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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, ein entsprechendes Steuergerät und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Es ist bekannt, dass Mitfahren in einem Kraftfahrzeug zumindest bei einigen Personen unter Umständen zu Kinetose, also zu Reisekrankheit führen kann. Diese Problematik kann in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen, beispielsweise durch die zunehmende Verbreitung und Nutzung von mobilen elektronischen Geräten und elektronischen Unterhaltungseinrichtungen in Kraftfahrzeugen sowie zukünftig durch die voraussichtliche Verbreitung zunehmend autonom fahrender Kraftfahrzeuge.
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Als einen Ansatz, um der Problematik der Kinetose von Fahrzeuginsassen zu begegnen, beschreibt die
DE 10 2018 214 975 A1 ein Verfahren zur Visualisierung einer bevorstehenden, auf einen Fahrzeuginsassen eines hochautomatisierten Fahrzeugs wirkenden Beschleunigung. Dabei wird ein Fahrmanöversignal eingelesen, das eine Information über ein bevorstehendes Fahrmanöver umfasst. Darauf basierend wird ein Beschleunigungssignal bestimmt, das die durch das Fahrmanöver auf den Insassen wirkende Beschleunigung repräsentiert. Anschließend wird die bevorstehende Beschleunigung durch entsprechendes Ansteuern einer im Fahrzeug verbauten Lichtleiste visualisiert. Problematisch kann dabei jedoch sein, dass die Fahrzeuginsassen einen entsprechenden Hinweis nicht wahrnehmen oder durch eine Vielzahl entsprechender Hinweise zu sehr abgelenkt werden oder sich zu sehr belästigt fühlen und daher die entsprechende Funktion abschalten.
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Als einen weiteren Ansatz beschreibt die
DE 10 2014 221 337 A1 ein computerbasiertes System für ein Fahrzeug. Damit soll auf Basis von gesammelten Daten in Bezug auf eine Bewegung des Fahrzeugs bestimmt werden, dass eine Grenze, die mit Reisekrankheit in Verbindung steht, überschritten ist. Das System soll dann eine Justierung für eine Komponente in dem Fahrzeug ausgeben zumindest zum Teil auf der Basis der gesammelten Daten.
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Die
DE 10 2017 206 435 A1 schlägt ein Verfahren zur Verminderung von Kinetosestörungen eines Insassen eines Fortbewegungsmittels vor, bei welchem unterschiedliche, zum selben Ziel führende Fahrstrecken hinsichtlich eines Kinetoserisikos ausgewertet werden, woraufhin die Fahrstrecke mit dem geringsten Kinetoserisiko ausgewählt wird.
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Die
DE 10 2016 009 137 A1 beschreibt ein Verfahren zur Verringerung von kinetosebedingten Störungen eines Insassen in einem autonom betriebenen Fahrzeug. Dabei ist vorgesehen, dass einen Fahrzeuginnenraum betreffende Maßnahmen zur Verringerung von kinetosebedingten Störungen des Insassen automatisch eingeleitet werden. Die Maßnahmen betreffen z.B. eine Arretierung eines Fahrzeugsitzes, eine Anpassung einer Drehung des Fahrzeugsitzes an eine momentane Fahrdynamik, ein Positionieren einer Anzeigeeinheit im Fahrzeug auf eine Kopfhöhe des Insassen oder des Fahrzeugsitzes relativ zu der Anzeigeeinheit, eine Anpassung einer Ambientebeleuchtung an eine Position des Insassen im Fahrzeuginnenraum, eine zeitliche Verzögerung eines Szenenwechsels einer über die Anzeigeeinheit ausgegebenen Szenenfolge und/oder eine Filterung einer akustische Ausgabe von Schallwellen mit einer bestimmten, einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitenden Frequenz, wenn die erfassten Schwingungen des Fahrzeugs im für kinetosebedingte Störungen kritischen Bereich liegen.
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Die
DE 10 2019 116 711 A1 offenbart ein Verfahren zur Kinetosevermeidung während einer Verwendung einer Datenbrille in einem Fortbewegungsmittel, mit den Schritten: Ermitteln einer ersten Information repräsentierend eine aktuelle Trajektorie des Fortbewegungsmittels; Ermitteln einer zweiten Information repräsentierend eine potentielle Einflussgröße auf die aktuelle Trajektorie des Fortbewegungsmittels; Ermitteln einer zukünftigen Trajektorie des Fortbewegungsmittels auf Basis der ersten Information und der zweiten Information; Erzeugen einer Darstellung eines virtuellen Fahrkorridors in Abhängigkeit der zukünftigen Trajektorie des Fortbewegungsmittels und/oder der zweiten Information, und Anzeigen des virtuellen Fahrkorridors in der Datenbrille im F ortbewegungsm ittel.
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Die US 2006 / 0 079 729 A1 geht von dem Gedanken aus, dass ein Fahrzeugpassagier mit geringerer Wahrscheinlichkeit von Kinetose betroffen ist, wenn er während der Fahrt aus dem Fahrzeugfenster auf externe Fixpunkte blickt, und schlägt eine Vorrichtung vor, die es einem Fahrzeugpassagier ermöglicht, simultan einen Text oder ein Bild und einen externen Fixpunkt zu betrachten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Kinetose bei einem Insassen eines Kraftfahrzeugs auf besonders komfortable Weise zu reduzieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in der Zeichnung angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Steuern eines Kraftahrzeugs. In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine voraussichtlich auf einem entlang einer aktuellen Route des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Streckenabschnitt auftretende Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bestimmt. Dieser Streckenabschnitt ist also ein Streckenabschnitt, den das Kraftfahrzeug, insbesondere in seinem aktuellen Betrieb oder während seiner aktuellen Fahrt, voraussichtlich befahren wird. Ein solcher Streckenabschnitt kann beispielsweise basierend auf Umgebungsdaten, Navigationsdaten, Kartendaten, historischen Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs und/oder dergleichen mehr bestimmt werden. Der Streckenabschnitt kann ein ausgehend von einer aktuellen Position oder einem aktuell befahrenen Streckenabschnitt unmittelbar vorausliegender, sich also unmittelbar daran anschließender Streckenabschnitt sein oder in einer gewissen Entfernung von der jeweils aktuellen Position des Kraftfahrzeugs liegen. Die Entfernung bis zu welcher vorausliegende Streckenabschnitte oder entsprechende voraussichtlich auftretende Beschleunigungen bestimmt werden, kann durch eine entsprechende Konfiguration vorgegeben werden und/oder abhängig sein von den jeweils verfügbaren Daten.
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Die voraussichtlich auftretende Beschleunigung, auch als voraussichtliche Beschleunigung bezeichnet, kann beispielsweise als kontinuierlicher Verlauf entlang des jeweiligen Streckenabschnitts bestimmt werden. Ebenso kann die voraussichtliche Beschleunigung beispielsweise als Maximalwert bestimmt werden. Dabei kann bevorzugt als Randbedingung vorgegeben sein, dass die Beschleunigung beziehungsweise ein entsprechender Maximalwert für wenigstens eine vorgegebene Zeitspanne, beispielsweise wenigstens 100 ms, anliegen, also gegeben sein muss, um für das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt zu werden. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass kürzere Beschleunigungsspitzen typischerweise einen vernachlässigbar geringen Einfluss auf das Auftreten von Kinetosesymptomen haben. Die voraussichtliche Beschleunigung kann insbesondere eine Horizontalbeschleunigung sein, also diejenige Beschleunigung, die voraussichtlich zumindest im Wesentlichen in einer senkrecht zum jeweiligen lokalen Schwerkraftvektor stehenden Ebene wirken wird. Dies basiert auf der Erkenntnis, dass derartige Horizontalbeschleunigungen - also Quer- und/oder Längsbeschleunigungen - einen wesentlichen Einflussfaktor für das Auftreten von Kinetose beziehungsweise Kinetosesymptomen darstellen.
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In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor Erreichen des jeweiligen Streckenabschnitts, beispielsweise mittels einer Insassenbeobachtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, eine jeweils aktuelle Blickrichtung wenigstens eines Insassen des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die Insassenbeobachtungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera sowie eine damit gekoppelte Datenverarbeitungseinrichtung umfassen. Durch die Datenverarbeitungseinrichtung kann dann die Blickrichtung des Insassen durch Bildverarbeitung von durch die Kamera aufgenommenen Bilddaten bestimmt werden. Dazu können beispielsweise eine Stellung oder Haltung des Kopfes des Insassen, eine Lage von dessen Augen und/oder Pupillen und/oder dergleichen mehr durch einen entsprechenden vorgegebenen Bildverarbeitungs- oder Objekterkennungsalgorithmus erkannt werden.
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Falls die bestimmte voraussichtliche Beschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und der Insasse gemäß der ermittelten Blickrichtung nicht nach außen in eine Umgebung des Kraftfahrzeugs blickt, wird in einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch eine vorgegebene Steuermaßnahme zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Kinetose oder Kinetosesymptomen bei dem Insassen durchgeführt oder ausgelöst. Dazu kann die bestimmte voraussichtliche Beschleunigung automatisch mit dem vorgegebenen Schwellenwert verglichen werden. Ebenso kann die ermittelte Blickrichtung beispielsweise mit vorgegebenen Blickrichtungen verglichen oder anhand eines vorgegebenen 3D-Modells des Kraftfahrzeugs dahingehend ausgewertet werden, ob sie auf ein Fenster oder dergleichen des Kraftfahrzeugs trifft beziehungsweise in Verlängerung von dem Insassen aus ungehindert die Umgebung des Kraftfahrzeugs erreicht. Mit anderen Worten kann also bestimmt werden, ob mit der bestimmten aktuellen Blickrichtung die Umgebung des Kraftfahrzeugs in einem Sichtbereich oder Blickfeld des Insassen liegt. Dazu können zudem die mittels der Insassenbeobachtungseinrichtung aufgenommenen Bilddaten eines Innenraums des Kraftfahrzeugs berücksichtigt oder ausgewertet werden. Durch entsprechende Bildverarbeitung beziehungsweise Objekterkennung oder dergleichen kann beispielsweise ermittelt werden, ob die Fenster durch Gepäck oder andere Gegenstände verdeckt sind, ob der Insasse jeweils aktuell beispielsweise auf ein elektronisches Gerät oder ein Buch blickt oder dergleichen mehr. Wenn der Insasse ein derartiges Gerät oder Buch beispielsweise derart in sein Blickfeld rückt oder hält, dass es aus Sicht des Insassen die Umgebung des Kraftfahrzeugs verdeckt, kann angenommen werden, dass der Insasse nicht in diese Umgebung blickt, obwohl rein geometrische ein vom Auge des Insassen ausgehender Strahl beispielsweise durch ein Fenster des Kraftfahrzeugs in die Umgebung zeigen würde. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass neben der Beschleunigung ein weiterer ausschlaggebender Faktor darin liegt, ob der Insasse während des Auftretens dieser Beschleunigung die Umgebung des Kraftfahrzeugs sieht, um einen Konflikt zwischen einer optisch wahrgenommenen Bewegung und einer mittels des Gleichgewichtsinns wahrgenommenen Bewegung zu vermeiden.
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Die bestimmte voraussichtliche Beschleunigung kann hier vereinfachend als beim Befahren oder Durchfahren des vorausliegenden Streckenabschnitts auf den Insassen wirkende Beschleunigung angenommen werden. Dies kann eine hinreichend gute Annäherung darstellen und entsprechende Berechnungen vereinfachen. Ebenso kann aber zunächst aus der voraussichtlichen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eine voraussichtliche Insassenbeschleunigung, also eine voraussichtlich beim Durchfahren des jeweiligen vorausliegenden Streckenabschnitts auf den Insassen wirkende Beschleunigung, bestimmt werden. In diesem Fall kann die Steuermaßnahme dann durchgeführt werden, falls diese Insassenbeschleunigung größer als der vorgegebene Schwellenwert ist und der Insasse nicht nach außen in die Umgebung des Kraftfahrzeugs blickt.
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Die Steuermaßnahme beziehungsweise deren Durchführung kann ein Steuern oder Ansteuern einer technischen Einrichtung des Fahrzeugs oder ein Erzeugen und Ausgeben eines Steuersignals für eine derartige Einrichtung, beispielsweise über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs, bedeuten oder umfassen. Die Steuermaßnahme kann insbesondere in letzterem Sinne also beispielsweise durch ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtetes Steuergerät oder Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs durchgeführt oder ausgelöst werden.
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Dadurch, dass die voraussichtliche Beschleunigung bereits vor Erreichen des jeweiligen Streckenabschnitts bestimmt wird, kann die Steuermaßnahme entsprechend frühzeitig ausgelöst werden. Dadurch kann beispielsweise ein entsprechender Steuereingriff in einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs besonders schwach oder langsam erfolgen und/oder dem Insassen vor Auftreten der bestimmten Beschleunigung ausreichend Zeit für eine Reaktion oder Anpassung gegeben werden. So ist beispielsweise bekannt, dass Fahrzeuginsassen typischerweise 0,5 s bis 2 s für eine Akkommodation der Augen benötigen können, wenn sie ihren Blick aus dem Inneren des Kraftfahrzeugs in dessen Umgebung wenden oder richten. Durch die Berücksichtigung der Blickrichtung und den vorgegebenen Schwellenwert wird die Steuermaßnahme nur dann durchgeführt, wenn dies tatsächlich notwendig ist. Liegt die voraussichtliche Beschleunigung also beispielsweise unterhalb des für das Auftreten von Kinetosesymptomen relevanten vorgegebenen Schwellenwertes und/oder blickt der Insasse ohnehin bereits nach außen, so wird das Durchfahren des jeweiligen Streckenabschnitts voraussichtlich auch ohne entsprechende Steuermaßnahme nicht zu Kinetose bei dem Insassen führen. Dementsprechend wird in diesen Fällen dann die Steuermaßnahme nicht durchgeführt. Dadurch können also unnötige Eingriffe in den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs und/oder unnötige Ablenkungen oder Belästigungen des Insassen reduziert oder vermieden werden. Insgesamt ergibt sich damit letztlich eine deutliche Verbesserung des Insassenkomforts bei gleichzeitiger Vermeidung oder Reduzierung des Auftretens von Kinetose.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird durch die Steuermaßnahme ein Hinweis an den Insassen ausgegeben, wodurch der Insasse dazu aufgefordert wird, nach außen in die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu blicken. Dieser Hinweis kann beispielsweise ein optischer, akustischer und/oder haptischer Hinweis sein. Ein optischer Hinweis kann beispielsweise ein - bevorzugt animiertes - Symbol oder Piktogramm, beispielsweise mit einem Text oder Schriftzug sein oder ein solches umfassen. Ein solcher optischer Hinweis kann beispielsweise mittels eines Anzeigegeräts an den Insassen ausgegeben werden. Als Anzeigegerät kann dazu beispielsweise ein Kombigerät und/oder ein Bildschirm beziehungsweise eine Anzeigeeinrichtung eines Multimedia- oder Unterhaltungssystems des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Ebenso kann als Anzeigegerät zum Ausgeben des optischen Hinweises beispielsweise ein über eine Datenverbindung mit dem Kraftfahrzeug gekoppeltes mobiles elektronisches Gerät des Insassen verwendet werden. Durch eine entsprechende Auswahl des Anzeigegeräts oder durch Ausgeben des optischen Hinweises auf allen zur Verfügung stehenden Anzeigegeräten kann besonders zuverlässig erreicht oder sichergestellt werden, dass der Insasse den Hinweis sieht.
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Als weitere Randbedingung kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob der Insasse seine Augen geöffnet oder geschlossen hat. Dies kann ebenfalls mittels der Insassenbeobachtungseinrichtung beziehungsweise anhand der von dieser aufgenommenen Daten, insbesondere Bilddaten, automatisch erkannt werden. Es kann dann vorgesehen sein, dass der Hinweis, insbesondere der optische Hinweis, nur dann ausgegeben wird, falls die Augen des Insassen geöffnet sind. Dadurch kann das Ausgeben letztlich unnötiger Hinweise beziehungsweise das Durchführen letztlich unnötiger Steuermaßnahmen weiter reduziert und somit der Insassenkomfort weiter verbessert werden.
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Als akustischer Hinweis kann beispielsweise ein Signalton oder eine Folge von Signaltönen ausgegeben werden oder eine Sprachausgabe sein oder umfassen. Ersteres kann von Fahrzeuginsassen als weniger störend empfunden werden, während Letzteres expliziter zum Nach-Draußen-Blicken auffordern und leichter verständlich sein kann.
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Ein haptischer Hinweis kann beispielsweise durch Vibration eines mit dem Insassen in physisch-mechanischem Kontakt stehenden Bauteils oder Inneneinrichtungsteils des Kraftfahrzeugs erzeugt werden. Durch einen derartigen haptischen Hinweis können vorteilhaft gezielt einzelne Insassen adressiert werden, ohne andere, beispielsweise weniger empfindliche Insassen des Kraftfahrzeugs zu stören. Dies kann ebenso mit einem akustischen System zur räumlich begrenzten Schallausgabe beziehungsweise zum Erzeugen eines räumlich begrenzten Schallfeldes (private audio) erreicht werden. Bei der Verwendung eines optischen Hinweises kann dessen Anzeigeort beispielsweise gezielt derart ausgewählt werden, dass er sich in einem Blickfeld des jeweiligen zu adressierenden Insassen befindet.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der Hinweis 0,5 s bis 7 s, bevorzugt 1,5 s bis 5 s, vor dem voraussichtlichen Auftreten der bestimmten voraussichtlichen Beschleunigung beziehungsweise vor dem voraussichtlichen Erreichen oder Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwertes ausgegeben. Dadurch kann dem Insassen ausreichend Reaktionszeit eingeräumt werden, um seinen Blick nach außen, also in die Umgebung des Kraftfahrzeugs zu richten und sich beispielsweise auf eine entsprechende Entfernungsveränderung beziehungsweise die Relativbewegung der Umgebung einzustellen, bevor die bezüglich der Kinetose potenziell relevante Beschleunigung auftritt. Dadurch kann das Auftreten der Kinetose besonders zuverlässig und komfortabel vermieden werden. Gleichzeitig wird der Insasse auf diese Weise nicht zu früh zum Nach-Draußen-Blicken aufgefordert, wodurch vorteilhaft zum einen die Wahrscheinlichkeit dafür reduziert werden kann, dass der Insasse dann zu früh wieder seinen Blick in das Fahrzeuginnere richtet, und zum anderen möglichst wenig Zeit zum Vermeiden der Kinetose aufgebracht werden muss.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird durch die Steuermaßnahme automatisch eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs verringert und/oder eine geplante Trajektorie des Kraftfahrzeugs automatisch modifiziert, um die auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt auftretende Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bis unterhalb des vorgegebenen Schwellenwerts abzusenken, also zu reduzieren. Ein derartiger Eingriff in den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs kann insbesondere in einem autonomen oder teilautonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs automatisch durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist hier, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der Kinetose reduziert werden kann, ohne den Insassen zu stören oder abzulenken. Dadurch kann der Insassenkomfort letztlich besonders effektiv verbessert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für mehrere Insassen des Kraftfahrzeugs ein jeweiliger vorgegebener individueller Schwellenwert für die Beschleunigung erfasst. Ein derartiger individueller Schwellenwert gibt also für den jeweiligen Insassen eine Beschleunigung oder eine Beschleunigungsschwelle an, oberhalb derer gegebenenfalls mit dem Auftreten von Kinetosesymptomen zu rechnen ist. Derartige individuelle Schwellenwerte können von Person zu Person deutlich unterschiedlich sein. Beispielsweise können die verschiedenen individuellen Schwellenwerte anhand einer jeweiligen Nutzereingabe, also durch eine entsprechende Konfiguration oder Einstellung, die durch die Insassen des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird, erfasst werden. Ebenso können die individuellen Schwellenwerte beispielsweise durch automatische Identifizierung der Insassen und automatisches Abrufen eines jeweiligen in einem vorgegebenen Datenspeicher hinterlegten, dem jeweiligen Insassen zugeordnete Nutzerprofils erfasst werden. In einem derartigen Nutzerprofil kann dabei ein jeweiliger individueller Schwellenwert für den jeweiligen Nutzer angegeben sein. Die Steuermaßnahme wird dann in Abhängigkeit von den erfassten individuellen Schwellenwerten durchgeführt und/oder angepasst. Die mehreren Insassen des Kraftfahrzeugs können in diesem Sinne alle Insassen des Kraftfahrzeugs in dem jeweiligen Moment sein oder mehrere beziehungsweise alle Insassen, für die ein jeweiliger individueller Schwellenwert vorliegt, also erfassbar ist. Ist für einen Insassen kein individueller Schwellenwert vorgegeben oder kann für einen Insassen kein individueller Schwellenwert erfasst werden, kann für diesen Insassen beispielsweise ein vorgegebener Standardschwellenwert angenommen, also verwendet werden. Durch die Berücksichtigung der individuellen Schwellenwerte kann der Insassenkomfort weiter gesteigert werden und das Risiko für das Auftreten einer Kinetose bei wenigstens einem der Insassen weiter reduziert werden. Halten sich in dem Kraftfahrzeug beispielsweise nur für die Reisekrankheit relativ unempfindliche Personen auf, so könnten bei Verwendung eines für die breitere Bevölkerung bestimmten Standard- oder Durchschnittsschwellenwertes zu häufige oder unnötige Steuermaßnahmen durchgeführt werden. Hält sich in dem Kraftfahrzeug hingegen ein besonders oder überdurchschnittlich empfindlicher Insasse auf, so könnte dieser Insasse bei Verwendung eines zu hohen Standardschwellenwertes gegebenenfalls dennoch unter Kinetose leiden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird für jeden der mehreren Insassen, dessen individueller Schwellenwert kleiner als die bestimmte voraussichtliche Beschleunigung ist, ein individueller Hinweis ausgegeben, insbesondere an einem jeweiligen Platz des jeweiligen Insassen in dem Kraftfahrzeug und/oder in einem jeweiligen Sichtfeld oder Blickfeld des jeweiligen Insassen. Dies kann wie beschrieben durch entsprechende individualisiert Adressierung, also durch entsprechende Ansteuerung jeweiliger Geräte oder Aktoren, die in dem Fahrzeug dem jeweiligen Insassen zugeordnet werden können, erreicht werden. Auf diese Weise können für einen jeweiligen Streckenabschnitt nur diejenigen Insassen auf die bevorstehende Beschleunigung hingewiesen beziehungsweise entsprechend gewarnt werden, für die diese voraussichtliche Beschleunigung eine Gefahr bezüglich möglicher Kinetose darstellt. Dabei kann eine Störung oder Belästigung der jeweiligen übrigen, weniger empfindlichen Insassen vermieden werden, wodurch der Insassenkomfort insgesamt für alle Insassen optimiert werden kann.
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In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird automatisch der niedrigste der mehrere erfassten individuellen Schwellenwerte bestimmt und als Grundlage für die Steuermaßnahme beziehungsweise die Entscheidung über deren Durchführung verwendet. Mit anderen Worten wird die Steuermaßnahme dann durchgeführt, wenn der individuelle Schwellenwert des empfindlichsten Insassen unterhalb der voraussichtlich auftretenden Beschleunigung liegt. Dadurch kann das Auftreten von Kinetose besonders zuverlässig vermieden werden. In diesem Fall können zwar gegebenenfalls auch ein oder mehrere Insassen durch den Hinweis alarmiert werden, für die die voraussichtliche Beschleunigung bezüglich Kinetose ungefährlich ist, dies kann insgesamt aber dennoch vorteilhaft sein. Beispielsweise könnte ein Auftreten von Übelkeit bei dem empfindlichsten Insassen zu einer größeren Belastung oder Unannehmlichkeit für die übrigen Insassen führen als das Ausgeben eines für die übrigen Insassen letztlich unnötigen Hinweises.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird automatisch ein entsprechender Entwarnungshinweis ausgegeben, sobald der Streckenabschnitt durchfahren wurde, die Beschleunigung wieder unter den vorgegebenen Schwellenwert gesunken ist und zumindest für eine anschließende vorgegebene Zeitspanne keine voraussichtlich über dem vorgegebenen Schwellenwert liegende Beschleunigung bestimmt wurde. Der Hinweis kann also beispielsweise aussagen, dass der bezüglich der Kinetosegefahr relevante Streckenabschnitt durchfahren wurde und der Insasse nicht länger nach außen blicken muss, um die Kinetose zu vermeiden. Der Entwarnungshinweis kann analog zu dem beschriebenen Hinweis, der gegebenenfalls vor dem Erreichen des jeweiligen Streckenabschnitts ausgegeben werden kann, ausgegeben werden. Bevorzugt kann der Entwarnungshinweis akustisch oder haptisch sein. Dies kann den Vorteil haben, dass der Insasse dann zum Erkennen oder Wahrnehmen des Hinweises seinen Blick nicht von der Umgebung abwenden, also beispielsweise nicht auf ein entsprechendes Anzeigegerät oder dergleichen richten muss. Dadurch kann die Gefahr des Auftretens der Kinetose weiter reduziert werden, beispielsweise falls entlang des Streckenabschnitts oder mehrerer aneinander anschließender Streckenabschnitte mehrere oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegende Beschleunigungsspitzen oder Beschleunigungsabschnitte relativ dicht hintereinander auftreten. Durch die Verwendung eines akustischen oder haptischen Hinweises kann in solchen Fällen besonders zuverlässig vermieden werden, dass der nach außen blickende Insasse seinen Blick vorzeitig, also zu früh wieder aus der Umgebung des Kraftfahrzeug in dessen Innenraum oder auf ein mobiles elektronisches Gerät oder ein Buch oder dergleichen richtet.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine beim Befahren des jeweiligen Streckenabschnitts auftretende tatsächliche Beschleunigung gemessen, beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors des Kraftfahrzeugs. Diese gemessene Beschleunigung wird dann mit der vorhergesagten voraussichtlichen Beschleunigung verglichen. Bei einer, insbesondere oberhalb eines vorgegebenen Abweichungsschwellenwerts liegenden, Abweichung der gemessenen Beschleunigung von der voraussichtlichen Beschleunigung für den jeweiligen Streckenabschnitt wird dann die Steuermaßnahme noch während der jeweilige Streckenabschnitt durchfahren wird, die Steuermaßnahme automatisch angepasst. Das automatische Anpassen der Steuermaßnahme kann beispielsweise das Ausgeben eines zuvor nicht vorgesehenen Hinweises, ein vorzeitiges Beenden der Ausgabe des Hinweises oder ein vorzeitiges Ausgeben des genannten Entwarnungshinweises, ein Reduzieren der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in oder auf dem Streckenabschnitt oder ein Anpassen der Trajektorie des Kraftfahrzeugs für einen verbleibenden Rest des Streckenabschnitts bedeuten oder umfassen. Durch ein derartiges Anpassen der Steuermaßnahme können die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Kinetose weiter reduziert beziehungsweise der Insassenkomfort weiter verbessert werden. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die voraussichtliche Beschleunigung nicht immer mit hundertprozentiger Genauigkeit und Zuverlässigkeit vorhergesagt werden kann und/oder die tatsächliche Beschleunigung entlang des Streckenabschnitts durch unvorhergesehene Einflüsse variieren beziehungsweise von der Vorhersage abweichen kann. In derartigen Fällen kann dann das Durchführen der Steuermaßnahme während des Befahrens des jeweiligen Streckenabschnitts bessere Ergebnisse liefern, also bevorzugt sein im Vergleich zu dem Nicht-Durchführen der Steuermaßnahme.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Eingangsschnittstelle zum Erfassen von Streckendaten, die zumindest einen entlang einer aktuellen Route des Kraftfahrzeugs vorausliegenden Streckenabschnitt charakterisieren, und zum Erfassen von Blickrichtungsdaten, die eine Blickrichtung eines Insassen des Kraftfahrzeugs angeben. Weiter weist das Steuergerät eine Ausgangsschnittstelle zum Ausgeben eines Steuersignals auf. Das erfindungsgemäße Steuergerät ist zum, insbesondere automatischen, Durchführen zumindest einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Durch das Steuersignal kann also wenigstens eine Steuermaßnahme durchgeführt oder ausgelöst werden, die zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten einer Kinetose bei wenigstens einem Insassen des Kraftfahrzeugs führt oder führen kann. Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Steuergerät beispielsweise eine Prozessoreinrichtung und einen damit verbundenen computerlesbaren Datenspeicher aufweisen. Auf diesem Datenspeicher kann dann ein Betriebs- oder Computerprogramm gespeichert sein, das die Verfahrensschritte oder Maßnahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens codiert oder repräsentiert und zum, insbesondere automatischen, Durchführen des Verfahrens durch die Prozessoreinrichtung ausgeführt werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das ein erfindungsgemäßes Steuergerät aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann also insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät genannte Kraftfahrzeug sein und dementsprechend einige oder alle der im Zusammenhang mit diesen anderen Aspekten der Erfindung genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann zudem eine Insassenbeobachtungseinrichtung zum Erfassen der Blickrichtungsdaten beziehungsweise zum Erfassen einer aktuellen Blickrichtung wenigstens eines Insassen des Kraftfahrzeugs, bevorzugt aller Insassen des Kraftfahrzeugs aufweisen. Diese Insassenbeobachtungseinrichtung kann dabei direkt oder indirekt, beispielsweise über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs, mit dem Steuergerät verbunden oder gekoppelt sein. Ebenso kann die Insassenbeobachtungseinrichtung aber beispielsweise ein mobiles elektronisches Gerät sein oder ein solches umfassen, das dann über eine entsprechende Datenverbindung mit dem Kraftfahrzeug beziehungsweise mit dem Steuergerät gekoppelt sein kann. Das Steuergerät kann also mittels der Insassenbeobachtungseinrichtung gewonnene Daten, beispielsweise Bilddaten der Insassen und/oder jeweilige daraus ermittelte Blickrichtungsdaten für den Insassen, erfassen, beispielsweise ebenfalls über die Eingangsschnittstelle. Die Blickrichtung des Insassen kann also durch die Insassenbeobachtungseinrichtung oder durch das Steuergerät ermittelt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Übersichtsdarstellung einer Verkehrsscene zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, durch das die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Kinetose reduziert werden kann.
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Nach aktuellem Kenntnisstand kann es zu Kinetose, also Reisekrankheit insbesondere dann kommen, wenn ein Fahrzeuginsasse während der Fahrt ein Fahrzeugumfeld nicht wahrnimmt, beispielsweise beim Lesen eines Buches oder beim Arbeiten an einem Laptop oder sonstigen mobilen elektronischen Geräten und während dieser Fahrt Längs- und/oder Querbeschleunigungskräfte des Fahrzeugs variieren. Die Reisekrankheit entsteht nicht oder nur abgeschwächt, wenn die Insassen nach außen schauen, insbesondere in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne. Ansätze, beispielsweise eine Darstellung virtueller Inhalte auf von den Insassen verwendeten elektronischen Geräten in ihrer Bewegung an die Umgebung beziehungsweise die Bewegung des Kraftfahrzeugs anzupassen, erfordern einen hohen technischen Aufwand und können beispielsweise zu zusätzlichem Bauraumbedarf, Fahrzeuggewicht und/oder Energieverbrauch führen. Zudem kann bereits eine geringe Verzögerung zwischen der physischen Bewegung des Fahrzeugs und der entsprechenden Bewegung des dargestellten virtuellen Inhalts als Auslöser für die Reisekrankheit beobachtet werden. Vorliegend wird daher ein alternativer Ansatz vorgeschlagen.
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Zur Veranschaulichung dieses Ansatzes zeigt die einzige Figur eine schematische Draufsicht auf eine Verkehrsszene, insbesondere auf einen Ausschnitt einer Straße 10, die hier einem kurvigen Verlauf folgt. Auf dieser Straße 10 bewegt sich vorliegend ein Kraftfahrzeug 12. Das Kraftfahrzeug 12 befindet sich dabei aktuell noch vor einem kurvigen Streckenabschnitt 14, bei dessen Befahren voraussichtlich relativ hohe Querbeschleunigungen des Kraftfahrzeugs 12 auftreten können. Dieser Streckenabschnitt 14 wird hier durch einen schematisch angedeuteten Abschnittsbeginn 16 und ein schematisch angedeutetes Abschnittsende 18 begrenzt.
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Das Kraftfahrzeug 12 weist vorliegend eine Erfassungseinrichtung 20 zum Erfassen oder Ermitteln des vorausliegenden Streckenabschnitts 14 auf. Dazu kann die Erfassungseinrichtung 20 beispielsweise eine Umgebungssensorik sein oder umfassen. Ebenso kann die Erfassungseinrichtung 20 dazu eingerichtet sein, beispielsweise Karten- oder Navigationsdaten abzurufen oder bereitzustellen, anhand derer der in Fahrtrichtung vorausliegende Straßenverlauf ermittelt werden kann. Das Kraftfahrzeug 12 weist vorliegend weiter ein Steuergerät 22 und eine Ausgabeeinrichtung 24 auf. Die Erfassungseinrichtung 20, das Steuergerät 22 und die Ausgabeeinrichtung 24 sind hier schematisch angedeutet über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs 12 miteinander gekoppelt oder verbunden.
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Vorliegend halten sich in dem Kraftfahrzeug 12 mehrere Insassen 26 auf, nämlich ein erster Insasse 28, ein zweiter Insasse 30 und ein dritter Insasse 32. Diese Insassen 26 seien vorliegend unterschiedlich empfindlich bezüglich Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs 12 bezüglich Kinetose, weisen also unterschiedliche Anfälligkeiten für die Reisekrankheit auf. Beispielsweise kann der erste Insasse 28 ab einer Beschleunigung, insbesondere einer Horizontalbeschleunigung von 0,5 g Kinetosesymptome zeigen, ist also relativ wenig empfindlich. Der zweite Insasse 30 kann beispielsweise ab einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 12 von 0,3 g Kinetosesymptome zeigen, ist also mittelmäßig empfindlich. Der dritte Insasse 32 sei hochempfindlich und kann bereits ab Beschleunigungen von 0,1 g Kinetosesymptome zeigen. Dies kann jeweils beispielsweise für über mehrere 100 ms anhaltende Horizontalbeschleunigungen gelten.
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Im vorliegenden Beispiel können der erste Insasse 28 und der zweite Insasse 30 in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs 12 blicken, beispielsweise auf einen Laptop, ein Smartphone oder ein Buch. Der dritte Insasse 32 soll im vorliegenden Beispiel hingegen nach vorne und nach außen in eine Umgebung des Kraftfahrzeugs 12 blicken.
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Durch das Steuergerät 22 wird nun für den vorausliegenden Streckenabschnitt 14 vor dessen Erreichen eine erwartete oder voraussichtliche Quer- und Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 12 ermittelt, beispielsweise auf Basis der von der Erfassungseinrichtung 20 bereitgestellten Daten. Dabei können beispielsweise die voraussichtlichen Beschleunigungen für die nächsten Sekunden oder Minuten während eines aktuellen Betriebs des Kraftfahrzeugs 12 ermittelt werden. Zum Bestimmen der voraussichtlichen Beschleunigung können - insbesondere für die voraussichtliche Querbeschleunigung - beispielsweise Informationen oder Daten über eine Fahrbahngeometrie der Straße 10 sowie - insbesondere für die Längsbeschleunigung - beispielsweise Daten über eine Verzögerung eines hier nicht dargestellten, gegebenenfalls vor dem Kraftahrzeug fahrenden Vorder- oder Vorausfahrzeugs verwendet werden. Letztere können beispielsweise von einem Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs, wie etwa ACC (englisch: Adaptive Cruise Control) aus Radar- und/oder Kameradaten gewonnen werden. Dazu kann die Erfassungseinrichtung 20 also beispielsweise eine Radareinrichtung und/oder eine Kamera zur Umgebungsbeobachtung umfassen.
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Weiter erfasst das Steuergerät 22 für die Insassen 26 einen jeweiligen individuellen Schwellenwert für die erlaubte, also ohne Kinetosesymptome erträgliche Beschleunigung. Die für den Streckenabschnitt 14 bestimmte voraussichtliche Beschleunigung wird dann mit diesen individuellen Schwellenwerten der Insassen 26 verglichen.
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Ein Kernpunkt ist hier, dass als weitere Eingangsgröße eine jeweilige aktuelle Blickrichtung der Insassen 26, insbesondere vor Erreichen des Streckenabschnitts 14, berücksichtigt wird. Zum Erfassen oder Bestimmen dieser Blickrichtungen weist das Kraftfahrzeug 12 vorliegend eine Insassenbeobachtungseinrichtung 34 auf, die ebenfalls mit dem Steuergerät 22 verbunden ist. Das Steuergerät 22 ermittelt nun abhängig von der voraussichtlichen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 12, den individuellen Schwellenwert der Insassen 26 und deren aktuellen Blickrichtungen ob und gegebenenfalls welche Steuermaßnahmen zum Reduzieren der Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Kinetose bei einem, mehreren oder allen der Insassen 26 durchzuführen sind.
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Überschreitet die voraussichtliche Beschleunigung wenigstens einen, insbesondere den niedrigsten der für die Insassen 26 erfassten Schwellenwerte, kann beispielsweise eine akustische, optische und/oder haptische Warnung beziehungsweise ein entsprechender Hinweis ausgegeben werden, hier beispielsweise mittels der Ausgabeeinrichtung 24, wodurch einer oder mehrere der Insassen 26 dazu aufgefordert werden, in die Umgebung, also ein Außenumfeld des Kraftfahrzeugs 12 zu blicken, zumindest solange bis nach dem Durchfahren des Streckenabschnitts 14 ein entsprechender Entwarnungshinweis ausgegeben wird, beispielsweise ebenfalls mittels der Ausgabeeinrichtung 24. Zusätzlich oder alternativ kann beispielsweise in einem autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 12 dessen Geschwindigkeit oder Trajektorie modifiziert werden, sodass sich entlang des Streckenabschnitts 14 voraussichtlich keine oberhalb der erfassten Schwellenwert liegenden Beschleunigungen einstellen.
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Eine Art und Durchführung der entsprechenden Steuermaßnahmen durch das Steuergerät 22 kann in unterschiedlichen Situationen und/oder unterschiedlichen Konfigurationen des Steuergeräts 22 entsprechend unterschiedlich ausfallen. Im Allgemeinen wird eine entsprechende Steuermaßnahme jedoch dann durchgeführt, wenn wenigstens einer der Insassen 26 nicht nach außen in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 12 blickt und zudem die voraussichtliche Beschleunigung den niedrigsten erfassten oder vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Wird in einem solchen Fall ein Hinweis ausgegeben, also ein entsprechendes optisches oder visuelles, akustisches und/oder haptisches Signal erzeugt, kann dieses für alle Insassen 26 wahrnehmbar ausgegeben werden. Ebenso kann ein derartiger Hinweis insassenindividuell nur für denjenigen oder diejenigen Insassen 26 ausgegeben werden, deren individueller Schwellenwert durch die voraussichtliche Beschleunigung überschritten wird.
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Beispielsweise sei für den vorausliegenden Streckenabschnitt 14 eine Querbeschleunigung von 0,4 g innerhalb der nächsten 5 s vorhergesagt. Im vorliegenden Beispiel wird dann beispielswese nur der zweite Insasse 30 dazu aufgefordert, in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 12 zu blicken. Dies ist der Fall, da die voraussichtliche Querbeschleunigung von 0,4 g unterhalb des individuellen Schwellenwertes des ersten Insassen 28 liegt und der dritte Insasse 32 aktuell bereits nach außen in die Umgebung des Kraftfahrzeugs 12 blickt.
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Alternativ kann beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 12 so weit abgesenkt werden, dass die voraussichtliche Querbeschleunigung beim Durchfahren des Streckenabschnitts 14 den individuellen Schwellenwert des zweiten Insassen 30 nicht überschreitet, vorliegend also höchstens 0,3 g beträgt. Damit kann dann das Auftreten von Kinetose bei dem zweiten Insassen 30 vermieden beziehungsweise entsprechend unwahrscheinlich gemacht werden, ohne dass die Auftretenswahrscheinlichkeit für Kinetose bei dem ersten Insassen 28 oder dem dritten Insassen 32 erhöht würde und ohne dass die Insassen 26 abgelenkt oder gestört würden.
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Ebenso können Kombinationen der beschriebenen Maßnahmen durchgeführt werden.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine Reduktion der Reisekrankheit insbesondere beim autonomen Fahren auf besonders komfortable Weise erreicht werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Straße
- 12
- Kraftfahrzeug
- 14
- Streckenabschnitt
- 16
- Abschnittsbeginn
- 18
- Abschnittsende
- 20
- Erfassungseinrichtung
- 22
- Steuergerät
- 24
- Ausgabeeinrichtung
- 26
- Insassen
- 28
- erster Insasse
- 30
- zweiter Insasse
- 32
- dritter Insasse
- 34
- Insassenbeobachtungseinrichtung
