DE102021127984A1

DE102021127984A1 - Verfahren zum Simulieren eines Parcours für ein Kraftfahrzeug, Steuereinrichtung, Kraftfahrzeug, Speichermedium, mobiles Endgerät, und Servervorrichtung

Info

Publication number: DE102021127984A1
Application number: DE102021127984.4A
Authority: DE
Inventors: Tilman Armbruster; Valentin Schmidt; Marcel Debelec
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Simulieren eines Parcours für ein Kraftfahrzeug (10), das eine Ausgabeeinrichtung (18) aufweist, die zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf einen Fahruntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist. Eine Steuereinrichtung (12) empfängt ein Referenzroutenabspielsignal (S8), welches einen Fahrwunsch auf einer vorgegebenen Referenzroute beschreibt, gibt ein Areal für die Fahrt des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) für das Befahren des Parcours vor (S5), und legt einen Startpunkt auf dem vorgegebenen Areal fest (S9). Die Steuereinrichtung (12) ermittelt eine Soll-Trajektorie (S10), deren Verlauf dem Verlauf der Referenzroute entspricht, legt darauf Streckenpunkte fest (S12), und erzeugt, bei einem Feststellen dahingehend (S13), dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) auf der festgelegten Soll-Trajektorie befindet, mindestens ein Anzeigesignal (S14) zum Ausgeben einer vorbestimmten bildlichen Repräsentation des jeweiligen Streckenpunkts. Dann überträgt die Steuereinrichtung (12) die Anzeigesignale an die Ausgabeeinrichtung (18) des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) zum Projizieren der jeweiligen bildlichen Repräsentation auf einen Fahruntergrund des vorgegebenen Areals (S15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Simulieren eines Parcours für ein Kraftfahrzeug. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Simulieren eines Parcours, während ein Kraftfahrzeug diesen befährt. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung das Darstellen eines virtuellen Parcours für das Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform der Steuerungseinrichtung, sowie ein Speichermedium und ein mobiles, portables Endgerät, und eine kraftfahrzeugexterne Servervorrichtung.
Das Befahren eines Parcours ist aus unterschiedlichsten Gründen von großem Interesse. Einerseits kann ein Parcours genutzt werden, um technische Daten eines Kraftfahrzeugs zu erheben und die Funktion der Kraftfahrzeug-Systeme zu überprüfen. Hierfür gibt es derzeit spezielle Testgelände, oder das Kraftfahrzeug wird auf einer als Teststrecke genutzten Infrastruktur benutzt. Solche öffentlichen Infrastrukturen, zum Beispiel eine aus fahrtechnischer Sicht interessante Strecke entlang eines Gebirgspasses oder ein langes, gerades Autobahnstück, sind auch für begeisterte Autofahrer interessant.
Extra für Testzwecke ausgestattete Testgelände sind abgesperrt und dadurch geschützt, können jedoch manchmal nicht alle optimalen Testbedingungen erfüllen. Auf öffentlich zugänglichen Infrastrukturen, zum Beispiel dem zuvor genannten Gebirgspass oder dem geraden Autobahnabschnitt, sind jedoch andere Verkehrsteilnehmer und zum Beispiel Geschwindigkeitsbegrenzungen.
Die GB 2 548 369 A beschreibt ein unbemanntes autonomes Kraftfahrzeug (UAV)-System, das einen oder mehrere Unterstützungsoperationen zum Landen eines Kraftfahrzeugs bereitstellt, wie das Sammeln von Informationen über das Terrain, Projizieren von Bildern, die einen Weg kennzeichnen, oder das Verhalten als Notfall-Informationspunkt.
Aus der DE 10 2017 223 451 A1 ist ein Verfahren zum Ausleuchten eines Fahrbahnbereichs durch ein Kraftfahrzeug bekannt.
Die DE 10 2016 006 919 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Beleuchtungsvorrichtung.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Erhöhen einer Sicherheit beim Befahren eines vorbestimmen Parcours durch ein Kraftfahrzeug.
Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
Die Erfindung basiert auf der Idee, eine „Soll-Trajektorie“ auf dem Fahrbahnuntergrund darzustellen, wobei die Soll-Trajektorie durch Aufzeichnung eines Referenzlaufs („Referenzroute“) oder durch Auswahl aus einer Datenbank vorgegeben ist. Das bedeutet, dass der Fahrbahnuntergrund vor dem Kraftfahrzeug nicht nur ausgeleuchtet wird, sondern es wird vor oder bei Beginn der Testfahrt der komplette Streckenverlauf eines vorgegebenen Parcours festgelegt, und der gesamte Streckenverlauf wird durch eine Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs auf den Fahrbahnuntergrund projiziert. Das Kraftfahrzeug fährt also auf einem virtuellen Parcours. Der Streckenverlauf ist dabei vorgegeben und stammt aus einer Aufzeichnung einer Fahrt des gleichen oder eines anderen Kraftfahrzeugs auf einer realen Reiseroute, das heißt auf einem realen Parcours. Somit kann der Streckenverlauf zum Beispiel einer öffentlichen Straße virtuell auf zum Beispiel ein Testgelände oder eine Teststrecke transferiert werden. Das Kraftfahrzeug kann die Testfahrt unter den Bedingungen des realen Streckenverlaufs, also zum Beispiel unter den Bedingungen des geraden Autobahnabschnitts oder des Gebirgspasses, auf einem örtlich davon getrennten Testgelände abfahren.
Mit anderen Worten ermöglichen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen das Befahren eines Streckenverlaufs einer realen Strecke unter gewünschten Bedingungen eines Areals, auf dem das Kraftfahrzeug den virtuellen Parcours abfahren kann. Das Areal ist dabei vorzugsweise ein abgesperrtes Testgelände, auf dem kein öffentlicher Verkehr zugelassen ist. Mit anderen Worten ist das Areal ein Gelände oder eine abgegrenzte oder in sich geschlossene Infrastruktur mit einem Fahruntergrund.
Mit anderen Worten wird auch, im Gegensatz zum Stand der Technik, keine Ist-Trajektorie ermittelt und der Fahrt zugrunde gelegt, sondern eine Soll-Trajektorie.
Ein Fahrer kann zum Beispiel die Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs kennenlernen und seine Fahrkenntnisse verbessern, und dies gleichzeitig auf einem Areal seiner Wahl, insbesondere einem sehr sicheren, abgegrenzten Testgelände, durchführen. Wird der Parcours zum Erheben von Fahrzeugdaten befahren, um zum Beispiel durch mehrere Bremsversuche einen Bremspunkt zu bestimmen, oder um zum Beispiel Fahrzeugparameter bei einem Übersteuern des Kraftfahrzeugs zu erheben, so kann der Sicherheitsaspekt sehr weit in den Vordergrund gerückt werden, obwohl der Parcours zum Beispiel den Streckenverlauf einer realen, öffentlich zugänglichen Strecke hat.
Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Fahrer auf zum Beispiel einem Testgelände in der Nähe seines Wohnorts einen Parcours befahren kann, der den Streckenverlauf einer Strecke hat, die zum Beispiel ein anderer Fahrer in einer weit weg entfernten Region im Urlaub aufgezeichnet hat. Dadurch kann zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen ein Gamification-Ansatz für das Kraftfahrzeug ermöglicht werden.
Die Ausgabeeinrichtung kann dabei vorzugsweise eine Scheinwerfereinrichtung sein, die vorzugsweise einen oder mehrere hochauflösende Scheinwerfer umfasst, so genannte Digital Matrix Light (DML)-Scheinwerfer. Diese werden im Stand der Technik bisher für zum Beispiel Coming home-/Leaving home-Animationen und für Projektionen während der Fahrt genutzt. Durch die Implementierung dieser Scheinwerfer im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Projektion des Parcours besonders gut an Fahrzeugbewegungen angepasst werden. Der Parcours erscheint somit sehr real, sodass der Fahrer noch mehr das Gefühl hat, auf dem realen Streckenabschnitte zu sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabeeinrichtung ein Head-up-Display umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Simulieren eines Parcours für ein Kraftfahrzeug wird durch eine Steuereinrichtung durchgeführt.
Das Kraftfahrzeug, welches dann den virtuellen Parcours befährt, wird im Folgenden als „Testfahrt-Kraftfahrzeug“ bezeichnet.
Unter einer Ausgabeeinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe verstanden, das/die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, einen digitalen Bildinhalt auszugeben. Die Ausgabeeinrichtung kann deswegen auch als Anzeigeeinrichtung oder Projektionseinrichtung bezeichnet werden. Wie oben bereits erwähnt, kann die Ausgabeeinrichtung zum Beispiel ein Head-up-Display umfassen, oder, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform, eine Scheinwerfereinrichtung. Die Scheinwerfereinrichtung umfasst dann mindestens einen entsprechend ausgestalteten Scheinwerfer zum Ausgeben eines digitalen Bildes. Mit anderen Worten ist die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf einen Fahrzeuguntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet.
Unter einer Steuereinrichtung wird eine Gerätekomponente, ein Gerät oder eine Gerätegruppe verstanden, die/das dazu eingerichtet ist, Signale zu empfangen und auszuwerten, sowie Steuersignale zu erzeugen und an weitere Fahrzeugkomponenten zu übertragen. Die Steuereinrichtung kann vorzugsweise als Controller, Prozessor oder Steuergerät ausgestaltet sein. Für die genannte Einrichtung der Steuereinrichtung kann die Steuereinrichtung zum Beispiel ein Empfangsmodul zum Empfangen von Signalen empfangen, insbesondere ein Kommunikationsmodul zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugkomponenten und/oder mit einem kraftfahrzeugexternen Server, und/oder - ist die Steuereinrichtung eine kraftfahrzeugexterne Komponente, wie zum Beispiel ein Backend - zur Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug.
In einem ersten Schritt empfängt die Steuereinrichtung ein Referenzroutenabspielsignal, welches einen potentiellen oder festgestellten Fahrwunsch auf einer vorgegebenen Referenzroute beschreibt. Der durch das empfangene Referenzroutenabspielsignal beschriebene Fahrwunsch ist dabei der Fahrwunsch eines Benutzers des Testfahrt-Kraftfahrzeugs. Der Fahrwunsch des Benutzers kann zum Beispiel ein Bediensignal sein, das beschreibt, dass der Benutzer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs zum Beispiel mittels einer Tastatur oder eines Sprachbefehls die Referenzroute aus einer Streckendatenbank ausgesucht hat. Das empfangene Referenzroutenabspielsignal kann dann die ausgewählte Strecke beschreiben. Alternativ kann der Fahrwunsch des Benutzers des Testfahrt-Kraftfahrzeugs zum Beispiel indirekt abgeleitet werden, falls die Steuereinrichtung feststellt, dass sich der Benutzer mit seinem Testfahrt-Kraftfahrzeug gerade in der Nähe eines geeigneten Testgeländes befindet. Die vorgegebene Referenzroute kann also zum Beispiel diejenige Referenzroute sein, die der Benutzer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs ausgewählt hat, und/oder eine Referenzroute, die für das Testgelände in der Nähe geeignet ist.
Die Steuereinrichtung gibt ein Areal oder ein Testgelände für die Fahrt des Transportfahrzeugs auf der Referenzroute für das Testfahrt-Kraftfahrzeugs auf der Referenzroute für das Verfahren des Parcours vor, und legt einen Startpunkt auf dem vorgegebenen Areal fest. Unter einem Areal wird dabei zum Beispiel ein Testgelände oder ein großer Parkplatz verstanden, also eine Infrastruktur mit einem Fahruntergrund, die zum Beispiel eingezäunt ist. Das Areal kann idealerweise ein abgegrenztes und dadurch vom öffentlichen Verkehr geschütztes Testgelände sein. Vorzugsweise kann das vorgegebene Areal vorbestimmte Abmessungen haben.
Ausgehend von dem festgelegten Startpunkt ermittelt die Steuereinrichtung eine Soll-Trajektorie, deren Verlauf - im Vergleich zur vorgegebenen Referenzroute oder der realen Strecke skaliert oder unskaliert- dem Verlauf der Referenzroute entspricht. Ist das vorgegebene Areal zum Beispiel ein sehr großes Testgelände, auf das die Referenzroute passt, so kann die Soll-Trajektorie gegenüber der vorgegebenen Referenzroute unskaliert sein. Ist das Testgelände kleiner, so kann die Soll-Trajektorie den Verlauf der vorgegebenen Referenzroute stark skaliert wiedergeben. Unter dem Verlauf wird dabei die Änderung der räumlichen Orientierung der vorgegebenen Referenzroute, verstanden, also der Straßenverlauf.
Die Steuereinrichtung legt mindestens zwei Streckenpunkte auf der ermittelten Soll-Trajektorie fest. Ein Streckenpunkt kann vorzugsweise zum Beispiel ein Bereich der vorgegebenen Referenzroute mit einer Kurve sein, so dass die mindestens zwei Streckenpunkte den Verlauf der Soll-Trajektorie markieren.
Die Streckenpunkte sind also dazu da, die Soll-Trajektorie bestmöglich für den Fahrer sichtbar zu machen. Die Auswahl der Streckenpunkte kann also zum Beispiel anhand der Relevanz von Abschnitten der Soll-Trajektorie erfolgen, so dass die Streckenpunkte zum Beispiel an Kurven liegen und diese markieren. Mit anderen Worten können dann bildliche Repräsentationen der Streckenpunkte signalisieren, wo entlang gefahren werden muss.
Die Streckenpunkte haben außerdem den Vorteil, dass sie zum Beispiel als Messpunkte für Fahrzeug- und/oder Betriebsparameter während der Fahrt genutzt werden können. Die Streckenpunkte sind also vorzugsweise so genannte „Checkpoints“, und können zum Beispiel als digitale Bilder von Toren, Pfeilen oder Schildern markiert werden. Idealerweise kann ein erster Streckenpunkt der Startpunkt, also die Startposition, sein, dessen bildliche Repräsentation zum Beispiel das Bild einer Startbox sein kann. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die jeweilige bildliche Repräsentation eines Straßenabschnitts sein, so dass idealerweise ein zusammenhängendes Bild eines Straßenverlaufs entlang der Soll-Trajektorie auf den Fahruntergrund projiziert werden kann. Die bildliche Repräsentation ist also ein dem Streckenpunkt zugeordnetes Bild.
Bei einem Feststellen dahingehend, dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug auf der festgelegten Soll-Trajektorie befindet, erzeugt die Steuereinrichtung mindestens ein Anzeigesignal, das für jeden der Streckenpunkte ein Ausgeben einer vorbestimmten bildlichen Repräsentation des jeweiligen Streckenpunkts beschreibt. Das bedeutet, dass die Steuereinrichtung die Soll-Trajektorie zuerst auf den Fahrbahnuntergrund des vorgegebenen Areals „legt“, und dann festlegt, an welchen Stellen Streckenpunkte liegen und angezeigt werden. Stellt die Steuereinrichtung also zum Beispiel fest, dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug nun auf dem festgelegten Startpunkt oder bereits auf der Soll-Trajektorie befindet, über die Ausgabeeinrichtung an den Stellen der Streckenpunkte zum Beispiel ein Bild eines Tores oder eines Wegweisers anzeigt. Vorzugsweise kann die bildliche Repräsentation für einen solchen Streckenpunkt ein Bild des Straßenverlaufs einer virtuellen Straße oder der realen Referenzroute sein, so dass zum Beispiel auf dem Fahrbahnuntergrund des Testgeländes dort Kurven angezeigt werden, wo auch die Soll-Trajektorie eine Kurve hat. Idealerweise können dabei so viele Streckenpunkte festgelegt werden, so dass ein Bild einer zusammenhängenden Straße im Verlauf der vorgegebenen Referenzroute auf dem Fahrbahnuntergrund des vorgegebenen Areals angezeigt wird.
Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung das mindestens eine Anzeigesignal nur bei einem Feststellen dahingehend, dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug auf der festgelegten Soll-Trajektorie befindet, erzeugen.
Die Steuereinrichtung überträgt jedes der erzeugten Anzeigesignale an die Ausgabeeinrichtung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs zum Projizieren der jeweiligen bildlichen Repräsentation des jeweiligen Streckenpunkts auf einen Untergrund des vorgegebenen Areals. Mit dem Untergrund des vorgegebenen Areals ist dabei die Fahrbahnunterlage des vorgegebenen Areals gemeint, also der Fahruntergrund. Mit anderen Worten erfolgt durch die Steuereinrichtung ein Ansteuern der Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben des digitalen Bildes oder der digitalen Bilder.
Es ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile. Wird das erfindungsgemäße Verfahren für eine Testfahrt zum Erheben von Fahrzeug- und/oder Fahrtparametern benutzt, kann es besonders wünschenswert sein, dass der Parcours Bedingungen hat, die einer realen Strecke noch näher kommen. Dies ist auch wünschenswert, falls das Verfahren zum Beispiel im privaten Bereich zur Unterhaltung durchgeführt wird. In einem Beispiel kann der Fahrer den Wunsch haben, die gleiche Strecke zu fahren wie ein Freund, der im Urlaub zum Beispiel auf einer besonders interessanten Serpentine gefahren ist. In einem anderen Beispiel kann der Fahrer die Strecke, die er selbst im Urlaub gefahren ist, nochmal selbst nachfahren wollen, zum Beispiel mit dem Wunsch, die Strecke ohne anderen Verkehr sicher abfahren zu können.
Optional kann vorgesehen sein, dass das Verfahren, insbesondere ab dem festgelegten Startpunkt, zusätzlich eine Routenführung entlang der Soll-Trajektorie bereitstellen kann. Hierzu kann die Steuereinrichtung zum Beispiel mit einem Navigationssystem des Testfahrt-Kraftfahrzeugs kooperieren. Optional kann vorgesehen sein, dass in Zielnähe, also in der Nähe des Endes der Soll-Trajektorie, wieder der vorgegebene Startpunkt, also die Startposition, angezeigt werden kann.
Eine weitere Option des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass, befindet sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug auf dem festgelegten Startpunkt, der auch als festgelegte Startposition bezeichnet werden kann, ein Countdown gestartet wird, nach dessen Ablauf der Fahrer losfahren darf und/oder eine Zeitmessung beginnt, und/oder die Anzeige der bildlichen Repräsentationen der Streckenpunkte startet.
Vorzugsweise kann die Ausgabeeinrichtung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs eine Scheinwerfereinrichtung mit einem oder mehreren Scheinwerfern aufweisen, wobei der mindestens eine Scheinwerfer zum Ausgeben des digitalen Bildes auf dem Fahrzeuguntergrund ausgestaltet ist. Solche Scheinwerfer können vorzugsweise hochauflösende Scheinwerfer sein, die auch Digital Matrix Light genannt werden (DML). Diese DML-Scheinwerfer können dann den virtuellen Parcours darstellen, den der Fahrer abfahren kann. Mit anderen Worten erfolgt durch die Steuereinrichtung ein Ansteuern der Scheinwerfereinrichtung zum Ausgeben des digitalen Bildes oder der digitalen Bilder. Vorzugsweise kann dabei auch die Zeit gemessen werden, die der Benutzer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs braucht, um den Parcours zu befahren.
Im Gegensatz zu der Implementierung eines Head-up-Displays ergibt sich bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der Vorteil, dass der Fahrer, im Gegensatz zur Implementierung eines Head-up-Displays, nicht ein virtuelles Bild sieht, sondern ein reales auf den Fahrzeuguntergrund projiziertes Bild. Das Bild wird also nicht durch etwaige zusätzliche Reflexionen in der Windschutzscheibe gestört.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Ausgabeeinrichtung sowohl die Scheinwerfereinrichtung, als auch ein Head-up-Display aufweisen. Dadurch können das reale Bild der Scheinwerfereinrichtung und das virtuelle Bild des Head-up-Displays kombiniert werden, was eine besonders gute optische Einbindung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs in den Parcourslauf ermöglicht. Insbesondere beim Gamification-Ansatz wird dadurch eine besonders immersive Augmented Reality zur Verfügung gestellt.
Um einen Streckenverlauf einer realen Straße auf dem vorgegebenen Areal nachzufahren, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, falls die Steuereinrichtung einen Fahrbetrieb eines Aufnahme-Kraftfahrzeugs auf einem durch einen Startpunkt und ein Reiseroutenabschnittsziel festgelegten Reiseroutenabschnitt feststellt. Der Reiseroutenabschnitt im Sinne dieser Ausführungsform kann auch die ganze Reiseroute des Aufnahme-Kraftfahrzeugs sein, bezeichnet hier also den realen Streckenabschnitt, der aufgezeichnet wird. Der Startpunkt des Reiseroutenabschnitts ist dann die Stelle, an der die Aufnahme startet. Das Reiseroutenabschnittsziel ist dann die Stelle, an der die Aufzeichnung endet.
Das Aufnahme-Kraftfahrzeug und das Testfahrt-Kraftfahrzeug können in einer Ausführung das gleiche Kraftfahrzeug sein. In einem anderen Beispiel können das Aufnahme-Kraftfahrzeug und das Testfahrt-Kraftfahrzeug unterschiedliche Kraftfahrzeuge sein. In der letzteren Variante kann dann die Steuereinrichtung zum Beispiel ein Steuergerät des Testfahrt-Kraftfahrzeugs umfassen, und ein Steuergerät des Aufnahme-Kraftfahrzeugs; und/oder ein kraftfahrzeugexternes Backend.
Während des festgestellten Fahrbetriebs des Aufnahme-Kraftfahrzeugs, also sofern das Aufnahme-Kraftfahrzeug fährt, zeichnet die Steuereinrichtung den Verlauf des Reiseroutenabschnitts auf und gibt den so aufgezeichneten Reiseroutenabschnitt als Referenzroute vor. Idealerweise kann die vorgegebene Referenzroute dann in der Steuereinrichtung gespeichert werden.
Diese beiden beschriebenen Verfahrensschritte erfolgen also vor dem Befahren des Parcours durch das Testfahrt-Kraftfahrzeug, alternativ gleichzeitig oder zeitlich versetzt. So kann zum Beispiel das Aufnahme-Kraftfahrzeug gerade auf der Serpentine im Gebirge fahren, und gleichzeitig oder zeitlich versetzt kann ein anderer Fahrer im Testfahrt-Kraftfahrzeug auf der entsprechenden Soll-Trajektorie die Serpentine nachfahren.
Optional kann der Vorgang der Streckenaufnahme durch das Aufnahme-Kraftfahrzeug umfassen, dass der Fahrer des Aufnahme-Kraftfahrzeugs den Streckenverlauf in einem Display begutachten kann. Optional kann er den Streckenverlauf bestätigen, oder den Entwurf verwerfen, und zum Beispiel die Strecke noch einmal abfahren und die Strecken-Aufnahme noch einmal von Anfang beginnen. Idealerweise kann der Streckenverlauf, also die vorgegebene Referenzroute, online gespeichert werden.
Vorzugsweise kann die bildliche Repräsentation für den jeweiligen Streckenpunkt ein Bild eines Straßenabschnitts der Referenzroute sein und einen Teilverlauf der Referenzroute wiedergeben. So entsteht für den Fahrer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs eine erweiterte Realität, in der er auf einer Straße zu fahren scheint. Zusätzlich erfüllt das Bild der Straße die Funktion, dem Fahrer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs den Weg zu zeigen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuereinrichtung ein Areal innerhalb eines vorgegebenen Umkreises des Testfahrt-Kraftfahrzeugs als Areal für die Fahrt auf dem simulierten Parcours vorgeben, also zum Beispiel vorschlagen. Das Vorgeben des Areals kann dabei erfolgen, sofern das Areal ein vorbestimmtes Eignungs-Kriterium erfüllt, welches mindestens eine Fahrtbedingung vorgibt. Mit anderen Worten kann diese Ausführungsform des Verfahrens in einer Weiterbildung umfassen, dass die Steuereinrichtung überprüft, ob das Areal das vorgegebene Eignungs-Kriterium erfüllt.
Das vorbestimmte Eignungs-Kriterium kann zum Beispiel ein vorgegebenes Sicherheitskriterium sein; es kann zum Beispiel vorgeben, dass das Areal abgeschlossen oder abgezäunt sein muss. Zusätzlich oder alternativ kann das Eignungs-Kriterium zum Beispiel vorgeben, dass das Areal einen gleichen oder ähnlichen Fahrzeuguntergrund hat wie die reale Strecke, von der der Streckenverlauf aufgenommen wurde, also zum Beispiel ebenfalls aus Asphalt ist oder aus einem bestimmten Asphalttyp besteht. Ein weiteres beispielhaftes Eignungs-Kriterium kann zum Beispiel sein, dass das Areal vorgegebene Mindestmaße hat, dass an dem Areal zum Beispiel die gleichen Wetterbedingungen herrschen wie zum Zeitpunkt der Aufnahme des Streckenverlaufs der Referenzroute, und/oder dass das Areal aktuell gerade zur Verfügung steht, also nicht von einem anderen Testfahrt-Kraftfahrzeug genutzt wird.
Vorteilhaft ergibt sich, dass dem Fahrer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs zum Beispiel unterwegs zum Beispiel Vorschläge gemacht werden können. Insbesondere bei einem Gamification-Ansatz kann dem Benutzer des Testfahrt-Kraftfahrzeugs ein großes und vielfältiges Angebot bereitgestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuereinrichtung, sobald sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug auf dem festgelegten Startpunkt und/oder auf der Soll-Trajektorie befindet, die Projektion der Streckenpunkte an die Fahrbewegungen des Testfahrt-Kraftfahrzeugs anpassen. Die Fahrbewegungen oder Fahrt-Bewegungen können dabei Bewegungen einer Längs- und/oder Quersteuerung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs sein. Mit anderen Worten kann die Steuereinrichtung die bildliche Repräsentation und damit die Projektion an eine aktuelle Position des Testfahrt-Kraftfahrzeugs auf der Soll-Trajektorie anpassen. Dadurch ergibt sich eine ortsfeste erweiterte Realität, indem zum Beispiel eine auf den Boden projizierte Kurve näher kommt, wenn das Testfahrt-Kraftfahrzeug fährt. Bewegt sich also das Testfahrt-Kraftfahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit, kann sich die Projektion in Bezug auf ein Objekt in der Umgebung aus Sicht des Fahrers nicht bewegen. Das heißt, dass zum Beispiel ein für einen Streckenpunkt projiziertes Bild, zum Beispiel ein Baum, eine Kurve und/oder ein Leitpfosten, sich während Fahrtbewegung in seiner Ausprägung ändert, der beispielhafte Baum, die beispielhafte Kurve und/oder der beispielhafte Leitpfosten also zum Beispiel näher zu kommen scheint, und vorzugsweise auch größer wird.
Optional kann die Steuereinrichtung die Soll-Trajektorie an Abmessungen des vorgegebenen Areals anpassen. Die Vorteile einer solchen Skalierung wurden bereits oben angesprochen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Steuereinrichtung während dem Befahren der Soll-Trajektorie eine Zeit messen, die das Testfahrt-Kraftfahrzeug braucht, um die Soll-Trajektorie (und damit die vorgegebene Referenzroute) und/oder einen Teil davon zu befahren. Mit anderen Worten können zum Beispiel Rundenzeiten gemessen werden. Im Gamification-Ansatz ist dies von besonderem Interesse, da zum Beispiel Bestzeiten gespeichert werden können, und sich der Fahrer mit anderen Fahrern messen kann. Bei der Anwendung des Verfahrens zum Erheben von Messdaten des Kraftfahrzeugs ist dies sehr interessant, da die Rundenzeiten Aufschluss über die Funktionsfähigkeit des Kraftfahrzeugs beziehungsweise seine Komponenten geben.
In einer Weiterbildung können zuvor aufgenommene Zeiten, zum Beispiel Bestzeiten anderer Fahrer oder die Zeiten anderer Kraftfahrzeugmodelle, vor, während oder nach der Testfahrt angezeigt werden. Hierzu kann zum Beispiel ein Kombiinstrument des Testfahrt-Kraftfahrzeug genutzt werden.
In einer weiteren Weiterbildung der Ausführungsform, bei dem die Steuereinrichtung während dem Befahren der Soll-Trajektorie die Zeit misst, kann die Steuereinrichtung nach dem Befahren der Soll-Trajektorie die gemessene Zeit analysieren, insbesondere im Vergleich zu:

- einer Zeit eines anderen Testfahrt-Kraftfahrzeugs oder eines anderen Fahrers, in der das andere Testfahrt-Kraftfahrzeug oder der andere Fahrer auf der Soll-Trajektorie der vorgegebenen Referenzroute gefahren ist; und/oder
- eines Typs des Testfahrt-Kraftfahrzeugs; und/oder
- Wetterbedingungen während des Befahrens der Soll-Trajektorie.

Solche Umgebungsbedingungen sind zum Beispiel Fahrzeugtyp des Testfahrt-Kraftfahrzeugs, Datum und Uhrzeit, erhöhen eine Vergleichbarkeit der Zeiten unterschiedlicher Fahrer und/oder Testfahrt-Kraftfahrzeuge.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Ausführungsform, bei der die Steuereinrichtung während dem Befahren der Soll-Trajektorie die Zeit misst, kann die Steuereinrichtung die Soll-Trajektorie von solchen Umgebungsbedingungen festlegen. Das bedeutet, dass das Festlegen der Soll-Trajektorie abhängen kann von:

Mit anderen Worten kann die Soll-Trajektorie in Abhängigkeit von diesen Umgebungsbedingungen variiert werden. Ist das Wetter zum Beispiel gerade eher schlecht, kann es sinnvoll sein, die Soll-Trajektorie größer zu skalieren, dass die Kurven nicht so eng sind. Ein solches Hochskalieren kann auch sinnvoll sein, falls das Testfahrt-Kraftfahrzeug kein Sportwagen ist, sondern zum Beispiel ein SUV.
Dadurch können im Gamification-Ansatz zum Beispiel nur bestimmte Testfahrt-Kraftfahrzeuge gegeneinander antreten, zum Beispiel nur solche, die Scheinwerfer mit einer gleich hohen Auflösung haben. Die Fahrzeiten können so besser miteinander verglichen werden.
Zu den beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen kann optional vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung entsprechende Signale aus einer Sensorik des Kraftfahrzeugs empfangen und auswerten kann. So kann zum Beispiel während der Aufnahme oder Aufzeichnung der Referenzroute eine entsprechende Sensorik Wetterdaten sammeln und später wieder zur Verfügung stellen, sodass überprüft werden kann, ob für eine geplante Fahrt auf dem abgesperrten Testgelände die gleichen Wetterbindungen (ohne ähnliche Wetterbedingungen) herrschen. Die Steuereinrichtung kann also vor der Testfahrt überprüfen, ob die Wetterbindungen ein vorgegebenes Übereinstimmungskriterium erfüllen, welches zum Beispiel einen Toleranzbereich vorgeben kann. Analog hierzu können die anderen Umweltbedingungen, wie zum Beispiel der Kraftfahrzeugtyp oder eine Tageszeit, überprüft werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Steuereinrichtung die vorgegebene Referenzroute nur dann freigeben, falls ein vorgegebenes Freigabe-Kriterium erfüllt ist. Das vorgegebene Freigabe-Kriterium kann vorgeben:

- dass das Testfahrt-Kraftfahrzeug ein vorbestimmter Kraftfahrzeugtyp ist; und/oder
- vorgegebene Wetterbedingungen vorliegen; und/oder
- vorgegebene Sicherheitsbedingungen für das Areal erfüllt sind.

Nur bei Erfüllen des vorgegebenen Freigabe-Kriteriums kann dann die Projektion gestartet werden. So kann die Projektion zum Beispiel nur dann gestartet werden, falls es dunkel genug für die Projektion ist. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert also die Qualität der Testfahrt auf dem virtuellen Parcours und erhöht gegebenenfalls eine Vergleichbarkeit der Messzeiten.
Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuereinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer Ausgabeeinrichtung, die zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf einen Fahrzeuguntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist. Das Kraftfahrzeug weist dabei eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung auf.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Vorzugsweise kann die Ausgabeeinrichtung eine Scheinwerfereinrichtung mit einem oder mehreren Scheinwerfern aufweisen oder sein, wobei die Scheinwerfer vorzugsweise an einer Vorderseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sein können. Der mindestens eine Scheinwerfer ist dabei zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf den Fahrzeuguntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet. Die Vorteile wurden bereits oben diskutiert.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Speichermedium mit einem Programmcode, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung eines mobilen Endgeräts eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Das Speichermedium kann zum Beispiel als USB-Stick, Festplatte oder Backend-Speicher ausgestaltet sein. Es ergeben sich die oben diskutierten Vorteile.
Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein mobiles, portables Endgerät mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums. Das mobile, portable Gerät kann zum Beispiel ein Tablet-PC, ein Smartphone oder ein Laptop sein.
Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Servervorrichtung zum Betreiben im Internet, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und/oder eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums aufweist. Die Servervorrichtung kann zum Beispiel als Datencloud, Datenserver oder Backend ausgestaltet sein.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, des erfindungsgemäßen Speichermediums, des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts, und der erfindungsgemäßen Servervorrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, des erfindungsgemäßen Speichermediums, des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts, und der erfindungsgemäßen Servervorrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung zu einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung zu einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
3 eine weitere schematische Darstellung zu dem zweiten Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen mobilen Endgeräts; und
5 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servervorrichtung.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
Die 1 veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand eines ersten Ausführungsbeispiels. Hierzu zeigt die 1 ein Kraftfahrzeug 10, wobei das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein kann.
Im Beispiel der 1 ist das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 gezeigt, welches den virtuellen Parcours befahren wird. Im Beispiel der 1 kann das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 die Steuereinrichtung 12 umfassen, die zum Beispiel als Steuergerät ausgestaltet sein kann. Diese Steuereinrichtung 12 kann vorzugsweise einen Datenspeicher 14 und eine Prozessoreinrichtung 16 umfassen. Der Datenspeicher 14 kann auch als Speichermedium bezeichnet werden.
Alternativ kann die Steuereinrichtung 12 eine Komponente eines kraftfahrzeugexternen Servers 32 (5) sein, oder eines mobilen Endgeräts 30 (4). Die Datenkommunikation mit dem Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 zum Steuern der Ausgabeeinrichtung 18 kann dann zum Beispiel über eine Mobilfunk- oder Internetverbindung erfolgen. Hierzu kann dann das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 ein Kommunikationsmodul aufweisen.
Die Datenkommunikation im Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 der 1 mit der Steuereinrichtung 12 kann über eine Datenkommunikationsverbindung 20 erfolgen, zum Beispiel eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung oder eine drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung. Entsprechende Datenkommunikationsverbindungen 20 sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel WLAN- oder Bluetooth-Verbindungen, sowie Datenbusse. Idealerweise kann die Ausgabeeinrichtung 18 ein oder mehrere Scheinwerfer 22 umfassen, die vorzugsweise als DML-Scheinwerfer ausgestaltet sein können. In diesem Fall kann die Ausgabeeinrichtung 18 die Scheinwerfereinrichtung umfassen, oder sogar als „Scheinwerfereinrichtung“ bezeichnet werden.
Alternativ zur Implementierung der Scheinwerfer 22 als Projektoren kann das Kraftfahrzeug 10 separate Projektoren der Ausgabeeinrichtung 18 umfassen, die zum Beispiel an jeder Außenseite des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sein können. Optional kann die Ausgabeeinrichtung 18 zusätzlich - oder alternativ zu den Scheinwerfern 22 - ein Head-up-Display umfassen, um, wie bereits weiter oben beschrieben, die Ausgabe eines virtuellen Bildes mit der Ausgabe eines realen Bildes der Scheinwerfer 22 zu kombinieren.
Die 1 zeigt das Beispiel, in dem das gezeigte Kraftfahrzeug sowohl das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 ist, also den Parcours befährt; als auch das Aufnahme-Kraftfahrzeug 24, also dasjenige Kraftfahrzeug, das diejenige Strecke, die die Vorlage für den späteren Parcours ist, abfährt und aufzeichnet.
Das Aufzeichnen oder Aufnehmen der Referenzroute kann zum Beispiel erfolgen, während das Kraftfahrzeug 10, 24 bereits auf dem Testgelände ist und zunächst auf dem Testgelände langsam eine Strecke abfährt, und aufzeichnet. Das Aufnahme-Kraftfahrzeug 24 kann dies alternativ zeitlich und räumlich versetzt durchführen, also zunächst woanders unterwegs sein, zum Beispiel im Gebirge oder auf einer breiten, geraden Autobahn, um die Referenzroute aufzuzeichnen, um zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt als Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 auf dem abgeschirmten Testgelände die Referenzroute als Parcours abzufahren. Optional kann die Steuereinrichtung 12 auch während der Fahrt, in der sie die Referenzroute aufzeichnet, die Fahrzeit schon messen. Der Fahrer kann also später seine Zeit in einem „Rennmodus“ mit der Fahrt im „Touristenmodus“, also während der entspannten Fahrt auf der realen Autobahn oder Gebirgsstraße zum Aufzeichnen der Referenzroute, vergleichen.
Zum Feststellen des Fahrbetriebs (S1) kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel ein entsprechendes Signal aus einem Fahrerassistenzsystem (in der 1 nicht gezeigt) des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 empfangen. Optional kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Aufnahme durch ein Aufnahmesignal gestartet werden kann, das zum Beispiel erzeugt werden kann, falls der Fahrer des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 über zum Beispiel eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle („man-machine-interface“, „MMI“) auswählt. Zum Aufnehmen des Verlaufs des Reiseroutenabschnitts vom Startpunkt bis zum Reiseroutenabschnittsziel kann die Steuereinrichtung 12 Positionsdaten, vorzugsweise GPS-Daten, aus zum Beispiel einem Navigationsgerät (in der 1 nicht gezeigt) heranziehen und die Fahrt des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 durchführen. Optional können noch weitere Daten herangezogen und gespeichert werden, wie zum Beispiel Daten aus einem Lenkradsensor und/oder einem Getriebe, sodass also Daten über eine Längs- und/oder Querbeschleunigung des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 mit aufgezeichnet werden. Der Startpunkt des Reiseroutenabschnitts ist dabei der Startpunkt, ab dem der Streckenverlauf aufgezeichnet wird, und das Reiseroutenabschnittsziel ist dann derjenige Punkt, an dem die Aufnahme beendet wird. Durch ein Speichern S3 des Streckenverlaufs des Reiseroutenabschnitts kann der aufgezeichnete Reiseroutenabschnitt als Referenzroute vorgegeben werden (S4).
Idealerweise kann der aufgezeichnete Reiseroutenabschnitt, also die Referenzroute, kraftfahrzeugextern gespeichert werden, zum Beispiel in einer Servervorrichtung (in der 1 nicht gezeigt).
Beim Aufzeichnen (S2) können dabei, zum Beispiel über eine technische Kopplung von Navigationssystem und Steuereinrichtung 12, auch solche Daten extrahiert werden, die zum Beispiel eine Oberfläche des Fahruntergrunds des realen Reiseroutenabschnitts, zum Beispiel Schotter, beschreiben können. Fährt das Aufnahme-Kraftfahrzeug 24 zum Beispiel auf Schotter, kann vor, während oder nach der Aufzeichnung S2 dem Fahrer zum Beispiel über ein Kombiinstrument ein entsprechender Hinweis angezeigt werden, zum Beispiel dass der Untergrund für einen Vergleich mit der späteren Testfahrt auf einem vorgegebenen Testgelände nicht gut geeignet ist. Ist der Fahruntergrund zum Beispiel ein Asphalt, oder zum Beispiel ein bestimmter Asphalttyp, so kann auch diese Information gespeichert werden, sodass später optional vergleichbare Testfahrt-Bedingungen beachtet werden können.
Optional kann die Steuereinrichtung 12 zusätzlich zum Beispiel Kamera- und/oder Radarsignale aus der Kraftfahrzeugsensorik empfangen, diese analysieren und zum Beispiel auf Objekte zurückschließen, die während der Aufnahme im Weg stehen (S5). Diese Signale können zum Beispiel aus dem Fahrerassistenzsystem empfangen werden. Die erkannten Objekte können bei der Aufzeichnung und/oder beim späteren Abspielen dahingehend berücksichtigt werden, dass Schutzmechanismen vorgesehen sein können, die entweder zum Beispiel den Fahrer darauf hinweisen, dass die Strecke nicht gut geeignet ist, oder die Objekte können später beim Abfahren des virtuellen Parcours als Teil einer erweiterten Realität („Augmented Reality“) eingeblendet werden, zum Beispiel durch ein Head-up-Display. Schiebt zum Beispiel ein Fußgänger beim Vorbeifahren des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 eine Mülltonne in Richtung des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24, kann beim späteren Abfahren des virtuellen Parcours die Mülltonne an dem entsprechenden Streckenpunkt der Soll-Trajektorie zum Beispiel als Hindernis eingeblendet werden, oder die Aufnahme S2 der Referenzroute kann bei Feststellen eines realen Hindernisses auf der realen Strecke abgebrochen werden.
Zusätzlich oder alternativ können zum Beispiel Wetterdatensignale empfangen und analysiert werden, die zum Beispiel das aktuelle Wetter beschreiben. So kann später beim Abfahren des Parcours zum Beispiel darauf geachtet werden, dass der Parcours nur dann vorgeschlagen oder freigegeben wird, falls ebenfalls trockene Wetterbedingungen vorliegen.
Die Verfahrensschritte S1 bis S4 sind optionale Verfahrensschritte. Ein weiterer optionaler Verfahrensschritt kann für die spätere Vorbereitung der Testfahrt auf dem virtuellen Parcours vorgesehen sein, in dem die Steuereinrichtung 12 das Areal, also zum Beispiel ein Testgelände, als möglichen Abspielort für den virtuellen Parcours vorgibt (S5). Zum Beispiel kann als Grundeinstellung vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 12 einen Umkreis von zum Beispiel 5 Kilometern dahingehend überprüft (S6), ob ein Testgelände oder eine für eine Testfahrt vorgesehene Teststrecke vorhanden ist, und/oder verfügbar ist, und/oder ein vorgegebenes Eignungskriterium erfüllt ist. Das Vorhandensein und/oder die Verfügbarkeit kann zum Beispiel über Abrufen entsprechender Daten aus dem Navigationssystem und/oder einem kraftfahrzeugexternen Server erfolgen. Auch das Überprüfen des vorbestimmten Eignungs-Kriteriums kann über den Abgleich von Daten aus dem Server erfolgen. So kann zum Beispiel überprüft werden (S6), ob das festgestellte Testgelände einen genauso guten Asphalt hat wie der Asphalt des realen Reiseroutenabschnitts, auf dem die Referenzroute aufgezeichnet wurde.
Beim optionalen Überprüfen (S6) dahingehend, ob ein Testgelände vorhanden ist, kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel während einer Fahrt des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10, das sich zum Beispiel in Hamburg befinden kann, ein Testgelände feststellen, und zum Beispiel über das MMI oder ein Kombiinstrument vorschlagen, dass auf diesem Testgelände zum Beispiel die zum Beispiel online oder lokal gespeicherten Strecken #5 und #6 abgefahren werden können. Es kann also zusätzlich ein Überprüfen dahingehend erfolgen (S7), ob und/oder welche aufgezeichneten Referenzrouten auf dem vorgegebenen Areal befahren werden können.
Befindet sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 dann auf einem Areal, vorzugsweise einem abgesperrten Testgelände, empfängt die Steuereinrichtung 12 ein Referenzroutenabspielsignal (S8), das zum Beispiel eine entsprechende Bedienhandlung des Fahrers und damit den Fahrwunsch des Fahrers beschreibt. Die Bedienhandlung kann zum Beispiel eine Auswahl der Referenzroute #5 über das MMI sein.
Das Festlegen des Startpunkts (S9) kann zum Beispiel von dem Streckenverlauf und/oder einer Skalierung der Soll-Trajektorie abhängen, den Abmessungen des vorgegebenen Areals und/oder anhand einer Vorgabe des Fahrers. Hierzu kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel die GPS-Daten für den Startpunkt, also die Startposition, festlegen. Optional kann dabei, in Kooperation mit dem Navigationsgerät, das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 zu der Startposition hingeführt werden.
Optional kann auf einem Bildschirm des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 24, zum Beispiel im MMI oder im Kombiinstrument, ein Countdown angezeigt werden, der zum Beispiel bereits bei der Anfahrt des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 24 innerhalb des Testgeländes und auf die Startposition zu gestartet werden kann, oder sobald das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 auf der Startposition steht.
Die Steuereinrichtung ermittelt, ausgehend von dem festgelegten Startpunkt, die Soll-Trajektorie (S10), deren Verlauf dem Verlauf der Referenzroute, im Beispiel die Referenzroute #5, entspricht. Optional kann die Soll-Trajektorie skaliert und an die Abmessungen des vorgegebenen Areals angepasst werden (S11).
Das Ermitteln der Soll-Trajektorie (S10) kann vorzugsweise von Wetterbedingungen während des Befahrens der Soll-Trajektorie abhängen. Das bedeutet, dass zum Beispiel die Soll-Trajektorie hoch skaliert werden kann, falls es während oder während dem Befahren des Soll-Trajektorie auf dem Testgelände anfängt zu regnen. So kann bei Regen zum Beispiel mehr Platz für enge Kurven vorgesehen sein.
Stürmt es, in einem anderen Beispiel, während das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 auf das Testgelände oder zur Startposition hinfährt, so kann die Referenzroute nicht freigegeben werden, das heißt die Projektion der Soll-Trajektorie durch die Ausgabeeinrichtung 18 kann gesperrt werden.
Im Verfahrensschritt S12 legt die Steuereinrichtung 12 mindestens zwei Streckenpunkte fest, vorzugsweise eine Vielzahl von Streckenpunkten. Diese dienen als „Anker“ für die Projektionen. Die Streckenpunkte können zum Beispiel an markanten Stellen des Verlaufs der Soll-Trajektorie liegen. Hierzu kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel eine Karte des Testgeländes heranziehen, und die Soll-Trajektorie anhand der Karte gegebenenfalls skalieren. Dann kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel die GPS-Daten berechnen, an denen die Streckenpunkte liegen sollen. Idealerweise können so viele Streckenpunkte festgelegt werden (S12), dass der ganze Verlauf der Soll-Trajektorie mit Projektionen abgedeckt werden kann.
Über zum Beispiel das Auslesen von Daten aus dem Fahrerassistenzsystem kann die Steuereinrichtung 12 feststellen (S13), dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 nun auf der festgelegten Soll-Trajektorie befindet. Für jeden der Streckenpunkte erzeugt die Steuereinrichtung 12 mindestens ein Anzeigesignal (S14), welches für jeden der Streckenpunkte ein Ausgeben einer vorbestimmten bildlichen Repräsentation und damit auch die bildliche Repräsentation beschreibt. Die bildliche Repräsentation kann dabei vorzugsweise von dem Verlauf der Soll-Trajektorie an der Stelle des jeweiligen Streckenpunkts abhängen.
Die 2 zeigt dazu das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 in einer Vogelperspektive und einen beleuchteten Bereich 26, wobei die Steuereinrichtung 12 als bildliche Repräsentation 28 des Streckenpunkts an dieser Stelle einen im Wesentlichen geraden Straßenabschnitt auf den Fahruntergrund projiziert. An diesem Streckenpunkt hat die Soll-Trajektorie einen im Wesentlichen geraden Verlauf. Die 3 zeigt das Kraftfahrzeug 10 zu einem anderen Zeitpunkt, also auf einer anderen Stelle der Soll-Trajektorie, bei der die Soll-Trajektorie den Verlauf einer Linkskurve hat. Die bildliche Repräsentation 28 kann dann das Bild einer Straße in einer Linkskurve sein. Im Beispiel der 2 und 3 kann dann der beleuchtete Bereich 26 sowohl die bildliche Repräsentation 28, als Scheinwerferlicht zum Beleuchten des Fahruntergrunds umfassen. Für die Projektion an sich überträgt die Steuereinrichtung 12 jedes der erzeugten Anzeigesignale an die Ausgabeeinrichtung 18 (S15).
Das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 der 2 und 3 kann vorzugsweise das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 der 1 sein.
Idealerweise ändert sich die Projektion dabei ortsfest, das heißt die Steuereinrichtung 12 kann die Projektion der bildlichen Repräsentation 28 an die Fahrbewegungen des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10 anpassen (S16). Hierzu kann die Steuereinrichtung 12 zum Beispiel Signale der Längs- und/oder Quersteuerung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10 auswerten und entsprechend umsetzen.
Optional kann durch eine Zeitmesseinrichtung (in der 1 nicht gezeigt), also einem Gerät oder einer Gerätekomponente zum Messen einer Zeit, die zum Beispiel als Uhr oder Stoppuhr ausgestaltet sein kann, die Zeit messen (S17), die das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 zum Befahren der Soll-Trajektorie und damit zum Befahren des Parcours benötigt. Die benötigte Zeit des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10 kann dann zum Beispiel mit den gespeicherten Zeiten von anderen Fahrern auf der Referenzroute #5 verglichen werden, und es kann zum Beispiel eine Bestenliste im MMI des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10 angezeigt werden.
Optional kann weiterhin vorgesehen sein, dass weitere Objekte auf den Fahruntergrund projiziert und/oder durch zum Beispiel durch ein Head-up-Display im Rahmen einer erweiterten Realität eingespielt werden können. Ein solches Objekt kann zum Beispiel ein so genanntes „Geisterfahrzeug“ sein, also ein Bild eines sich bewegenden Fahrzeugs, dessen Bewegung zum Beispiel die Testfahrt eines anderen Fahrers - zum Beispiel desjenigen Fahrers, der die Bestenliste anführt - repräsentiert.
Die 4 zeigt ein Beispiel eines mobilen Endgeräts 30, welches eine Steuereinrichtung 12 aufweist. Die Steuereinrichtung kann dabei zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die Verfahrensschritte S1 bis S17 durchzuführen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 12 auch nur einige dieser Verfahrensschritte ausführen, zum Beispiel nur die Aufnahme der Referenzroute starten, oder die Verfahrensschritte S1 bis S4 durchführen, oder die Verfahrensschritte S1 bis S7.
Die 5 zeigt ein Beispiel einer kraftfahrzeugexternen Servervorrichtung 32, die zum Beispiel als Backend, Datenserver oder Daten-Cloud ausgestaltet sein kann. Auch die Steuereinrichtung 12 der Servervorrichtung 32 kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, die Verfahrensschritte S1 bis S17 durchzuführen. Alternativ kann die Steuereinrichtung 12 auch nur einige dieser Verfahrensschritte ausführen, zum Beispiel nur die Aufnahme der Referenzroute starten, oder die Verfahrensschritte S1 bis S4 durchführen, oder die Verfahrensschritte S1 bis S7.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine Darstellung eines virtuellen Parcours vorzugsweise über hochauflösende Scheinwerfer 22, zum Beispiel im Rahmen einer Gamification, bereitgestellt werden kann.
In einer bevorzugten technischen Umsetzung kann dem Fahrer vor das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 eine virtuelle Strecke projiziert werden, die er mit seinem Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 entlangfährt. Dies kann idealerweise auf abgesperrten Flächen geschehen. Die Strecke ist vorzugsweise ortsfest, das heißt, dass die Projektion sich je nach der Bewegung des Testfahrt-Kraftfahrzeugs 10 ändern kann.
Der Fahrer kann, wenn er möchte, die Zeit messen, die er für eine Runde braucht. Umgebungsbedingungen wie zum Beispiel Fahrzeugtyp, Datum, Uhrzeit und Wetterbedingungen können festgehalten werden. Wenn der Benutzer zufrieden mit seiner Zeit ist, kann er diese veröffentlichen und andere Fahrer können sich dann miteinander vergleichen. Die Strecke kann in einem Beispiel nur an der Stelle abgefahren werden, an der sie auch erstellt wurde. Dies kann über die GPS-position des Fahrzeugs sichergestellt werden. Die Strecken können zum Beispiel vom Kraftfahrzeug-Hersteller oder dem Benutzer des Aufnahme-Kraftfahrzeugs 24 an beliebigen Orten festgelegt. Die Strecken können dann hochgeladen werden, und von anderen Nutzern gesehen und befahren werden.
Das Erstellen zum Beispiel einer eigenen Strecke kann beispielhaft in folgenden Schritten ablaufen:

- geeignete Stelle finden
- Aufnahme zum Beispiel per Handyapp oder im Aufnahme-Kraftfahrzeug 24 selber starten
- Strecke mit geringer Geschwindigkeit abfahren
- Strecke vollenden, in dem man zum Beispiel am Start wieder zum Stehen kommt; und/oder die Fahrt kann manuell beendet werden, zum Beispiel falls der Fahrer keinen Rundkurs, oder eine Sprint-Strecke abfährt
- Streckenverlauf im Display begutachten
- Bestätigen oder den Entwurf verwerfen und nochmal von Anfang beginnen
- Die Strecke kann je nach Kundenwunsch im Aufnahme-Kraftfahrzeug 24 oder Online gespeichert werden.

Das Befahren einer Strecke kann beispielhaft wie folgt ablaufen:

- Strecke aus der Streckendatenbank aussuchen
- Die Bestzeit der anderen Fahrer auf der jeweiligen Strecke wird angezeigt
- Das Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 startet die Routenführung zum ausgesuchten Ziel
- In Zielnähe wird, über Projektionen des DML, an die korrekte Startposition geführt
- Durch Bestätigung im MMI startet den Countdown
- Anschließend ist die Strecke freigegeben
- Es erfolgt die Darstellung von Streckenpunkten durch Projektionen (Soll-Trajektorie)
- Die Rundenzeiten werden so lange gemessen, bis sich das Fahrzeug zu weit von der Strecke entfernt oder der Benutzer die Messung im MMI abbricht
- Anschließend können die Daten über eine App veröffentlicht und mit anderen Testfahrt-Kraftfahrzeug 10 verglichen werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

GB 2548369 A [0004]
DE 102017223451 A1 [0005]
DE 102016006919 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Simulieren eines Parcours für ein Kraftfahrzeug (10), wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Ausgabeeinrichtung (18) aufweist, die zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf einen Fahruntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist; wobei eine Steuereinrichtung (12): - ein Referenzroutenabspielsignal empfängt (S8), welches einen Fahrwunsch auf einer vorgegebenen Referenzroute beschreibt, wobei der durch das empfangene Referenzroutenabspielsignal beschriebene Fahrwunsch der Fahrwunsch eines Benutzers des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) ist, - ein Areal für die Fahrt des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) auf der Referenzroute für das Befahren des Parcours vorgibt (S5), und einen Startpunkt auf dem vorgegebenen Areal festlegt (S9), - ausgehend von dem festgelegten Startpunkt eine Soll-Trajektorie ermittelt (S10), deren Verlauf dem Verlauf der Referenzroute entspricht, - mindestens zwei Streckenpunkte auf der ermittelten Soll-Trajektorie festlegt (S12), - bei einem Feststellen dahingehend (S13), dass sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) auf der festgelegten Soll-Trajektorie befindet: mindestens ein Anzeigesignal erzeugt (S14), das für jeden der Streckenpunkte ein Ausgeben einer vorbestimmten bildlichen Repräsentation des jeweiligen Streckenpunkts beschreibt, - Übertragen jedes der erzeugten Anzeigesignale an die Ausgabeeinrichtung (18) des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) zum Projizieren der jeweiligen bildlichen Repräsentation auf einen Fahruntergrund des vorgegebenen Areals (S15).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ausgabeeinrichtung (18) eine Scheinwerfereinrichtung mit einem oder mehreren Scheinwerfern (22) aufweist, wobei der mindestens eine Scheinwerfer (22) zum Ausgeben des digitalen Bildes auf einen Fahruntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12): - einen Fahrbetrieb eines Aufnahme-Kraftfahrzeugs (24) auf einer durch einen Startpunkt und ein Reiseroutenabschnittsziel einen Reiseroutenabschnitt feststellt (S1), und - während des festgestellten Fahrbetriebs des Aufnahme-Kraftfahrzeugs (24) den Verlauf des Reiseroutenabschnitts aufzeichnet (24, S2) und den aufgezeichneten Reiseroutenabschnitt als Referenzroute vorgibt (S4).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bildliche Repräsentation ein Bild eines Straßenabschnitts der Referenzroute ist und einen Teilverlauf der Referenzroute wiedergibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12) ein Areal innerhalb eines vorgegebenen Umkreises des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) als Areal für die Fahrt auf dem simulierten Parcours vorgibt (S5), sofern das Areal ein vorbestimmtes Eignungs-Kriterium erfüllt, welches mindestens eine Fahrt-Bedingung vorgibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12), sobald sich das Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) auf dem festgelegten Startpunkt und/oder auf der Soll-Trajektorie befindet, die Projektion der Streckenpunkte an die Fahrt-Bewegungen des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10) anpasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12) die Soll-Trajektorie an Abmessungen des vorgegebenen Areals anpasst (S11).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12) während dem Befahren der Soll-Trajektorie eine Zeit misst, die das Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) braucht, um die Soll-Trajektorie zu befahren.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (12) die Soll-Trajektorie festlegt (S10) in Abhängigkeit von: - einer Zeit eines anderen Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10), in der das andere Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) auf der Soll-Trajektorie der vorgegebenen Referenzroute gefahren ist; und/oder - eines Typs des Testfahrt-Kraftfahrzeugs (10); und/oder - Wetterbedingungen während des Befahrens der Soll-Trajektorie analysiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (12) die vorgegebene Referenzroute nur dann freigibt, falls ein vorgegebenes Freigabekriterium erfüllt ist, welches vorgibt: - dass das Testfahrt-Kraftfahrzeug (10) ein vorbestimmter Kraftfahrzeugtyp ist; und/oder - vorgegebene Wetterbedingungen vorliegen; und/oder - vorgegebene Sicherheitsbedingungen für das Areal erfüllt sind.
Steuereinrichtung (12), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Kraftfahrzeug (10) mit einer Ausgabeeinrichtung (18), die zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf einen Fahruntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist; wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Steuereinrichtung (12) nach Anspruch 11 aufweist.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 12, wobei die Ausgabeeinrichtung (18) eine Scheinwerfereinrichtung mit einem oder mehreren Scheinwerfern (22) aufweist, wobei der mindestens eine Scheinwerfer (22) zum Ausgeben eines digitalen Bildes auf den Fahruntergrund in Fahrtrichtung ausgestaltet ist.
Speichermedium (14) mit einem Programmcode, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung (16) eines mobilen Endgeräts (30) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
Mobiles, portables Endgerät (30) mit einer Steuereinrichtung (12) nach Anspruch 11 und/oder einem Speichermedium (14) nach Anspruch 14.
Servervorrichtung (30) zum Betreiben im Internet, aufweisend eine Steuereinrichtung (12) nach Anspruch 11 und/oder ein Speichermedium (14) nach Anspruch 14.