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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum datendatenbasierten Unterstützen eines Fahrzeugbetriebs, ein zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtetes elektronisches Gerät und ein damit ausgestattetes manuell führbares Kraftfahrzeug.
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Es besteht generell weiterhin Bedarf für Verbesserungen der Effizienz und Sicherheit eines Betriebs von Kraftfahrzeugen. Dazu gibt es bereits eine Vielzahl von unterschiedlichen Lösungsansätzen, die beispielsweise dazu geführt haben, dass Kraftfahrzeuge heutzutage üblicherweise mit unterstützenden oder zumindest teilweise eine Fahraufgabe automatisiert übernehmenden Assistenzsystemen ausgestattet sind.
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Beispielsweise ist in der
DE 10 2007 049 249 A1 ein System zur Reduktion des Bremsweges bzw. des Anhalteweges eines Fahrzeuges beschrieben. Dabei ist es vorgesehen, dass eine Analyse von Daten, die über eine Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation empfangen werden, und eine Analyse des Umfelds für das Fahrzeug durchgeführt wird. Es soll dann eine Übertragung von fahrzeugspezifischen Daten und eine Einbindung dieser in ein bestehendes Sicherheitskonzept mit einem dynamischen Umfeldmodell erfolgen.
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Auch damit verbleiben jedoch Herausforderungen und Optimierungspotenzial. Insbesondere kann ein zukünftig zu erwartender gleichzeitiger Betrieb von manuell geführten Kraftfahrzeugen und bedingt- oder hochautomatisierten Kraftfahrzeugen in einem gemeinsamen Verkehrsraum, also in unmittelbarer Nähe zueinander, weitere Herausforderungen bieten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheit und Effizienz im Verkehrsgeschehen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren offenbart.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Unterstützen eines Fahrzeugbetriebs wenigstens eines ganz oder zumindest teilweise automatisierten, insbesondere bedingt- oder hochautomatisierten, Fremdfahrzeugs. Das Verfahren wird dabei in einem von dem Fremdfahrzeug verschiedenen Kraftfahrzeug durchgeführt, wobei dieses Kraftfahrzeug zumindest zeitweise manuell geführt wird bzw. manuell führbar ist. Das Verfahren kann dabei insbesondere während eines solchen manuellen Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Dabei soll unter einem manuellen Betrieb allgemein verstanden werden, dass der Fahrer durch Betätigung eines oder mehrerer Bedienelemente (wie z.B. eine Betätigung eines Lenkrads mit den Händen oder eine Betätigung von Pedalen mit den Füßen) die Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs beeinflusst. Es soll in diesem Zusammenhang beachtet werden, dass ein manueller Betrieb im Sinne der vorliegenden Beschreibung nicht notwendigerweise das Vorhandensein jedweder Fahrerassistenzfunktion, wie z.B. eines Tempomats, ausschließt. Es kann sich also durchaus auch um einen assistierten manuellen Betrieb des Kraftfahrzeugs handeln.
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In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in dem manuell geführten Kraftfahrzeug, das auch als Egofahrzeug bezeichnet werden kann, automatisch wenigstens eine Position, insbesondere wenigstens eine Pose, wenigstens eines üblicherweise zum Bedienen wenigstens eines Bedienelements des Kraftfahrzeugs verwendeten Körperteils eines Fahrers des manuell geführten Kraftfahrzeugs relativ zu dem jeweiligen Bedienelement des manuell geführten Kraftfahrzeugs bestimmt. Bei einem solchen Körperteil kann es sich insbesondere um einen Fuß oder ein Bein, eine Hand oder einen Arm des Fahrers handeln. Als entsprechendes Bedienelement kann beispielsweise ein Fußpedal, ein Schalt- oder sonstiger Bedienhebel, eine Taste, ein Knopf, ein Joystick und/oder dergleichen mehr vorgegeben oder definiert sein. Zum Bestimmen der Position des Körperteils können beispielsweise entsprechende Sensordaten erfasst und verarbeitet oder ausgewertet werden. Solche Sensordaten können beispielsweise mittels eines Gyrosensors, einer Kamera und/oder dergleichen mehr aufgenommen werden. Die Sensordaten können dann - etwa in Form von Rohdaten oder vorverarbeiteten Daten - an ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtetes elektronisches Gerät gesendet bzw. von diesem erfasst oder abgefragt werden, beispielsweise über eine dauerhaft bestehende oder bei einer jeweiligen Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs aufgebaute, kabelgebundene oder kabellose, Datenverbindung oder dergleichen.
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In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird basierend auf der bestimmten Position oder Pose eine voraussichtliche, also voraussichtlich von dem Fahrer benötigte, Bewegungs- oder Umsetzzeit des Körperteils aus der erfassten Position oder Pose zu dem Bedienelement, also in eine Bedienstellung oder Bedienposition oder Bedienpose, in oder aus der heraus eine Bedienung oder Betätigung des Bedienelement erfolgen kann, automatisch abgeschätzt. Dazu kann beispielsweise ein jeweiliger Abstand und/oder wenigstens ein möglicher Bewegungspfad von der bestimmten Position zu dem Bedienelement bzw. in die Bedienposition bestimmt werden. Dies kann dann beispielsweise als Input für ein vorgegebenes Bewegungs- oder Zeitabschätzungsmodell verwendet werden, mittels welchem darauf basierend die Bewegungs- oder Umsetzzeit abgeschätzt und als Output bereitgestellt werden kann. Dazu können beispielsweise typische oder für den jeweiligen Fahrer ermittelte oder vorgegebene Parameterwerte, etwa für eine Bewegungsgeschwindigkeit, anatomisch und/oder praktisch mögliche Bewegungspfade und/oder dergleichen mehr verwendet oder berücksichtigt werden. Ebenso kann beispielsweise eine Zuordnungsvorschrift oder Zuordnungstabelle oder dergleichen vorgegeben sein, die unterschiedlichen Positionen des wenigstens einen Körperteils jeweils eine Umsetzzeit zu dem oder mehreren verschiedenen Bedienelementen zuordnet.
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In einem weiteren Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt automatisch ein Bereitstellen, insbesondere Senden, von Zeitdauerdaten, die zumindest die bestimmte oder abgeschätzte Umsetzzeit umfassen oder angeben. Diese Zeitdauerdaten werden an einen jeweiligen dem wenigstens einen Fremdfahrzeug, das sich in einer jeweils aktuellen Umgebung des manuell geführten Kraftfahrzeugs befindet, zugeordneten Empfänger als Eingangsdaten für eine Steuereinrichtung des wenigstens einen Fremdfahrzeugs gesendet. Ein derartiger Empfänger kann beispielsweise eine Empfangseinrichtung des jeweiligen Fremdfahrzeugs sein. Ebenso kann es sich bei dem jeweiligen zugeordneten Empfänger beispielsweise um ein, insbesondere mobiles, elektronisches Gerät handeln, das dem jeweiligen Fremdfahrzeug oder einem Insassen, Benutzer oder Besitzer des jeweiligen Fremdfahrzeugs zugeordnet ist oder darin bzw. von diesem mitgeführt wird. Die Zeitdauerdaten können insbesondere über eine kabel- oder leitungslose Datenverbindung gesendet werden. Die Zeitdauerdaten können ausschließlich oder direkt die Umsetzzeit angeben oder weitere bestimmte, vorgegebene oder daraus abgeleitete Zeiten oder Daten umfassen oder angeben. Beispielsweise können die Zeitdauerdaten einer auch unter Berücksichtigung der Umsetzzeit bestimmten Vorbremszeit oder dergleichen entsprechen oder diese angeben. Je nach Anwendungsfall oder Bedarf können ebenso andere oder weitere Zeiten oder Daten als Teil der Zeitdauerdaten gesendet werden.
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Bisher reagieren automatisierte Fremdfahrzeuge in aller Regel live auf eine jeweilige Umgebung, beispielsweise sensorbasiert detektierte Positionsveränderungen von Objekten oder Verkehrsteilnehmern in der jeweiligen Umgebung des Fremdfahrzeugs. Dies bedeutet also eine Reaktion auf bereits stattgefundene Ereignisse oder Veränderungen, sodass entsprechende Reaktionen zwangsläufig erst verzögert durchgeführt werden können. Bekannte Assistenzsysteme für Fahrzeuge können zwar beispielsweise eine vorgegebene Standard- oder Durchschnittsreaktionszeit oder einen Müdigkeitszustand eines Fahrers berücksichtigen, beispielsweise für Warnungen oder Reaktionsschwellen für Notbremsmanöver oder dergleichen. Bisher unberücksichtigt bleiben aber konkrete, individuelle Gegebenheiten, die zusätzlich eine benötigte Zeit oder Verzögerung für eine Bedienhandlung des Fahrers beeinflussen können.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Gesamtausführungszeit für eine Bedienhandlung oder ein Fahrmanöver nicht nur von der Reaktionszeit des Fahrers, sondern auch von der Umsetzzeit abhängt, die von dem Fahrer benötigt wird, um überhaupt ein jeweiliges Bedienelement zu erreichen. Diese Umsetzzeit kann erheblich variieren, etwa je nachdem, von welcher Position oder welchem Startpunkt aus das jeweilige zu Bedienung oder Betätigung des Bedienelements vorgesehene Körperteil zu dem Bedienelement bewegt werden muss. Befindet sich das Körperteil beispielsweise unmittelbar an oder auf dem Bedienelement, so kann die Umsetzzeit zumindest nahezu bei 0 liegen. Befindet sich das Körperteil hingegen in einer gewissen Entfernung zu dem Bedienelement, möglicherweise zudem in einer Pose, die zusätzlich zu einer Translation eine Neigung und/oder Rotation des Körperteils erfordert, um das Bedienelement bedienen oder betätigen zu können, kann die Umsetzzeit einen signifikanten Anteil an einer insgesamt zur Ausführung einer Bedienhandlung oder eines Fahrmanövers benötigten Zeit ausmachen oder beanspruchen. Beispielsweise kann die Umsetzzeit mehrere Zehntelsekunden bis hin zu mehreren Sekunden betragen.
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Durch das Senden, also Bekanntmachen zumindest der jeweiligen Umsetzzeit für eine bevorstehende Bedienhandlung oder ein bevorstehendes Fahrmanöver an umgebende Fremdfahrzeuge oder Verkehrsteilnehmer kann entsprechenden Steuereinrichtungen, also beispielsweise Einrichtungen oder Systemen zum zumindest teilweise automatisierten Führen eines jeweiligen Fremdfahrzeugs oder Assistenzeinrichtungen oder Assistenzsystemen zum Unterstützen des Fahrbetriebs oder eines Fahrers des jeweiligen Fremdfahrzeugs, ermöglicht werden, die Umsetzzeit bzw. die entsprechenden Zeitdauerdaten für eine prädiktive oder vorausschauende Planung oder Reaktion zu berücksichtigen. Damit kann eine entsprechende Reaktion des wenigstens einen Fremdfahrzeugs zeitlich genauer geplant oder auf ein tatsächliches zukünftiges Verhalten des manuell geführten Kraftfahrzeugs angepasst oder abgestimmt werden. Dies wiederum ermöglicht eine erhöhte Sicherheit und Effizienz sowie einen erhöhten Insassenkomfort der Fremdfahrzeuge.
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Beispielsweise können so bei einer besonders kurzen Umsetzzeit entsprechend starke Bremsmanöver eines nachfolgenden Fremdfahrzeugs oder bei einer besonders großen Umsetzzeit ein verfrühtes Anfahren eines nachfolgenden Fremdfahrzeugs vermieden und allgemein optimierte Abstände zwischen dem wenigstens einen Fremdfahrzeug und dem manuell geführten Kraftfahrzeug und/oder beispielsweise zwischen Fremdfahrzeugen einer Kolonne oder eines Verbundes in der Umgebung des manuell geführten Kraftfahrzeugs erreicht werden. Ebenso können Fremdfahrzeuge basierend auf der Umsetzzeit bzw. einer daraus abgeleiteten, abgeschätzten oder voraussichtlichen Gesamtausführungszeit für ein Fahrmanöver des manuell geführten Kraftfahrzeugs Fahrstreifenwechsel, Beschleunigungsmanöver und/oder Bremsmanöver planen und gegebenenfalls ausführen, um eine verbesserte Sicherheit und Effizienz sowie gegebenenfalls einen verbesserten Insassenkomfort zu erreichen, sei es durch ein Umgehen des vorausfahrenden manuell geführten Kraftfahrzeugs oder durch ein Freigeben oder Bereitstellen eines zusätzlichen Freiraums für das nachfolgende manuell geführte Kraftfahrzeug.
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Die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können jeweils durch eine entsprechende, dafür eingerichtete Einrichtung des manuell geführten Kraftfahrzeugs und/oder beispielsweise durch wenigstens ein in dem manuell geführten Kraftfahrzeug mitgeführtes elektronisches Gerät oder ein System aus solchen elektronischen Geräten durchgeführt werden. Gegebenenfalls können dabei auch Daten oder Signale zwischen den mehreren elektronischen Geräten des Systems und/oder zwischen der Einrichtung des Kraftfahrzeugs und wenigstens einem mitgeführten elektronischen Gerät gesendet, übermittelt oder ausgetauscht werden.
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Bei einer tatsächlichen Bedienung oder Betätigung des Bedienelements durch den Fahrer bzw. mittels des Körperteils des Fahrers kann dessen Position oder die entsprechende Positionsbestimmung zurückgesetzt oder eine dann gegebene Position des Körperteils als zusätzliche oder neue Referenzposition gesetzt werden. Basierend darauf, relativ dazu oder ausgehend davon kann dann bei einer nachfolgenden Bewegung oder Positionsveränderung des Körperteils dessen Positionen oder Pose bestimmt werden. Durch dieses Vorgehen kann beispielsweise eine Sensordrift oder Unsicherheiten in der Positionsbestimmung entgegengewirkt werden. Dies kann eine dauerhafte zuverlässige Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unterstützen.
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In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für das Bestimmen der Position des wenigstens einen Körperteils des Fahrers eine Bewegung und oder Stellung wenigstens eines Fußes des Fahrers relativ zu einem Pedal, insbesondere einem Gas-, Brems- und/oder Kupplungspedal, des Kraftfahrzeugs mittels wenigstens eines in mindestens einen Schuh des Fahrers integrierten Sensors erfasst bzw. überwacht oder verfolgt. Beispielsweise kann in den Schuh des Fahrers wenigstens ein Gyrosensor integriert sein. Der Schuh des Fahrers kann also als Smartschuh, also als sogenanntes Wearable ausgestaltet sein. Von diesem aufgenommene oder gemessene Daten können dann, etwa in Form von Rohdaten oder vorverarbeiteten Daten, beispielsweise an das Kraftfahrzeug oder ein darin mitgeführtes mobiles elektronisches Gerät, insbesondere des Fahrers, gesendet werden. Durch den schuhintegrierten Sensor kann eine Beschleunigung, eine Neigung oder Kippung, eine Rotation und daraus abgeleitet eine Bewegung bzw. - zumindest relativ zu einer vorherigen Position oder einer Referenzposition - die Position des Schuhs und damit auch des Fußes des Fahrers bestimmt werden. Die Berücksichtigung der Position, also letztlich der Umsetzzeit des Fußes kann eine besonders günstige oder effektive Anwendung der vorliegenden Erfindung darstellen. Dies ist der Fall, da sich die Füße des Fahrers und damit zu bedienende oder zu betätigende Bedienelemente, wie etwa Pedale, beim Führen des manuell geführten Kraftfahrzeugs üblicherweise nicht im Blickfeld des Fahrers befinden und aufgrund der Anordnung und Bedienung der Pedale des Kraftfahrzeugs ein erhöhtes Risikopotenzial gegeben ist, beispielsweise im Vergleich zu einer Bewegung einer Hand zu einem händisch zu betätigenden Bedienelement. So können beispielsweise verlängerte Umsetzzeiten aus einer Verwendung eines dem jeweiligen Bedienelement oder Pedal nicht nächstliegenden Fußes und/oder durch eine Ablage- oder Ruheposition des Fußes hinter einem Pedal resultieren. Durch das vorliegend vorgesehene Berücksichtigen oder Einbeziehen dieser Gegebenheiten können somit die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders effektiv zur Geltung gebracht werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in Abhängigkeit von der bestimmten Position oder Pose des wenigstens einen Körperteils des Fahrers ein Risikowert bzw. ein Wahrscheinlichkeitswert dafür abgeschätzt oder bestimmt, dass das Körperteil bei der Bewegung zu dem Bedienelement an einem Hindernis hängenbleiben, sich also verhaken oder verfangen kann oder wird. Dieser Risiko- oder Wahrscheinlichkeitswert wird dann beim Abschätzen der Umsetzzeit berücksichtigt. Der Risikowert kann also beispielsweise als zusätzlicher Faktor oder Einflussfaktor in eine vorgegebene Zuordnungs- oder Berechnungsvorschrift zur Abschätzung der Umsetzzeit einfließen, sodass ein größerer Risikowert eine längere Umsetzzeit ergibt - möglicherweise gestaffelt nach vorgegebenen Risikoklassen oder Risikowertintervallen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Körperteil zum Bedienen oder Betätigen des Bedienelements zunächst an dem Hindernis vorbei, also auf eine andere Seite des Hindernisses gebracht werden muss. Der Risikowert kann beispielsweise abhängig sein oder bestimmt werden von einer Überlappung zwischen dem Körperteil und dem Hindernis, einer Größe einer notwendigen Auslenkung des Körperteils, also einer notwendigen Abweichung von einem geraden Bewegungspfad, um das Körperteil zu dem Bedienelement bzw. in eine Bedienposition oder Bedienstellung zu bewegen, einer minimalen Breite oder Weite eines Korridors, durch den das Körperteil bewegt werden muss, also beispielsweise einem minimalen Abstand zwischen zwei Bauteilen oder Hindernissen, zwischen denen das Körperteil hindurch bewegt werden muss, und/oder dergleichen mehr. Dazu kann beispielsweise ein entsprechendes Modell, eine entsprechende Zuordnungsvorschrift oder -tabelle oder dergleichen verwendet oder ausgewertet werden. Das Hindernis kann beispielsweise durch das Bedienelement selbst oder ein anderes Bedienelement oder ein sonstiges Bauteil des Kraftfahrzeugs, ein anderes Körperteil des Fahrers oder ein mitgeführtes Gepäckstück oder Objekt gebildet sein. Besonders relevant für die Umsetzzeit kann es beispielsweise sein, wenn sich ein Fuß des Fahrers an oder hinter einem Pedal des Kraftfahrzeugs verhakt. Dies kann die Umsetzzeit signifikant verlängern, wird jedoch durch bisherige Assistenzsysteme oder Steuereinrichtungen nicht berücksichtigt.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden für den jeweiligen Fahrer individuelle Bewegungsmuster des wenigstens einen Körperteils und/oder Bedienmuster für das jeweilige Bedienelement ermittelt oder gelernt und für das Abschätzen der Umsetzzeit berücksichtigt. Dies kann beispielsweise durch Abfragen entsprechender Präferenzen des Fahrers und/oder anhand bisheriger Bedienhandlungen des Fahrers durchgeführt werden. Es kann beispielsweise ermittelt oder gelernt werden, für welche Bedienhandlungen oder Bedienelemente und/oder in welchen Situationen und/oder aus welchen Positionen heraus welches Körperteil von dem Fahrer für eine bestimmte Bedienhandlung oder ein bestimmtes Bedienelement verwendet wird, entlang welchen Bewegungspfades das Körperteil dabei bewegt wird und/oder mit welcher Geschwindigkeit des jeweilige Körperteil zu dem Bedienelement bewegt wird. Dabei können beispielsweise minimale, maximale und/oder durchschnittliche Werte ermittelt und für das Abschätzen der Umsetzzeit berücksichtigt, also verwendet werden. Dabei können zur Charakterisierung der Situationen weitere Größen oder Parameter herangezogen werden, wie beispielsweise eine Geschwindigkeit und/oder ein Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs, eine absolute oder relative Anordnung oder Position mehrerer Körperteile und/oder eine Körperhaltung oder Sitzposition des Fahrers, ein Strecken- oder Fahrbahnverlauf, eine Straßenart, eine geographische Position, eine Uhrzeit oder Tageszeit und/oder dergleichen mehr. Mit anderen Worten kann also ermittelt und berücksichtigt werden, welche Gewohnheiten oder Eigenheiten der Fahrer hat, ob, in welchen Situationen oder für welche Bedienhandlungen der Fahrer beispielsweise seinen linken oder rechten Fuß bzw. seine linke oder rechte Hand verwendet und/oder dergleichen mehr. Insgesamt kann dadurch eine besonders genaue und zuverlässige Abschätzung der Umsetzzeit ermöglicht werden.
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Dabei ermittelte Werte oder Daten für unterschiedliche Situationen oder Bedienhandlungen können auch für andere als eine jeweils voraussichtlich als nächstes bevorstehende oder relevante Situation oder ein voraussichtlich nächstes Fahrmanöver an die Fremdfahrzeuge gesendet werden. Dies kann eine Optimierung der Steuerung der Fremdfahrzeuge beispielsweise auch im Falle einer bevorstehenden Unterbrechung einer Datenverbindung zu dem manuell geführten Kraftfahrzeug bzw. dem entsprechenden zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten mobilen elektronischen Gerät und/oder eine besonders weite Vorausplanung der Fremdfahrzeugen ermöglichen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden weitere Sensordaten, die den Fahrer, insbesondere dessen Körperhaltung, Ablenkungszustand, Müdigkeitsgrad und/oder dergleichen mehr, charakterisieren, erfasst und zum Abschätzen der Umsetzzeit und/oder zum Bestimmen der Zeitdauerdaten verwendet oder berücksichtigt. Diese weiteren Sensordaten können insbesondere von wenigstens einem Wearable, also von einem in eine Kleidung des Fahrers integrierten oder mittelbar oder unmittelbar am Körper des Fahrers getragenen Computersystem, das auf den Fahrer oder dessen Umwelt bezogene Daten registriert und/oder verarbeitet, aufgenommen, erfasst, gesendet oder abgefragt werden. Ebenso können aber beispielsweise entsprechende weitere Sensordaten von einer Fahrer- oder Innenraumüberwachung des Kraftfahrzeugs aufgenommen, erfasst, gesendet oder abgefragt werden. Derartige weitere Sensordaten können eine genauere und zuverlässigere Abschätzung der Umsetzzeit ermöglichen. Beispielsweise kann ein erhöhter Ablenkungs- oder Müdigkeitsgrad ebenso wie eine biomechanisch oder ergonomisch ungünstige Körperstellung oder Körperhaltung zu einer verringerten Bewegungsgeschwindigkeit des Körperteils, einem verlängerten Bewegungspfad oder beispielsweise zusätzlichen Neigungs- oder Rotationsbewegungen des Körperteils und somit letztlich zu einer verlängerten Umsetzzeit führen. Beispielsweise können entsprechende weitere Sensordaten durch sogenannte Smartclothes, eine Smartwatch oder Pulsuhr, ein Headset oder Kopf- oder Ohrhörer, einen Brustgurt, einen Blutzucker- oder Blutdrucksensor und/oder dergleichen mehr bereitgestellt werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird für oder als die Zeitdauerdaten oder als Teil davon jeweils eine Manöverausführungsdauer für ein voraussichtlich bevorstehendes Fahrmanöver des manuell geführten Kraftfahrzeugs bzw. des Fahrers bestimmt. Dabei wird bei fahrendem Kraftfahrzeug die Manöverausführungsdauer für ein Anhaltemanöver und bei stehendem Kraftfahrzeug die Manöverausführungsdauer für ein Anfahrmanöver bestimmt. Beispielsweise kann die oder eine jeweilige Manöverausführungsdauer für ein Anhaltemanöver bestimmt werden, wenn sich das manuell geführte Kraftfahrzeug einem Hindernis, einer Lichtsignalanlage, einer Kreuzung oder Einmündung, einem Stoppschild oder dergleichen nähert. Dies kann beispielsweise gemäß einer sensorbasierten Umfelderkennung und/oder anhand von Navigations- bzw. Karten- und Positionsdaten ermittelt oder erkannt werden. Die Manöverausführungsdauer für ein jeweiliges Anfahrmanöver kann entsprechend situationsabhängig bestimmt werden, also beispielsweise je nachdem, welche Art von Anfahrmanöver voraussichtlich bevorsteht oder welches Anhaltemanöver zuletzt durchgeführt wurde. So können beispielsweise unterschiedliche Manöverausführungsdauern für ein Anhalten an einer Lichtsignalanlage, einer Kreuzung oder Einmündung, einem Stoppschild und/oder dergleichen mehr bestimmt werden, gegebenenfalls abhängig von einer jeweiligen Einsehbarkeit. Ebenso können unterschiedliche Manöverausführungsdauern für Anfahrmanöver an einer Lichtsignalanlage, einer Kreuzung oder Einmündung, einem Stoppschild und/oder dergleichen mehr bestimmt werden. In derartigen unterschiedlichen Situationen können nicht nur unterschiedliche Umsetzzeiten sein, sondern auch beispielsweise unterschiedliche Reaktionszeiten gegeben sein und/oder unterschiedliche Brems- oder Beschleunigungskräfte aufgebracht werden. Insgesamt kann somit die Steuerung oder Vorausplanung der Fremdfahrzeugen noch besser unterstützt, also noch genauer und zuverlässiger auf das Verhalten des manuell geführten Kraftfahrzeugs abgestimmt werden. Dies kann letztlich die Sicherheit, die Effizienz und den Insassenkomfort weiter verbessern.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden die Zeitdauerdaten durch eine Sendeeinrichtung des Kraftfahrzeugs mittels einer Car2Car-Technik oder -Verbindung gesendet. Mit anderen Worten wird hier also zum Senden der Zeitdauerdaten eine fahrzeugeigene oder fahrzeugintegrierte Sendeeinrichtung des Kraftfahrzeugs verwendet. Dies kann eine besonders zuverlässige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen, beispielsweise unabhängig davon, ob ein mobiles elektronisches Gerät, wie etwa ein Mobiltelefon oder dergleichen, in dem manuell geführten Kraftfahrzeug bzw. von dessen Fahrer mitgeführt wird, ob sich ein solches mobiles elektronisches Gerät in einem sendebereiten Zustand befindet und/oder dergleichen mehr. Ein zum Bestimmen der Position des Körperteils verwendeter Sensor kann hier ebenfalls Teil des Kraftfahrzeugs sein oder über eine, insbesondere kabellose, Datenverbindung, beispielsweise eine Bluetooth-, NFC- oder WLAN-Verbindung, mit dem Kraftfahrzeug gekoppelt sein oder werden. Durch die Verwendung der Car2Car-Technik können die Zeitdauerdaten besonders zuverlässig beispielsweise auch dann an die Fremdfahrzeuge in der jeweils aktuellen Umgebung des manuell geführten Kraftfahrzeugs gesendet werden, wenn keine Datenverbindung zu einer fahrzeugexternen Servereinrichtung oder einer Empfangseinrichtung oder Basisstation eines Mobilfunknetzes oder dergleichen aufgebaut werden kann.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das mobile elektronische Gerät, das von dem Fahrer bzw. in dem Kraftfahrzeug mitgeführt wird, mit einem Sensor oder Sensorgerät zum Erfassen der Position des wenigstens einen Körperteils des Fahrers, etwa über eine kabellose Datenverbindung, gekoppelt wird und die Zeitdauerdaten durch das mobile elektronische Gerät gesendet werden. Insbesondere können dabei die Zeitdauerdaten auch durch das mobile elektronische Gerät selbst bestimmt werden. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach und zuverlässig auch in bestehenden oder herkömmlichen Kraftfahrzeugen angewendet werden, die nicht zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet sind. Das mobile elektronische Gerät kann beispielsweise ein Smartphone oder dergleichen sein. Das mobile elektronische Gerät kann die Zeitdauerdaten beispielsweise an einen fahrzeugexternen Server, der zur Unterstützung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, senden. Dieser fahrzeugexterne Server kann die Zeitdauerdaten dann an die Fremdfahrzeuge senden. Ebenso kann das mobile elektronische Gerät die Zeitdauerdaten, beispielsweise über ein lokales Datennetz, eine Ad-hoc-Datenverbindung, eine x2car-Datenverbindung oder dergleichen oder beispielsweise über ein Mobilfunknetz an die Fremdfahrzeuge oder an in diesen bzw. von deren Insassen mitgeführte mobile elektronische Geräte oder dergleichen senden. Ebenso können die Zeitdauerdaten von dem mobilen elektronischen Gerät beispielsweise zunächst an das manuell geführte Kraftfahrzeug und von diesem wie an anderer Stelle beschrieben direkt oder indirekt an die Fremdfahrzeuge gesendet werden. Die hier vorgeschlagene Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und praktikable Verbreitung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. von dessen Anwendung. Somit können die beschriebenen Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders einfach, effektiv und effizient zur Geltung gebracht werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein mobiles elektronisches Gerät, das eine Empfangs- oder Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Sensordaten, die eine jeweils aktuelle einem Körperteil eines Fahrers eines manuell geführten Kraftfahrzeugs zugeordnete Position oder Pose und/oder eine jeweils aktuelle oder zuletzt durchgeführte Bewegung des wenigstens einen Körperteils, insbesondere jeweils relativ zu einem Bedienelement des manuell geführten Kraftfahrzeugs, charakterisieren, also beschreiben oder angeben, aufweist. Weiter weist das elektronische Gerät einen computerlesbaren Datenspeicher, eine Prozessoreinrichtung, also beispielsweise einen Mikrochip, Mikrocontroller oder Mikroprozessor, und eine Sende- oder Ausgangsschnittstelle zum Senden von basierend auf den empfangenen Sensordaten bestimmten Zeitdauerdaten auf. Das erfindungsgemäße elektronische Gerät ist dabei zum, insbesondere automatischen oder teilautomatischen, Ausführen wenigstens einer Variante, Weiterbildung oder Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann beispielsweise auf oder in dem Datenspeicher ein entsprechendes Betriebs- oder Computerprogramm gespeichert sein, das die Verfahrensschritte des Verfahrens oder entsprechende Steueranweisungen codiert oder repräsentiert und mittels der Prozessoreinrichtung ausführbar ist, um das Verfahren durchzuführen oder dessen Durchführung zu veranlassen.
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Das erfindungsgemäße elektronische Gerät kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannte elektronische Gerät sein oder diesem entsprechen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße elektronische Gerät ein mobiles elektronisches Gerät, wie etwa ein Smartphone oder Smartdevice oder dergleichen, oder eine elektronische Einrichtung, beispielsweise ein Steuergerät oder eine Assistenzeinrichtung, des manuell geführten Kraftfahrzeugs sein oder als solche ausgestaltet sein. Entsprechend kann das erfindungsgemäße elektronische Gerät einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das zumindest zeitweise manuell führbar ist und ein erfindungsgemäßes elektronisches Gerät aufweist bzw. zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann insbesondere das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder dem erfindungsgemäßen elektronischen Gerät genannte Kraftfahrzeug sein oder diesem entsprechen. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug einige oder alle der in diesen Zusammenhängen genannten Eigenschaften und/oder Merkmale aufweisen.
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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 allein 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:
- 1 eine ausschnittweise schematische Darstellung eines Fußraums eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Stellung von Füßen eines Fahrers relativ zu Pedalen des Kraftfahrzeugs; und
- 2 eine ausschnittweise schematische Darstellung eines Fußraums eines Kraftfahrzeugs mit einer zweiten Stellung von Füßen eines Fahrers relativ zu Pedalen des Kraftfahrzeugs.
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In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Insbesondere in Verkehrssituationen mit sowohl manuell geführten als auch automatisierten Fahrzeugen kann eine Berücksichtigung von Verzögerungen, die durch eine manuelle Führung oder Bedienung, also die Fahrer der manuell geführten Fahrzeuge verursacht werden oder bedingt sind, zur Unterstützung eines Fahrbetriebs der automatisierten Fahrzeuge eine letztlich verbesserte Sicherheit und Gesamteffizienz im Verkehrsgeschehen ermöglichen. Dazu können entsprechende Verzögerungszeiten von dem manuell geführten Fahrzeug an die umgebenden automatisierten Fahrzeuge oder diesen zugeordnete elektronische Geräte weitergegeben werden. Die umgebenden automatisierten Fahrzeuge können dann die übermittelten Verzögerungszeiten bzw. entsprechende Zeitdauerdaten verarbeiten und dementsprechend beispielsweise eher bremsen, später anfahren, Brems- oder Beschleunigungsmanöver oder deren Planung und/oder eine Routenführung anpassen oder optimieren, entsprechende Daten und/oder die ursprünglichen Zeitdauerdaten an weitere automatisierte Fahrzeuge, die beispielsweise in einer gemeinsamen Kolonne oder einem gemeinsamen Verbund fahren oder über eine elektronische Deichsel oder dergleichen miteinander gekoppelt sind, weitergeben.
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Zur Veranschaulichung einer entsprechenden Verzögerungszeit, insbesondere einer Umsetzzeit, zeigt 1 eine ausschnittweise schematische Darstellung eines Fußraums eines manuell geführten Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 wird hier von einem nur teilweise dargestellten Fahrer 2 geführt, also bedient. Dazu weist das Kraftfahrzeug 1 mehrere Bedienelemente, hier beispielhaft ein Gaspedal 3 und ein Bremspedal 4, auf. Weiter ist in dem Fußraum eine Fußablage 5 angeordnet.
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In dem Fußraum befinden sich vorliegend zum Bedienen oder Betätigen ein rechter Fuß 6 und ein linker Fuß 7 des Fahrers 2, wobei die Füße 6, 7 ebenso außerhalb von aktiven Bedien- oder Betätigungszeiten der Pedale 3, 4 in dem Fußraum abgestellt sein können, beispielsweise vor, hinter, zwischen oder auf den Pedalen 3, 4 und/oder der Fußablage 5.
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An den Füßen 6, 7 trägt der Fahrer 2 hier jeweils einen Smartschuh 8, in denen wenigstens ein jeweiliger Sensor, insbesondere mindestens ein jeweiliger Gyrosensor, integriert ist. Damit können Posen und Bewegungen der Smartschuhe 8 und damit auch der Füße 6, 7 erfasst bzw. nachverfolgt werden, insbesondere relativ zu dem wenigstens einen Bedienelement, hier also insbesondere relativ zu dem Gaspedal 3 und dem Bremspedal 4.
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In der vorliegend beispielhaft dargestellten Situation befindet sich der rechte Fuß 6 bzw. der entsprechende Smartschuh 8 an einer Start- oder Ausgangsposition, die hier als rechte Startposition 9 bezeichnet wird. Der linke Fuß 7 bzw. der entsprechende Smartschuh 8 befindet sich an einer linken Startposition 10. Je nach bevorstehendem Fahrmanöver oder bevorstehender Bedienhandlung müssen der rechte Fuß 6 und/oder der linke Fuß 7 aus ihren Startpositionen 9, 10 heraus bewegt werden. Zum Bedienen oder Betätigen des Gaspedals 3 kann oder muss beispielsweise einer der Füße 6, 7 in eine Gaspedalposition 11 bewegt werden. Analog muss zum Bedienen oder Betätigen des Bremspedals 4 einer der Füße 6, 7 in eine Bremspedalbedienposition 12 bewegt werden. Dies erfordert jeweils eine gewisse Umsetzzeit.
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Beispielsweise kann aus der hier dargestellten Situation heraus der rechte Fuß 6 aus der rechten Startposition 9 heraus entlang eines ersten Bewegungspfads 13 in die oder zu der Gaspedalbedienposition 11 bewegt werden. Befindet sich der rechte Fuß 6 dann in der Gaspedalbedienposition 11, so kann er für ein nachfolgendes Brems- oder Anhaltemanöver beispielsweise entlang eines zweiten Bewegungspfades 14 direkt zu der oder in die Bremspedalbedienposition 12 bewegt werden. Steht stattdessen in der hier dargestellten Situation ein Brems- oder Anhaltemanöver bevor, so kann der rechte Fuß 6 beispielsweise entlang eines dritten Bewegungspfads 15 in die oder zu der Bremspedalbedienposition 12 bewegt werden. Zum Bedienen oder Betätigen des Bremspedals 4 kann jeweils alternativ ebenso der linke Fuß 7 entlang eines vierten Bewegungspfades 16 in die oder zu der Bremspedalbedienposition 12 bewegt werden.
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Ebenso könnten die Füße 6, 7 in anderen Startpositionen 9, 10 sein, beispielsweise vor den Pedalen 3, 4 oder auf der Fußablage 5 oder dergleichen. Für die sich ergebenden unterschiedlichen Bewegungspfade können unterschiedliche voraussichtliche oder beispielsweise für den Fahrer 2 typische oder durchschnittliche Umsetzzeiten ermittelt oder abgeschätzt werden. Diese Umsetzzeiten oder beispielsweise jeweils eine Umsetzzeit für ein voraussichtlich bevorstehendes Fahrmanöver oder eine voraussichtlich bevorstehende Bedienhandlung des Fahrers 2 können dann an umgebende automatisierte Fahrzeuge gesendet werden, gegebenenfalls zusammen oder kombiniert mit weiteren Daten, also etwa als Teil entsprechender Zeitdauerdaten oder dergleichen.
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Zum Abschätzen der jeweiligen Umsetzzeit können beispielsweise Längen, Verläufe, Richtungsänderungen und dergleichen mehr der zugehörigen Bewegungspfade bestimmt werden. Dabei kann auch berücksichtigt werden, welchen Fuß 6, 7 der Fahrer 2 entlang welchen Bewegungspfades mit welcher Bewegungsgeschwindigkeit gewohnheitsmäßig bewegt, um die jeweilige Bedienhandlung auszuführen. Ebenso kann abhängig von der jeweiligen Startposition 9, 10 bzw. einem Verlauf des jeweiligen Bewegungspfads ein Risiko dafür bestimmt oder abgeschätzt werden, dass sich der jeweilige Fuß 6, 7 bzw. der jeweilige Smartschuh 8 an einem Hindernis, hier insbesondere an dem Gaspedal 3 und/oder dem Bremspedal 4, verhaken, der Fahrer 2 also entsprechend hängenbleiben kann oder wird. Dies kann durch einen entsprechenden, die Umsetzzeit vergrößernden oder verlängernden Risiko- oder Wahrscheinlichkeitsfaktor berücksichtigt werden. Dabei kann das Risiko auch situationsabhängig sein, beispielsweise je nachdem, welche Bedienhandlung, welches Fahrmanöver oder welche Art von Bedienhandlung oder Fahrmanöver jeweils voraussichtlich bevorsteht. So kann beispielsweise ein größeres Risiko für ein entsprechendes Verhaken oder Hängenbleiben bestehen, wenn das manuell geführte Kraftfahrzeug 1 sich einer Lichtsignalanlage nähert, die - beispielsweise kurz bevor sie durch das Kraftfahrzeug 1 erreicht wird - von Grün auf Rot umspringt oder umspringen wird, als wenn sich das Kraftfahrzeug 1 einem weit im Voraus erkennbaren Stoppschild nähert oder ein Anfahrmanöver, beispielsweise nach einem Halt an einer Einmündung oder einer Lichtsignalanlage bevorsteht. Dabei kann das Risiko auch abhängig von einem jeweils aktuellen Zustand des Fahrers 1 bestimmt werden. So kann beispielsweise ein größeres Risiko für ein Verhaken oder Hängenbleiben des Fahrers 2 bestehen, wenn dieser müde, unaufmerksam oder abgelenkt ist.
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2 zeigt zur weiteren Veranschaulichung eine weitere Situation. Auch hier ist ausschnittweise und schematisch ein Fußraum des oder eines manuell geführten Kraftfahrzeugs 1 mit darin angeordneten Bedienelementen des Kraftfahrzeugs 1 und Füßen 6, 7 des Fahrers 2 dargestellt. Zusätzlich zu dem Gaspedal 3 und dem Bremspedal 4 weist das Kraftfahrzeug 1 hier auch ein Kupplungspedal 17 mit einer diesem zugeordneten Kupplungspedalbedienposition 18 auf. In der hier dargestellten linken Startposition 10 des linken Fußes 7 befindet sich dieser hinter oder unter dem Kupplungspedal 17. Dadurch kann ein entsprechender fünfter Bewegungspfad 19 des linken Fußes 7 aus der linken Startposition 10 zu der Kupplungspedalbedienposition 18 entsprechend verlängert sein, da der linke Fuß 7 nicht auf direktem Wege bewegt werden kann, sondern zunächst unter dem Kupplungspedal 17 hervorgezogen und dann in entgegengesetzter Richtung zur der Kupplungspedalbedienposition 18 bewegt werden muss. Somit ergibt sich also ein entsprechend verlängerter fünfter Bewegungspfad, der zudem eine Richtungsänderung erfordert. Dies kann zu einer größeren Umsetzzeit in die Kupplungspedalbedienposition 18 führen, beispielsweise im Vergleich zu einer Situation, in welcher der linke Fuß 7 bzw. die linke Startposition 10 sich auf der Fußablage 5 befinden würde. Zudem besteht demgegenüber hier ein größeres Risiko für ein Verhaken oder Hängenbleiben des linken Fußes 7 an dem Kupplungspedal 17, was durch eine entsprechend verlängerte Umsetzzeit berücksichtigt werden kann.
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Beispielhaft ist hier auch für den richtigen Fuß 6 ein sechster Bewegungspfad 20 von der rechten Startposition 9 in die Gaspedalbedienposition 11 dargestellt. Ebenso kann es je nach Anordnung der Füße 6, 7 und bevorstehender Bedienhandlung und/oder Vorlieben oder Gewohnheiten des Fahrers 2 eine Vielzahl weiterer möglicher Bewegungspfade geben. Diese sind hier lediglich der Übersichtlichkeit halber nicht explizit sämtlich dargestellt.
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Sofern eine jeweilige Bedienhandlung sowohl mit dem rechten Fuß 6 als auch mit linken Fuß 7 durchgeführt werden kann, können individuelle, gegebenenfalls unterschiedliche Umsetzzeiten für die beiden Füße 6, 7 bzw. die entsprechenden Bewegungspfade bestimmt oder abgeschätzt werden. Es kann dann gegebenenfalls sobald sensorisch ein Beginn einer Bewegung eines der Füße 6, 7 detektiert wird, die entsprechende Umsetzzeit als wahrscheinlichere oder tatsächlich relevante Möglichkeit ausgewählt oder bestimmt werden. Eine entsprechende Information oder Aktualisierung kann dann an die automatisierten Fahrzeuge in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gesendet werden. Dies kann gegebenenfalls bereits vor Beginn der eigentlichen Betätigung des jeweiligen Bedienelements bzw. Pedals eine entsprechende Anpassung oder Vorausplanung einer Steuerung der automatisierten Fahrzeuge ermöglichen.
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Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele wie eine Erfassung von Verzögerungszeiten bei der Führung oder Bedienung manuell geführter Fahrzeuge, insbesondere bei oder vor einem Anfahren oder Bremsen, mittels einer Sensorik oder Smartsensorik zur Nutzung in einem Verkehrsfluss auch teilweise oder vollständig bzw. bedingt-, hoch- oder vollautomatisierter Fremdfahrzeuge genutzt werden kann, um eine verbesserte Sicherheit, eine verbesserte Effizienz und gegebenenfalls einen verbesserten Insassenkomfort zu erreichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrer
- 3
- Gaspedal
- 4
- Bremspedal
- 5
- Fußablage
- 6
- rechter Fuß
- 7
- linker Fuß
- 8
- Smartschuh
- 9
- rechte Startposition
- 10
- linke Startposition
- 11
- Gaspedalbedienposition
- 12
- Bremspedalbedienposition
- 13
- erster Bewegungspfad
- 14
- zweiter Bewegungspfad
- 15
- dritter Bewegungspfad
- 16
- vierter Bewegungspfad
- 17
- Kupplungspedal
- 18
- Kupplungspedalbedienposition
- 19
- fünfter Bewegungspfad
- 20
- sechster Bewegungspfad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007049249 A1 [0003]
