwindigkeit, d. h. eine Richtgeschwindigkeit, einer weiteren Ausgestaltung des Erfinders gemessen Verfahrens dann angezeigt, insbesondere in einem Head-Up-Display. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs dieser Richtgeschwindigkeit folgt, wird der ausgegebene Audiodatensatz optimal mit der befahrenen Route synchronisiert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sollwert des Betriebsparameters an eine Steuereinheit zum automatisierten oder teilautomatisierten Steuern des Betriebsparameters übertragen. Die Steuereinheit steuert das Fahrzeug dann auf Basis des übertragenen Sollwerts des Betriebsparameters automatisiert oder teilautomatisiert. Das Fahrzeug ist somit vollautomatisiert oder teilautomatisiert mittels der Steuereinheit steuerbar. Die automatisierte Steuerung des Fahrzeugs wird in diesem Fall vorteilhafterweise insbesondere für eine Geschwindigkeitsanpassung beim Befahren der Route verwendet, um die Wegpunkte so optimal wie möglich an die akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes anzupassen.
Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, beim Befahren einer Route, umfasst einer Routenanalyseeinheit, welche ausgebildet ist, für eine Route, welche von dem Fahrzeug gefahren wird, eine Wegpunktmenge zu ermitteln, die markante Wegpunkte der Route enthält, und für jeden Wegpunkt einen voraussichtlichen Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem dieser beim Befahren der Route erreicht wird, und daraus für die Route eine Wegpunkt-Zeitreihe zu bestimmen. Es umfasst ferner eine Audiodaten-Analyseeinheit, welche ausgebildet ist, für einen Audiodatensatz, der beim Befahren der Route ausgegeben wird, jeweils eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen zu ermitteln, für jedes akustische Merkmal einen Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus für den Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe zu bestimmen. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, die Wegpunkt-Zeitreihen der Route mit der Merkmals-Zeitreihe des Audiodatensatzes zu vergleichen und aus diesem Vergleich den Sollwert des Betriebsparameters zu ermitteln und auszugeben.
Das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Es weist somit dieselben Vorteile wie dieses Verfahren auf.
Die Ausgabe kann beispielsweise auf einem Display zum Anzeigen einer Richtgeschwindigkeit erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystems ist die Steuereinheit ausgebildet, das Fahrzeug vollautomatisiert oder teilautomatisiert in Abhängigkeit von dem ermittelten Sollwert des Betriebsparameters zu steuern. Das Fahrassistenzsystems kann vorteilhafterweise den Betriebsparameter des Fahrzeugs, insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, so automatisiert steuern, dass eine optimale Synchronisierung der Wegpunkte mit den akustischen Merkmalen des Audiodatensatzes erreicht wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den angefügten Zeichnungen erläutert.

1 zeigt schematisch das Wegenetz, in welchem die Route bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens befahren wird,
2 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeugassistenzsystems,
3 veranschaulicht die Synchronisierung einer Route mit einem Audiodatensatz,
4 zeigt den Ablauf eines Beispiels zum Bestimmen einer optimalen Route und eines dazugehörigen Audiodatensatzes,
5 zeigt den Ablauf eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
6 zeigt den Ablauf eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens.

1 zeigt schematisch ein Wegenetz 1, welches in einer Kartendatenbank so gespeichert ist, dass Routen von einer Startposition zu einer Zielposition berechnet werden können. Eine mögliche Route ist mit 2 bezeichnet. Diese Route 2 weist markante Wegpunkte 3-1 bis 3-7 auf, welche im Folgenden allgemein mit 3 bezeichnet werden. Des Weiteren befinden sich auf der Route 2 oder in der Umgebung der Route 2 Objekte 4-1 bis 4-7, welche im Folgenden allgemein mit 4 bezeichnet werden. Der Wegpunkt 3-1 ist eine geographische Position auf der Route 2, welche der Kurve 4-1 zugeordnet ist. Der Wegpunkt 3-2 ist eine geographische Position auf der Route 2, welcher der Sehenswürdigkeit 4-2 zugeordnet ist. Bei der geographischen Position des Wegpunkts 3-2 sieht der Fahrer eines Fahrzeugs beim Befahren der Route 2 zum ersten Mal die Sehenswürdigkeit 4-2. Der Wegpunkt 3-3 ist einem Tunnel 4-3 zugeordnet. Dieser Wegpunkt 3-3 bezeichnet die geographische Position auf der Route 2 beim Beginn des Tunnels 4-3. Der Wegpunkt 3-4 ist einer geographischen Position auf der Route 2 mit einem besonderen Ausblick auf die Landschaft 4-4 zugeordnet. Der Wegpunkt 3-5 ist einer geographischen Position auf der Route 2 zugeordnet, bei welcher die Route 2 eine Brücke 4-5 passiert. Die geographische Position kann dabei beim Beginn der Brücke 4-5 oder in der Mitte der Brücke 4-5 sein. Der Wegpunkt 3-6 ist die geographische Position auf der Route 2, bei welcher die Route 2 einen Baum 4-6 passiert.
Ein weiteres Objekt 4 ist eine Fahrbahnmarkierung 4-7. Einer solchen Fahrbahnmarkierung ist der Wegpunkt 3-7 auf der Route 2 zugeordnet. Der Wegpunkt 3-7 bezeichnet eine geographische Position auf der Route 2, die in einem bestimmten Abstand vor der Fahrbahnmarkierung 4-7 liegt, bei der der Fahrer die Fahrbahnmarkierung 4-7 beim Befahren der Route 2 sieht.
Die Wegpunkte 3 können einer ersten oder einer zweiten Kategorie zugeordnet sein. Bei einem Wegpunkt 3 der ersten Kategorie wird eine geographische Position auf der Route 2 bezeichnet, bei welcher ein Fahrzeuginsasse ein dem Wegpunkt 3 zugeordnetes Objekt 4 in der Umgebung der Route 2 sieht. Zu der ersten Kategorie gehören die Wegpunkte 3-2, 3-4 und 3-6. Ein Wegpunkt 3 der zweiten Kategorie bezeichnet die geographische Position eines Objekts auf der Route 2. Wegpunkte 3 der zweiten Kategorie sind beispielsweise die Wegpunkte 3-1, 3-3 und 3-5.
Mit Bezug zu 2 wird der allgemeine Aufbau des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeugassistenzsystems erläutert:

Das Fahrzeugassistenzsystem umfasst eine Eingabeeinheit 10, über welche der Nutzer eine Zielposition für die zu ermittelnde Route 2 eingeben kann. Die Eingabeeinheit 10 kann des Weiteren ausgebildet sein, automatisch Zielpositionen beispielsweise aus einem elektronischen Kalender des Nutzers zu generieren. Außerdem ist eine Positionsbestimmungseinheit 27 vorgesehen, mit welcher die aktuelle Position des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Für die Ermittlung der Route 2 kann die aktuelle Position als Startposition der Route 2 verwendet werden.

Die Eingabeeinheit 10 und die Positionsbestimmungseinheit 27 sind mit einer Routenermittlungseinheit 13 verbunden. Die Routenermittlungseinheit 13 ist ferner mit einer Kartendatenbank 11 gekoppelt, in welcher Daten zum Wegenetz 1 als Segmente gespeichert sind, so dass Routen in diesem Wegenetz 1 von der Routenermittlungseinheit 13 berechnet werden können. Des Weiteren ist die Routenermittlungseinheit 13 mit einer Schnittstelle 12 gekoppelt, über welche Verkehrsdaten zum Verkehr in dem Wegenetz 1 empfangen werden können. Ferner können über die Schnittstelle 12 Daten zu voraussichtlichen Verkehrsverhältnissen beim Befahren einer Route empfangen werden. Des Weiteren können Daten zu voraussichtlichen Wetterverhältnissen im Bereich des Wegenetzes 1 und gegebenenfalls auch für bestimmte Routen empfangen werden. Hierfür kann die Routenermittlungseinheit 13 Daten zu potentiellen Routen über die Schnittstelle 12 als Eingabedaten an externe Einrichtungen übertragen, von denen dann die voraussichtlichen Wetterverhältnisse und die voraussichtlichen Verkehrsverhältnisse zu dieser Route für einen bestimmten Zeitraum zurück übertragen werden.
Mittels der Routenermittlungseinheit 13 können auf an sich bekannte Weise mehrere Routen von einer Startposition zu einer Zielposition im Wegenetz 1 nach bestimmten Kriterien ermittelt werden. Beispielsweise kann die schnellste Route, die kürzeste Route oder die energiesparsamste Route von der Startposition zu der Zielposition berechnet werden.
Die Routenermittlungseinheit 13 ist mit einer Routenanalyseeinheit 14 gekoppelt. Die Routenermittlungseinheit 13 überträgt mehrere Routen, die als Kandidaten für die optimale Route auf Basis eines bestimmten Kriteriums bestimmt worden sind, an die Routenanalyseeinheit 14. Die Routenanalyseeinheit 14 ist ausgebildet, für die von der Routenermittlungseinheit 13 übertragenen Routen jeweils eine Wegpunktemenge zu ermitteln. Jeder Route ist somit eine Wegpunktmenge zugeordnet. Jede Wegpunktmenge enthält wiederum markante Wegpunkte 3, wie es beispielsweise mit Bezug zu 1 erläutert wurde.
Die Routenanalyseeinheit 14 kann nun für jeden Wegpunkt 3 einen voraussichtlichen Zeitpunkt ermitteln, zu dem dieser beim Befahren der zugehörigen Route 2 erreicht wird. Dabei wird der Startposition ein bestimmter Startzeitpunkt zugeordnet und ausgehend von diesem Startzeitpunkt wird ermittelt, wie lange das Fahrzeug beim Befahren der Route voraussichtlich benötigt, um den jeweiligen Wegpunkt 3 zu erreichen. Dabei können die voraussichtlichen Verkehrsverhältnisse beim Befahren der Route 2, die voraussichtlichen Wetterverhältnisse, die Tageszeit und/oder die Jahreszeit beim Befahren der Route 2 berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann die Routenanalyseeinheit 14 eine Wegpunkt-Zeitreihe bestimmen, in welcher jedem Wegpunkt 3 ein bestimmter Zeitpunkt zugeordnet ist.
Die Routenanalyseeinheit 14 ist mit einer Vergleichseinheit 17 verbunden, an welche die Routenanalyseeinheit 14 die Routen sowie die zugehörigen Wegpunkt-Zeitreihen überträgt.
Das Fahrzeugassistenzsystem weist ferner eine Audiodatenbank 15 auf. In der Audiodatenbank 15 ist eine Vielzahl von Audiodatensätzen gespeichert. Bei einem Audiodatensatz kann es sich beispielsweise um ein bestimmtes Musikstück handeln, welches in elektronischer Form gespeichert ist. Die Audiodatenbank 15 ist mit einer Audiodaten-Analyseeinheit 16 gekoppelt. Die Audiodaten-Analyseeinheit 16 ist ausgebildet, die Audiodatensätze, welche in der Audiodatenbank 15 gespeichert sind, auf bestimmte, vorab festgelegte akustische Merkmale zu analysieren. Die Audiodaten-Analyseeinheit 16 ist beispielsweise ausgebildet, zu einem Audiodatensatz, der ein Musikstück enthält, den Takt beim Ausgeben des Musikstücks, eine musikalische Wendung, einen musikalischen Harmoniewechsel, einen musikalischen Höhepunkt, prägnante Akkorde des Musikstücks, einen Klangfarbenwechsel oder einen Wechsel von Musikinstrumenten oder weitere akustische Charakteristika zu detektieren. Auf diese Weise kann mit der Audiodaten-Analyseeinheit 16 automatisch für jeden Audiodatensatz eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen ermittelt werden. Ferner kann die Audiodaten-Analyseeinheit 16 für jedes akustische Merkmal einen Zeitpunkt ermitteln, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des zugeordneten Audiodatensatzes erreicht wird. Beispielsweise wird die Zeit bestimmt, die beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes benötigt wird, um vom Beginn eines Musikstücks des Audiodatensatzes zu dem entsprechenden akustischen Merkmal zu gelangen. Auf diese Weise kann die Audiodaten-Analyseeinheit 16 für jeden Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe bestimmen.
Die Audiodaten-Analyseeinheit 16 ist auch mit der Vergleichseinheit 17 verbunden. Sie überträgt an die Vergleichseinheit 17 die Merkmals-Zeitreihen der Audiodatensätze.
Der Vergleichseinheit 17 können somit für die Routen 2 Wegpunkt-Zeitreihen sowie die Information, zu welcher Route 2 eine bestimmte Wegpunkt-Zeitreihe gehört, sowie Merkmals-Zeitreihen sowie die Information, zu welchem Audiodatensatz eine bestimmte Merkmals-Zeitreihe gehört, übertragen werden. Die Vergleichseinheit 17 ist ausgebildet, die Wegpunkt-Zeitreihen mit den Merkmals-Zeitreihen zu vergleichen. Beispielsweise kann für eine bestimmte Route 2 deren Wegpunkt-Zeitreihe mit allen Merkmals-Zeitreihen der Audiodatensätze verglichen werden. Ferner kann für jede der mehreren Routen 2, zu denen die Routenanalyseeinheit 14 der Vergleichseinheit 17 Wegpunkt -Zeitreihen übertragen hat, ein Vergleich mit jeder Merkmals-Zeitreihe der Audiodatensätze durchgeführt werden. Bei dem Vergleich werden jeweils zeitliche Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte 3 von den Zeitpunkten beim Erreichen der akustischen Merkmale eines Audiodatensatzes ermittelt. Dabei kann vorausgesetzt werden, dass der Startzeitpunkt für das Befahren der Route 2 mit dem Startzeitpunkt zum Ausgeben des Audiodatensatzes zusammenfällt. Hinsichtlich dieser Startpunkte kann jedoch auch ein Zeitintervall betrachtet werden, um welches die Startzeitpunkte versetzt werden können. Der Versatz der Startzeitpunkte kann dann so gewählt werden, dass die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte 3 von den Zeitpunkten beim Erreichen der akustischen Merkmale des Audiodatensatzes minimal sind. Allgemein kann von der Vergleichseinheit 17 ein Optimierungsproblem gelöst werden, durch welches für eine vorgegebene Route 2 derjenige Audiodatensatz bestimmt wird, bei dem die zeitliche Übereinstimmung der Zeitpunkte der Wegpunkte 3 mit den Zeitpunkten der akustischen Merkmale so groß wie möglich ist. Ferner kann für einen gegebenen Audiodatensatz eine zugehörige optimale Route bestimmt werden, bei der die entsprechenden zeitlichen Abstände minimal sind. Des Weiteren kann für mehrere Routen und für eine Vielzahl von Audiodatensätzen eine Kombination einer Route 2 und eines Audiodatensatzes für die Route 2 ermittelt werden, bei denen diese zeitlichen Abstände minimal sind.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinheit 17 ausgebildet, nicht nur die vorstehend genannten zeitlichen Abstände zu berücksichtigen. Sie kann ferner berücksichtigen, wie ein bestimmter Wegpunkt 3 zu einem bestimmten akustischen Merkmal passt. Hierfür sind die Wegpunkte 3 Wegpunktkategorien und die akustischen Merkmalskategorien zugeordnet. In der Vergleichseinheit 17 ist nun für jedes Paar einer Wegpunktkategorie und einer Merkmalskategorie ein Passfaktor gespeichert, der angibt, wie die entsprechende Wegpunktekategorie zu der entsprechenden Merkmalskategorie passt. Die Vergleichseinheit 17 ist nun ausgebildet, beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihen mit den Merkmals-Zeitreihen nicht nur die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkt beim Erreichen der Wegpunkte 3 von den Zeitpunkten beim Erreichen der akustischen Merkmale zu berücksichtigen, sondern auch den Wert des Passfaktors der Wegpunktkategorie des jeweiligen Wegpunktes 3 für die Merkmalskategorie des jeweiligen akustischen Merkmals. Der Passfaktor ist dabei umso höher, je besser die musikalischen Merkmale der Merkmalskategorie zu den Wegpunkten 3 der Wegpunktkategorie passen. Beispielsweise ergibt sich ein hoher Passfaktor für die Wegpunktkategorie „Tunnel“ mit der Merkmalskategorie „Klangfarbenwechsel“. Ferner ergibt sich ein hoher Passfaktor für die Wegpunktkategorie „Sehenswürdigkeit“ mit der Merkmalskategorie „prägnanter Akkord“.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinheit 17 mit einer Routenauswahleinheit 18, einer Steuereinheit 22 und einer Audiodaten-Auswahleinheit 20 verbunden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Vergleichseinheit 17 auch nur mit einer dieser Einheiten 18, 20, 22 oder beliebigen Kombinationen aus diesen drei Einheiten 18, 20, 22 verbunden sein.
Die Routenauswahleinheit 18 ist ausgebildet, aus dem Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihen der mehreren Routen 2, die von der Routenermittlungseinheit 13 vorab ermittelt worden sind, mit den Merkmals-Zeitreihen der Audiodatensätze eine optimale Route 2 aus diesen Routen zu ermitteln. Diese optimale Route kann optimal mit einem Audiodatensatz synchronisiert werden, wenn die Route 2 befahren wird und gleichzeitig der Audiodatensatz akustisch ausgegeben wird. Die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte 3 von den Zeitpunkten beim Erreichen der akustischen Merkmale dieses Audiodatensatzes sind in diesem Fall minimal. Ferner kann der Passfaktor so berücksichtigt werden, dass er maximal ist, d. h. dass die Wegpunkte 3 zu den akustischen Merkmalen passen, wenn diese gleichzeitig erreicht werden. Die Routenauswahleinheit 18 ist ausgebildet, die ermittelte optimale Route auf einer Anzeigeeinheit 19 beispielsweise in der Mittelkonsole des Fahrzeugs auszugeben. Ferner können Hinweise zum Befahren der Route 2 über ein Head-Up-Display 26 ausgegeben werden. Diese Hinweise können Richtungspfeile sowie eine Richtgeschwindigkeit zum Befahren der Route enthalten.
Die Audiodaten-Auswahleinheit 20 ist ausgebildet, für eine vorgegebene Route 2 oder die von der Routenauswahleinheit 18 ermittelte optimale Route 2 einen optimalen Audiodatensatz auszuwählen. Sie berücksichtigt dabei die Ergebnisse der Vergleichseinheit 17, wie es vorstehend erläutert wurde. Des Weiteren ist die Audiodaten-Auswahleinheit 20 mit einer Audiodaten-Ausgabeeinheit 21 gekoppelt, um den Audiodatensatz auszugeben. Die Audiodaten-Ausgabeeinheit 21 kann eine an sich bekannte Musikanlage mit Lautsprechern sein. Die Audiodaten-Auswahleinheit 20 kann beim Befahren der optimalen Route 2 die akustische Ausgabe des Audiodatensatzes zu einer bestimmten geographischen Position auf der optimalen Route 2 starten. Der Start kann bei der Startposition der optimalen Route 2 sein. Gegebenenfalls können jedoch auch zeitliche Abstände des Startes der akustischen Ausgabe des Audiodatensatzes ermittelt worden sein, um den Audiodatensatz optimal mit den Wegpunkten 3 zu synchronisieren.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist des Weiteren eine Agogik-Einheit 25 vorgesehen, welche mit der Vergleichseinheit 17 und der Audiodaten-Auswahleinheit 20 gekoppelt ist. Mittels der Agogik-Einheit 25 kann bei der akustischen Ausgabe des Audiodatensatzes der Audiodatensatz so angepasst werden, dass die zuvor beschriebenen zeitlichen Abstände beim Erreichen der Wegpunkte 3 von dem Erreichen der akustischen Merkmale des Audiodatensatzes verringert werden, so dass eine verbesserte Synchronisierung der Wegpunkte 3 mit den akustischen Merkmalen erreicht wird. Die Anpassung erfolgt durch eine leichte Veränderung des Tempos bei der akustischen Ausgabe des Audiodatensatzes. Der von der Agogik-Einheit 25 berechnete angepasste Audiodatensatz wird dann von der Audiodaten-Auswahleinheit 20 weiter zur akustischen Ausgabe verwendet.
Die Steuereinheit 22 ist ausgebildet, auf Basis der Ergebnisse des Vergleichs der Vergleichseinheit 17 beim Befahren einer ermittelten optimalen Route 2 und bei der gleichzeitigen Ausgabe des ausgewählten optimalen Audiodatensatzes einen Sollwert für einen Betriebsparameter des Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, zu ermitteln und auszugeben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Sollwert für die Geschwindigkeit ermittelt, wie es nachfolgend mit Bezug zu den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wird. Der Sollwert für die Geschwindigkeit kann mittels der Steuereinheit 22 und mittels des Head-Up-Displays 26 als Richtgeschwindigkeit für den Fahrer zum Befahren der optimalen Route 2 ausgegeben werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steuereinheit 22 ausgebildet, das Fahrzeug vollautomatisiert zu steuern. Hierfür kann die Steuereinheit 22 die Aktoren 23 und 24 so ansteuern, dass diese auf Basis des bestimmten Sollwerts sowie einer umfassenden Analyse des Fahrzeugumfeldes unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Sensoren das Fahrzeug so steuern, dass es vollautomatisiert oder teilautomatisiert bewegt wird.
Im Folgenden wird mit Bezug zu 3 erläutert, wie die Vergleichseinheit 17 eine Wegpunkt-Zeitreihe einer Route 2 mit einer Merkmals-Zeitreihe eines Audiodatensatzes vergleicht:

Das obere Diagramm 40 der 3 zeigt den Ausblick eines Fahrers beim Befahren der Route 2 mit dem Fahrzeug, das untere Diagramm 41 zeigt die Ausgabe eines Audiodatensatzes. Im oberen Diagramm 40 ist eine Wegpunkt-Zeitreihe dargestellt. Es sind die Wegpunkte 3 der Route 2 zu den Zeitpunkten dargestellt, zu denen sie beim Befahren der Route 2 voraussichtlich erreicht werden. Die Fahrbahnmarkierungen 4-7 sind auf der Fahrbahn, auf welcher die Route 2 verläuft, äquidistant angeordnet. Entsprechend sind auch die zugehörigen Wegpunkte 3-7 äquidistant angeordnet. Wenn ein Fahrzeug die Route 2 mit konstanter Geschwindigkeit fährt, sind auch auf der Wegpunkt-Zeitreihe die Wegpunkte 3-7 in gleichen zeitlichen Abständen angeordnet. Wenn jedoch die Geschwindigkeit beim Befahren der Route 2 verringert wird, vergrößern sich die Zeitintervalle zwischen zwei benachbarten Wegpunkten 3-7. Dies ist im Diagramm 40 für das Zeitintervall 43 angezeigt. Durch eine Geschwindigkeitsanpassung beim Befahren der Route 2 können die Wegpunkte 3-7 somit an den Rhythmus der Musik eines ausgegebenen Audiodatensatzes angepasst werden. Neben den Wegpunkten 3-7 für Fahrbahnmarkierungen werden auf der Route 2 zwei Wegpunkte 3-6, die bei Bäumen angeordnet sind, ein Wegpunkt 3-3, der den Beginn eines Tunnels markiert, ein Wegpunkt 3-2, der einen Ausblick auf eine Sehenswürdigkeit markiert, und schließlich erneut ein Wegpunkt 3-6 bei einem Baum passiert.

Im unteren Diagramm 41 der 3 sind die entsprechenden akustischen Merkmale des Audiodatensatzes dargestellt. Der Audiodatensatz betrifft ein Musikstück. Der Audiodatensatz wurde so ausgewählt, dass dieser optimal mit den Wegpunkten 3 der Route 2 synchronisiert ist. Das Musikstück des Audiodatensatzes besitzt den Takt 44. Dieser Takt 44 ist zeitlich mit den Wegpunkten 3-7 für die Fahrbahnmarkierungen synchronisiert. Die Fahrbahnmarkierungen 4-7 passieren das Fahrzeug beim Befahren der Route mit der voraussichtlichen Geschwindigkeit somit im Takt 44 des ausgegebenen Musikstücks. Eine Veränderung des Taktes 44 im Zeitintervall 43 kann zu einer Veränderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs führen, um weiterhin den Takt 44 synchron mit dem Passieren der Fahrbahnmarkierungen 4-7 zu halten. Wie vorstehend erläutert, kann die Steuereinheit 22 eine entsprechend geänderte Richtgeschwindigkeit über das Head-Up-Display 26 anzeigen oder das Fahrzeug automatisiert so ansteuern, dass es mit der Geschwindigkeit fährt, die zu einer optimalen Synchronisierung des Taktes 44 mit den Fahrbahnmarkierungen 4-7 führt.
Bei dem ersten Wegpunkt 3-6 bei einem Baum ergibt sich keine Entsprechung bei den akustischen Merkmalen des Audiodatensatzes. Bei dem zweiten Wegpunkt 3-6 bei einem Baum ergibt sich jedoch mit einem sehr geringen Versatz ein prägnanter Akkord 45. Bei dem zweiten prägnanten Akkord 45 ergibt sich bei den Wegpunkten 3 der Route 2 keine Entsprechung. Bei dem Wegpunkt 3-3 bei dem Beginn des Tunnels ergibt sich jedoch ein musikalischer Klangfarbenwechsel 46. Der Passfaktor der Merkmalskategorie eines solchen musikalischen Klangfarbenwechsels 46 mit der Wegpunktkategorie für einen Tunnel ist sehr hoch, so dass beispielsweise der Start der Ausgabe des Audiodatensatzes relativ zum Startzeitpunkt des Befahrens der Route 2 so gewählt wurde, dass der Klangfarbenwechsel 46 zeitlich mit dem voraussichtlichen Erreichen des Wegpunkte 3-3 für den Tunnel zusammenfällt. Beim Durchfahren des Tunnels ergibt sich ein musikalisches Crescendo 47, d. h. die Musik des Audiodatensatzes wird zunehmend lauter, bis der musikalische Höhepunkt 48 bei dem Wegpunkt 3-2 erreicht wird. Schließlich fällt erneut ein prägnanter Akkord 45 mit dem voraussichtlichen Zeitpunkt des Erreichens des Wegpunkts 3-6 bei einem Baum zusammen.
Wie vorstehend mit Bezug zu 2 erläutert, werden eine Vielzahl von Paaren von Wegpunkt-Zeitreihen mit Merkmals-Zeitreihen verglichen und die zeitlichen Abstände des Erreichens von Wegpunkten 3 und von akustischen Merkmalen bestimmt. Auf diese Weise kann eine optimale Route und/oder ein optimaler Audiodatensatz ermittelt bzw. ausgewählt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Dabei werden weitere Details der Ausbildung des vorstehend beschriebenen Fahrzeugassistenzsystems erläutert.
Mit Bezug zu 4 wird zunächst ein Beispiel eines Verfahrens zum Auswählen einer Route, welche bei dem erfindungsgemäßen Verfahren befahren wird, und eines zugehörigen Audiodatensatzes, welcher bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Befahren der Route ausgegeben wird, beschrieben:

Im Schritt S1 wird die Zielposition für eine Route 2 erfasst. Beispielsweise gibt der Nutzer die Zielposition über die Eingabeeinheit 10 ein. Ferner wird mittels der Positionsbestimmungseinheit 27 die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt.

Im anschließenden Schritt S2 wird eine Routenmenge mit mehreren Routen 2 auf Basis eines Kriteriums mittels der Routenermittlungseinheit 13 ermittelt. Beispielsweise können fünf Routen ermittelt werden, über welche das Fahrzeug die Zielposition am schnellsten erreichen kann.
Im Schritt S3 wird mittels der Routenanalyseeinheit 14 für die fünf Routen 2 der Routenmenge jeweils eine Wegpunktmenge ermittelt, die jeweils markante Wegpunkte 3 der zugeordneten Route 2 enthält.
Für die Wegpunkte 3 der Wegpunktmengen der fünf Routen 2 wird im Schritt S4 jeweils der voraussichtliche Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser Wegpunkt 3 beim Befahren der zugehörigen Route 2 erreicht wird.
Hieraus wird im Schritt S5 für jede der fünf Routen 2 eine Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt.
Im Schritt S6 wird anschließend oder parallel für eine Vielzahl von Audiodatensätzen, die in der Audiodatenbank 15 gespeichert sind, von der Audiodaten-Analyseeinheit 16 jeweils eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen ermittelt.
Anschließend wird im Schritt S7 für jedes akustische Merkmal der Zeitpunkt ermittelt, zu dem das akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des zugeordneten Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus für die Audiodatensätze jeweils eine Merkmals-Zeitreihe bestimmt.
Anschließend wird im Schritt S8 ein Vergleich jeder der Wegpunkt-Zeitreihen der Routen 2 mit den Merkmals-Zeitreihen der Audiodatensätze durchgeführt. Dieser Schritt wird wiederholt, bis für alle Paare aus Wegpunkt-Zeitreihen und Merkmals-Zeitreihen ein Score vorliegt, der angibt, wie gut sich die Route mit dem Audiodatensatz synchronisieren lässt. Wie vorstehend beschrieben, werden dabei zeitliche Abstände zwischen dem voraussichtlichen Erreichen von Wegpunkten und dem Erreichen von akustischen Merkmalen des jeweiligen Audiodatensatzes bestimmt. Ferner werden die Passfaktoren wie vorstehend beschrieben berücksichtigt.
Im Schritt S9 wird dann auf Basis des Vergleichs die optimale Route ermittelt. Im Schritt S10 wird schließlich der zugehörige optimale Audiodatensatz ermittelt.
Im Folgenden ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug zu 5 beschrieben:

Ausgangspunkt ist, dass wie vorstehend erläutert eine Route 2 und ein zugehöriger Audiodatensatz ermittelt worden sind. Der Audiodatensatz wird ausgegeben, während die Route 2 befahren wird. Außerdem wurde für die Route 2 die Wegpunktmenge ermittelt, welche die markanten Wegpunkte 3 der Route 2 enthält. Des Weiteren wurde für den ausgegebenen Audiodatensatz die Merkmalsmenge mit den akustischen Merkmalen ermittelt. Für jedes akustische Merkmal wurde der Zeitpunkt bestimmt, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird. Schließlich wurde für den Audiodatensatz die Merkmals-Zeitreihe bestimmt.

Im Schritt J1 wird dann wie im Schritt S4 für die befahrende Route für jeden Wegpunkt 3, der beim Befahren der Route 2 noch erreicht wird, der voraussichtliche zukünftige Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser beim Befahren der Route 2 erreicht wird. Dieser Schritt J1 wird fortwährend wiederholt, sodass die voraussichtlichen Zeitpunkte fortwährend aktualisiert werden. Die voraussichtlichen Zeitpunkte können sich ändern, wenn sich das Fahrzeug zum Beispiel mit einer anderen Geschwindigkeit bewegt als die bei der Berechnung der voraussichtlichen Zeitpunkte unterstellten Geschwindigkeiten.
Im Schritt J2 wird dann wie im Schritt S5 die Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt. Auch diese Wegpunkt-Zeitreihe wird fortwährend aktualisiert, da sich die voraussichtlichen Zeitpunkte zum Erreichen der Wegpunkte 3 gegebenenfalls fortwährend ändern.
Im Schritt J3 wird dann wie im Schritt S8 ein Vergleich der Wegpunkte-Zeitreihe der Route 2 mit der Merkmals-Zeitreihe des ausgegebenen Audiodatensatzes durchgeführt. Bei dem Vergleich werden dabei nur diejenigen Wegpunkte 3 berücksichtigt, welche beim Befahren der Route 2 noch erreicht werden, und diejenigen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes, welche noch ausgegeben werden. Dieser Schritt J3 wird fortwährend wiederholt, während das Fahrzeug die Route 2 befährt. Dabei wird das Vergleichsergebnis fortwährend aktualisiert.
Im Schritt J4 wird anschließend ein Sollwert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Befahren der Route 2 ermittelt. Der Sollwert wird dabei so gewählt, dass eine optimale Synchronisierung der aktualisierten voraussichtlichen Zeitpunkte zum Erreichen der Wegpunkte und der akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes erreicht wird. Die zeitlichen Abstände der Wegpunkte 3 von den akustischen Merkmalen des Audiodatensatzes werden dabei minimiert. Gegebenenfalls kann außerdem der Passfaktor maximiert werden.
Im Schritt J5 wird der Sollwert für die Geschwindigkeit als Richtgeschwindigkeit über das Head-Up-Display 26 ausgegeben. Auch dieser Sollwert wird fortwährend aktualisiert, da sich im Hinblick auf die Verkehrsverhältnisse das Fahrzeug nicht immer mit der als Sollwert berechneten Richtgeschwindigkeit bewegen kann.
Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug zu 6 erläutert. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Fahrzeug vollautomatisiert von der Steuereinheit 22 gesteuert.
Ausgangspunkt ist erneut, dass wie vorstehend erläutert eine Route 2 und ein zugehöriger Audiodatensatz ermittelt worden sind. Der Audiodatensatz wird ausgegeben, während die Route 2 befahren wird. Außerdem wurde für die Route 2 die Wegpunktmenge ermittelt, welche die markanten Wegpunkte 3 der Route 2 enthält. Des Weiteren wurde für den ausgegebenen Audiodatensatz die Merkmalsmenge mit den akustischen Merkmalen ermittelt. Für jedes akustische Merkmal wurde der Zeitpunkt bestimmt, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird. Schließlich wurde für den Audiodatensatz die Merkmals-Zeitreihe bestimmt.
Der Schritt L1 entspricht dem Schritt J 1. Es wird für die befahrende Route für jeden Wegpunkt 3, der beim Befahren der Route 2 noch erreicht wird, der voraussichtliche zukünftige Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser beim Befahren der Route 2 erreicht wird. Dieser Schritt L1 wird fortwährend wiederholt, so dass die voraussichtlichen Zeitpunkte fortwährend aktualisiert werden.
Der Schritt L2 entspricht dem Schritt J2. Es wird die Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt. Auch diese Wegpunkt-Zeitreihe wird fortwährend aktualisiert, da sich die voraussichtlichen Zeitpunkte zum Erreichen der Wegpunkte 3 gegebenenfalls fortwährend ändern.
Der Schritt L3 entspricht dem Schritt J3. Es wird ein Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe für die befahrene Route mit der Merkmals-Zeitreihe für den ausgegebenen Audiodatensatz durchgeführt. Bei dem Vergleich werden dabei nur diejenigen Wegpunkte 3 berücksichtigt, welche beim Befahren der Route 2 noch erreicht werden, und diejenigen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes, welche noch ausgegeben werden. Dieser Schritt L3 wird fortwährend wiederholt, während das Fahrzeug die Route 2 befährt. Dabei wird das Vergleichsergebnis fortwährend aktualisiert.
Der Schritt L4 entspricht dem Schritt J4. Es wird ein Sollwert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt, mit dem eine optimale Synchronisierung der Wegpunkte 3 der Route 2 mit den akustischen Merkmalen des ausgegebenen Audiodatensatzes erzielt werden kann.
Im Schritt L5 wird dieser Sollwert für die Geschwindigkeit an die Steuereinheit 22 übertragen. Da der im Schritt L4 ermittelte Sollwert ständig aktualisiert wird, werden im Schritt L5 auch fortwährend aktualisierte Sollwerte an die Steuereinheit 22 übertragen.
Im Schritt L6 wird das Fahrzeug vollautomatisiert auf der Route 2 gesteuert. Die autonome Bewegung des Fahrzeugs wird dabei auf an sich bekannte Weise durchgeführt. Nur bei der Steuerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird zusätzlich der an die Steuereinheit 22 übertragene Sollwert berücksichtigt. Dieser Sollwert wird von der Steuereinheit 22 als zusätzlicher Parameter berücksichtigt. Die vollautomatisierte Steuerung der Bewegung des Fahrzeugs erlaubt eine Bewegung des Fahrzeugs in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen. Hierbei werden andere vorausfahrende und nachfolgende Verkehrsteilnehmer sowie Verkehrsregeln beachtet. Innerhalb des Geschwindigkeitsbereiches wird von der Steuereinheit 22 jedoch eine Geschwindigkeit gewählt, die möglichst nah an den Sollwert kommt.
Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit entsprechend dem zugehörigen Sollwert bewegt werden kann, ergibt sich eine optimale Synchronisierung beim Erreichen der Wegpunkte 3 mit den akustischen Merkmalen des ausgegebenen Audiodatensatzes. Auch in diesem Fall kann es jedoch zu Abweichungen kommen, da sich das Fahrzeug beispielsweise aufgrund anderer Verkehrsteilnehmer nicht mit dem Sollwert für die Geschwindigkeit bewegen kann. In diesem Fall wird im Schritt L7 der Audiodatensatz mittels der Agogik-Einheit 25 angepasst. Der angepasste Audiodatensatz wird im Schritt L8 an die Vergleichseinheit 17 ausgegeben, welche diesen im Folgenden für den Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe mit der Merkmals-Zeitreihe berücksichtigt.
Das Verfahren kehrt dann zum Schritt L1 zurück, wobei jedoch der angepasste Audiodatensatz ausgegeben. Es wird für jeden Wegpunkt 3 erneut der voraussichtliche Zeitpunkt ermittelt, zu dem dieser beim Befahren der Route 2 erreicht wird, und im anschließenden Schritt L2 wird die Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt.
Im Schritt L3 wird dann der angepasste Audiodatensatz bei dem Vergleich berücksichtigt. Im Schritt L4 wird dann erneut der Sollwert für die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Die weiteren Schritte werden nun erneut durchgeführt. Auf diese Weise befährt das Fahrzeug automatisiert die Route 2, wobei eine optimale Synchronisierung der befahrenen Route 2 mit dem ausgegebenen Audiodatensatz automatisch erzielt wird.
Bei einer Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Schritte L7 und L8 auch ausgeführt, wenn der Sollwert nur als Richtgeschwindigkeit für das Fahrzeug angezeigt wird.
Bezugszeichenliste

1: Wegenetz
2: Route
3: Wegpunkte
3-1: Wegpunkt bei einer Kurve
3-2: Wegpunkt bei einer Sehenswürdigkeit
3-3: Wegpunkt einen Tunnel
3-4: Wegpunkt bei einem besonderen Ausblick
3-5: Wegpunkt einer Brücke
3-6: Wegpunkt bei einem Baum
3-7: Wegpunkt einer Fahrbahnmarkierung
4: Objekte
4-1: Kurve
4-2: Sehenswürdigkeit
4-3: Tunnel
4-4: Landschaft
4-5: Brücke
4-6: Baum
4-7: Fahrbahnmarkierung
10: Eingabeeinheit
11: Kartendatenbank
12: Schnittstelle für Verkehrsdaten und Wetterdaten
13: Routenermittlungseinheit
14: Routenanalyseeinheit
15: Audiodatenbank
16: Audiodaten-Analyseeinheit
17: Vergleichseinheit
18: Routenauswahleinheit
19: Anzeigeeinheit
20: Audiodaten-Auswahleinheit
21: Audiodaten-Ausgabeeinheit
22: Steuereinheit
23: Aktor
24: Aktor
25: Agogik-Einheit
26: Head-Up-Display
27: Positionsbestimmungseinheit
40: Diagramm für den Ausblick des Fahrers beim Befahren einer Route
41: Diagramm für die Ausgabe eines Audiodatensatzes
43: Zeitintervall
44: Takt
45: prägnanter Akkord
46: akustischer Klangfarbenwechsel
47: Crescendo
48: akustischer Höhepunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012101686 A1 [0008]
DE 3001699 A1 [0009]
DE 2232082 A [0010]
DE 10000064 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, beim Befahren einer Route (2), bei dem a. für die Route (2) eine Wegpunktmenge ermittelt wird, die markante Wegpunkte (3) der Route (2) enthält, b. für einen Audiodatensatz, der beim Befahren der Route (2) ausgegeben wird, eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen ermittelt wird, c. für jedes akustische Merkmal ein Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus für den Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe bestimmt wird, d. für jeden bevorstehenden Wegpunkt (3) ein voraussichtlicher zukünftiger Zeitpunkt ermittelt wird, zu dem dieser beim Befahren der Route (2) erreicht wird, und daraus für die Route (2) eine Wegpunkt-Zeitreihe bestimmt wird, e. die Wegpunkt-Zeitreihe der Route (2) mit der Merkmals-Zeitreihe des Audiodatensatzes verglichen wird und aus diesem Vergleich der Sollwert des Betriebsparameters ermittelt und ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe mit der Merkmals-Zeitreihe die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen zukünftigen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte (3) von den Zeitpunkten beim Erreichen der noch auszugebenen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes ermittelt wird und bei dem Sollwert des Betriebsparameters die ermittelten zeitlichen Abstände minimal sind, so dass eine optimale Synchronisierung der Wegpunkte (3) mit akustischen Merkmalen erreicht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte d. und e. während des Befahrens der Route (2) wiederholt ausgeführt werden und dabei jeweils die Wegpunkt-Zeitreihe aktualisiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wegpunkt (3) einer ersten Kategorie die geographische Position des Fahrzeugs ist, bei welcher ein Fahrzeuginsasse ein dem Wegpunkt (3) zugeordnetes Objekt in der Umgebung der Route (2) sieht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich der Wegpunkt-Zeitreihe mit der Merkmals-Zeitreihe die zeitlichen Abstände der voraussichtlichen zukünftigen Zeitpunkte beim Erreichen der Wegpunkte (3) von den Zeitpunkten beim Erreichen der noch auszugebenen akustischen Merkmale des ausgegebenen Audiodatensatzes ermittelt wird, durch Agogik eine Anpassung des Audiodatensatzes berechnet wird, für welche die ermittelten zeitlichen Abstände verringert werden, so dass eine verbesserte Synchronisierung der Wegpunkte (3) mit akustischen Merkmalen erreicht wird, und der angepasste Audiodatensatz beim Befahren der Route (2) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der angepasste Audiodatensatz beim Befahren der Route ausgegeben wird und der Schritt c. für den angepassten Audiodatensatz und der Schritt e. mit der Merkmals-Zeitreihe des angepassten Audiodatensatzes durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsparameter die Geschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel des Fahrzeugs ist/sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Betriebsparameters angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Betriebsparameters in einem Head-Up-Display angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert des Betriebsparameters an eine Steuereinheit (22) zum automatisierten oder teilautomatisierten Steuern des Betriebsparameters übertragen wird und die Steuereinheit (22) das Fahrzeug in Abhängigkeit von dem übertragenen Sollwert des Betriebsparameters automatisiert oder teilautomatisiert steuert.
Fahrzeugassistenzsystem zum Ausgeben von Sollwerten für zumindest einen Betriebsparameter eines Fahrzeugs, welcher die Bewegung des Fahrzeugs beeinflusst, mit einer Routenanalyseeinheit (14), welche ausgebildet ist, für eine Route (2), welche von dem Fahrzeug gefahren wird, eine Wegpunktmenge zu ermitteln, die markante Wegpunkte (3) der Route (2) enthält, und für jeden Wegpunkt (3) einen voraussichtlichen Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem dieser beim Befahren der Route (2) erreicht wird, und daraus für die Route (2) eine Wegpunkt-Zeitreihe zu bestimmen, eine Audiodaten-Analyseeinheit (16), welche ausgebildet ist, für einen Audiodatensatz, der beim Befahren der Route (2) ausgegeben wird, jeweils eine Merkmalsmenge mit akustischen Merkmalen zu ermitteln, für jedes akustische Merkmal einen Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem dieses akustische Merkmal beim akustischen Ausgeben des Audiodatensatzes erreicht wird, und daraus für den Audiodatensatz eine Merkmals-Zeitreihe zu bestimmen, und eine Steuereinheit (22), die ausgebildet ist, die Wegpunkt-Zeitreihen der Route (2) mit der Merkmals-Zeitreihe des Audiodatensatzes zu vergleichen und aus diesem Vergleich den Sollwert des Betriebsparameters zu ermitteln und auszugeben.
Fahrassistenzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) ausgebildet ist, das Fahrzeug vollautomatisiert oder teilautomatisiert in Abhängigkeit von dem ermittelten Sollwert des Betriebsparameters zu steuern.