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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mehreren Kraftfahrzeugsystemen eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann auch als Verfahren zum Personalisieren von mehreren Kraftfahrzeugsystem-Einstellungen des Kraftfahrzeugs bezeichnet werden.
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Heutzutage werden über Schlüsselerkennung und Speicherung einer Funktionsauswahl in einem Fahrerprofil manuell ausgewählte Einstellwerte einem zuvor festgelegten Fahrprofil zugeordnet. Die Aktivierung erfolgt wiederum manuell in einer Mensch-Maschine-Schnittstelle („Human Machine Interface“, „HMI“) oder über Schlüsselerkennung und Bestätigung durch den Fahrer im HMI.
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Over-the-Air-Funktionen (OTA-Funktionen) sind rein systemischer Natur, beziehungsweise ausschließlich Updates auf bereits vorhandene Softwarepakete (zum Beispiel einer Navigationssoftware) oder über die im Backend verfügbaren Fahrzeugdaten und Fernzugriffe auf bestimmte Fahrzeugfunktionen (zum Beispiel Verriegeln der Tür, eine Funktion zum elektronischen Abbilden einer Lenkübersetzung über einen Lenkradeinschlag, oder zum Beispiel eine Gaspedalübersetzung).
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Nachteilig ist, dass ausschließlich im Fahrzeug verfügbare Funktionen zu- oder abgewählt werden können. Sogenannte „Functions on Demand“ können nur als technische Erweiterungen des Kraftfahrzeugs angeboten werden.
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Die
DE 10 2009 039 774 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Zu- und Abschalten und/oder Einstellen von Fahrfunktionen und/oder von Leistungsmerkmalen, wobei wenigstens ein fahrerspezifischer, das Fahrkönnen des Fahrers beschreibender Evaluationswert ermittelt wird, wobei abhängig von dem Evaluationswert wenigstens ein für den Fahrer verfügbares Leistungsmerkmal und/oder wenigstens eine Fahrfunktion eines Systems des Kraftfahrzeugs aktiviert oder deaktiviert wird und/oder wenigstens ein Schwellwert für einen automatischen Fahrereingriff, insbesondere durch ein Sicherheitssystem, angepasst wird.
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Die
US 2013/0189649 A1 beschreibt eine Bewertung einer Fahrerqualität für eine Fahrerausbildung.
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Aus der
EP 0 984 260 A2 ist ein Verfahren zur Analyse und zur Beeinflussung des Fahrverhaltens von Kraftfahrzeugen bekannt.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Präzisieren einer Konfiguration von Kraftfahrzeugsystemen.
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Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen basieren auf der Idee, für eine Konfiguration mittels einer komplexen Charakterisierung eines Fahrers einen Evaluierungswert zu erzeugen, also bereitzustellen. Darüber hinaus werden die „Profile“ einem Fahrmodus, optional unterschiedlichen Fahrmodi, zugeordnet. Hierfür wird zunächst ein Basis-Kennfeld festgelegt, innerhalb welchem Parameter für mindestens zwei Kraftfahrzeugsysteme des Kraftfahrzeugs eingestellt werden können, wobei das Basis-Kennfeld durch das fahrerspezifische Fahrerprofil vorgegeben ist. Das festgelegte Basis-Kennfeld kann sich also von Fahrer zu Fahrer unterscheiden. Das Basis-Kennfeld beschreibt diejenigen Grenzen von Werten eines Parameters, innerhalb derer der Kraftfahrzeugsystem-Parameter zum Durchführen einer Funktion des Kraftfahrzeugsystems einstellbar ist. Das Basis-Kennfeld ist also Fahrmodusspezifisch und fahrerspezifisch.
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Anhand des fahrspezifischen Basis-Kennfelds und kraftfahrzeugbezogenen Fahrdaten, die aktuelle Werte der Parameter der Kraftfahrzeugsysteme während der Fahrt beschreiben, wird ein Fahrverhalten des identifizierten Fahrers ermittelt, und anhand des Fahrverhaltens wird eine Fahrerqualifikationsstufe des Fahrers ermittelt. Mit anderen Worten wird so das Fahrkönnen des Fahrers ermittelt, oder ein Fahrer-Level, in dem sich das Fahrkönnen des Fahrers einordnen lässt.
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Anhand der ermittelten Fahrerqualifikationsstufe kann optional mindestens ein anderes Kennfeld für die Parameterwerte, welches im Folgenden als „Alternativ-Kennfeld“ bezeichnet wird, ausgewählt werden, das dann für diesen spezifischen Fahrer vorgeschlagen, freigeschaltet und/oder im Kraftfahrzeug installiert werden kann. Durch das Alternativ-Kennfeld (zum Beispiel Lenkübersetzung und/oder Leistungsentfaltung)wird der Fahrmodus (zum Beispiel „Racing“, „performante Landstraße“) personalisiert, oder als neuer Fahrmodus angelegt.
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Mit anderen Worten wird das Fahrkönnen des Fahrers über eine Kombination aus Fahrererkennung und einer Zuordnung von fahrdynamischen Ereignissen charakterisiert. Vorzugsweise können dabei auch fahrerabhängige Reaktionen berücksichtigt werden, sowie zum Beispiel eine Streckencharakteristik, Straßenbedingungen und/oder jahreszeitliche Unterschiede.
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Die zum Beispiel im Kraftfahrzeug hinterlegten Kennfelder relevanter Komponenten - also der Kraftfahrzeugsysteme, der Längs- und/oder Quersteuerung - können vorzugsweise in gestaffelte Subzonen unterteilt werden, die es erlauben, die Fahrmanöver des Nutzers entsprechenden Levels zuzuordnen. Diese Zuordnung ermöglicht Rückschlüsse über das Expertenlevel des Fahrers in einer bestimmten Eigenschaft, zum Beispiel beim Bremsen, einer Querbeschleunigung oder einer Lenkgeschwindigkeit. Unter einem fahrdynamischen Ereignis wird dabei zum Beispiel ein Kurvenfahren verstanden, Gasgeben, die Lenkgeschwindigkeit oder das Bremsverhalten.
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Eine fahrerabhängige Reaktion kann zum Beispiel die Ausnutzung des Basis-Kennfelds sein. Jahreszeitliche Unterschiede können zum Beispiel bei den Straßenbedingungen vorliegen, so kann im Winter die Straße zum Beispiel glatt sein, weswegen der Fahrer im Winter nicht so schnell um eine Kurve fährt. Unterschiede der Streckencharakteristik können zum Beispiel eine Straße in der Stadt und eine Landstraße sein, die anders befahren werden. So ist das Fahrverhalten zum Beispiel im Sommer in der Stadt anders als im Winter auf dem Land.
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Mit anderen Worten erfolgt ein Bestimmen des Fahrkönnens, also des Expertenlevels, des Fahrers pro Fahrmanöver. Aufgrund des Fahrkönnens wird der Fahrmodus angepasst.
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Vorteilhaft ergibt sich, dass im Vergleich mit hinterlegten Kennfeldern - also im Vergleich zu einem oder mehreren Basis-Kennfeldern - nun verschiedene Optionen für die individualisierte Fahrzeug- und Fahrerentwicklung ermöglicht wird. Basierend auf der Entwicklung des individuellen Fahrkönnens können zum Beispiel Trainingsangebote bereitgestellt werden, die auf dem Fahrlevel des Nutzers, also des Fahrers, abgestimmt sind. Außerdem können, basierend auf der Entwicklung des individuellen Fahrkönnens, Routenvorschläge passend zum persönlichen Fahrstil des Fahrers gemacht werden, also zum Beispiel eine Route mit vielen kurvigen Landstraßen.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik ist das erfindungsgemäße Verfahren ein konkretes Verfahren zur komplexen Charakterisierung eines Nutzers, also eines Fahrers, um unter anderem diesen Evaluierungswert des Nutzers zu erzeugen, also bereitzustellen.
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Die aus dieser Idee konzipierten „Profile“ werden über den zuerst zitierten Stand der Technik hinaus unterschiedlichen Fahrmodi zugeordnet (zum Beispiel den Fahrmodi „Racing“, „performante Landstraße“) und werden vorzugsweise auf Wunsch des Fahrers angelegt und personalisiert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt im Vergleich zu den Verfahren aus dem Stand der Technik auch die Möglichkeit, je nach Fahrmodus unterschiedliche Kennfelder einer installierten Funktion zu berücksichtigen (zum Beispiel Lenkübersetzung, Leistungsentfaltung).
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Dabei ist es im Gegensatz zu dem Verfahren aus dem Stand der Technik nicht das Ziel, den Nutzer zu reglementieren oder zu übersteuern, sondern eine neutrale Bewertung im Vergleich zu den vorhandenen Fahrzeugeigenschaften zu ermöglichen.
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Die gewünschte Erfassung und Übermittlung der Fahrercharakteristika an eine vorzugsweise externe Verarbeitungseinheit ermöglicht darüber hinaus einen personalisierten und/oder modi-abhängigen Vorschlag an den Fahrer, um „on Demand“ die Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs temporär oder dauerhaft anzupassen und/oder zu ändern.
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Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich zum oben an zweiter Stelle genannten Stand der Technik wesentlich, da es nicht primär um die Verbesserung der temporären Reaktionszeit oder um eine Verringerung der Blickablenkung oder um Rundenzeiten geht, sondern um den Ausnutzungsgrad von physikalischen Kennfeldern, die im Kraftfahrzeug hinterlegt sind.
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Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal als Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Nutzung von physikalischen Fahrzeugkennfeldern zur Bestimmung des jeweiligen Fahrerlevels, die im Kraftfahrzeug oder einer externen Datenbank in einer besonders aufbereiteten Datenform vorliegen. Die Ergebnisse der Sensordaten (ohne Fahrerbeobachtung) werden mit diesen hinterlegten Kennfeldern abgeglichen, in denen wiederum mehrere Levels pro Kennfeld vordefiniert sind.
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Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren in der Lage, dem Fahrer „on Demand“ das nächsthöhere Level einer Funktion anzubieten, sobald die maximale Ausprägung eines Kennfeldes mittels einer bestimmten Anzahl an Ereignissen erfasst wurde (zum Beispiel Bremsperformance und/oder Antriebsleistung, Höchstgeschwindigkeit („Vmax“)).
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Das erfindungsgemäße Fahrersensierungsverfahren, das eine Fahrerassistenzeinrichtung während des Betriebs eines Kraftfahrzeugs durchführt, wobei das Kraftfahrzeug mehrere Kraftfahrzeugsysteme aufweist, kann auch als Verfahren zum Personalisieren von mehreren Kraftfahrzeugsystem-Einstellungen bezeichnet werden. Unter einer Fahrerassistenzeinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe verstanden, das/die dazu eingerichtet ist, in einem Kraftfahrzeug unterschiedliche Fahrerassistenzfunktionen zu steuern. Die Fahrerassistenzeinrichtung ist dazu eingerichtet, Signale zu empfangen, diese auszuwerten und Signale zu erzeugen, vorzugsweise Steuersignale. Zum Empfangen der Signale kann die Fahrerassistenzeinrichtung dementsprechend vorzugsweise mit einem Empfangsmodul ausgestattet sein und/oder mit einem Anschluss für ein Kabel zur Datenübertragung. Entsprechend kann die Fahrerassistenzeinrichtung vorzugsweise ein Sendemodul zum Senden von Signalen umfassen.
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Das Kraftfahrzeug weist mindestens ein Kraftfahrzeugsystem einer Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs auf, sowie mindestens ein Kraftfahrzeugsystem zur Quersteuerung des Kraftfahrzeugs.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung identifiziert einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel über einen Kraftfahrzeugschlüssel, über Gesichtserkennung oder dadurch, dass der Fahrer sich im Bordsystem eingeloggt hat.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung stellt einen aktuell eingestellten Fahrmodus fest, zum Beispiel einen Racemodus oder einen Komfortmodus, den der Fahrer ausgewählt hat und in dem der Fahrer während der Durchführung des Verfahrens fährt.
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Anhand eines dem identifizierten Fahrer zugeordneten Fahrerprofils legt die Fahrerassistenzeinrichtung ein Basis-Kennfeld fest, in dem mindestens ein Parameter jedes Kraftfahrzeugsystems in dem festgestellten Fahrmodus einstellbar ist, also in dem der mindestens eine Parameter freigegeben ist. Das vorgegebene Basis-Kennfeld beschreibt also diejenigen Parameter-Grenzen, innerhalb derer der Kraftfahrzeugsystem-Parameter zum Durchführen einer Funktion des Kraftfahrzeugsystems in dem festgestellten Fahrmodus einstellbar ist. Der Parameter kann zum Beispiel eine Bremscharakteristik sein, eine Lenkübersetzung oder eine freigegebene Leistung. Das Zuordnen des Fahrerprofils kann optional durch die Fahrerassistenzeinrichtung vorgenommen werden, oder die Zuordnung kann bereits in der Fahrerassistenzeinrichtung abgelegt sein.
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Während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs in dem Fahrmodus empfängt die Fahrerassistenzeinrichtung kraftfahrzeugbezogene Fahrdaten aus einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs, wobei die kraftfahrzeugbezogenen Fahrdaten die Werte der Parameter der Kraftfahrzeugsysteme beschreiben, zum Beispiel einen Lenkeinschlag und/oder eine Beschleunigung. „Kraftfahrzeug-bezogen“ bedeutet hierbei, dass die Fahrdaten keine Umweltdaten sind, die zum Beispiel das Wetter oder andere Eigenschaften der Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben, sondern dass die Fahrdaten technische Werte des Kraftfahrzeugs während der Fahrt beschreiben.
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Unter einer Sensoreinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätegruppe oder eine Gerätekomponente verstanden, welche mindestens einen Sensor zum Erfassen dieser Werte aufweist. Optional kann die Fahrerassistenzeinrichtung auch Signale empfangen, die eine fahrerabhängige Reaktion beschreiben. Eine solche fahrerabhängige Reaktion kann zum Beispiel eine Reaktion auf eine Fahrsituation beschreiben, die zum Beispiel ein Lenken, Beschleunigen oder Bremsen des Fahrers beschreiben kann. Die fahrerabhängige Reaktion kann zum Beispiel durch bereits vorhandene Personendaten beschrieben sein, zum Beispiel durch „Fahrer steigt zögerlich aufs Gas“.
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Da die empfangenen Fahrdaten beschreiben, wie der Fahrer die mindestens zwei Kraftfahrzeugsysteme bedient, sind die Fahrdaten fahrerspezifisch. Anhand der Fahrdaten kann die Fahrerassistenzeinrichtung also die Ausnutzung des Basis-Kennfelds ableiten, wobei die Ausnutzung des Basis-Kennfelds das Fahrverhalten des Fahrers beschreibt. Die Fahrerassistenzeinrichtung kann, mit anderen Worten, anhand der empfangenen Fahrdaten, optional zusätzlich anhand der Daten über die fahrerabhängige Reaktion, das Fahrverhalten des identifizierten Fahrers ermitteln.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung stellt für den festgestellten Fahrmodus ein fahrerspezifisches Fahrersensierungsmodell bereit, welches das Basis-Kennfeld und die empfangenen Fahrdaten beschreibt. Das fahrerspezifische Fahrersensierungsmodell stellt dabei die Fahrdaten innerhalb des Basis-Kennfelds dar, also das Fahrverhalten des Fahrers.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung ordnet den identifizierten Fahrer anhand des bereitgestellten Fahrersensierungsmodells in eine von mehreren Fahrqualifikationsstufen ein, und ordnet die Fahrerqualifikationsstufe dem festgestellten Fahrmodus. Ersteres geschieht dadurch, dass die Fahrerassistenzeinrichtung, wie bereits oben erwähnt, anhand des Fahrersensierungsmodells die fahrerspezifische Ausnutzung des Basis-Kennfelds erkennt. Der Fahrer kann zum Beispiel in die Fahrerqualifikationsstufe „Anfänger“, „Experte“ oder „sehr sportlicher Fahrer“ eingeordnet werden. Außerdem wird der Fahrmodus personalisiert.
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Es ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Fahrerassistenzeinrichtung für die Kraftfahrzeugsysteme mindestens ein Alternativ-Kennfeld feststellen, innerhalb dessen der jeweilige Parameter innerhalb anderer Grenzen einstellbar und/oder freigegeben ist. Das mindestens eine Alternativ-Kennfeld unterscheidet sich dabei also von dem Basis-Kennfeld. Vorzugsweise kann die Fahrerassistenzeinrichtung das mindestens eine Alternativ-Kennfeld aus einer Vielzahl vorbestimmter Alternativ-Kennfelder auswählen. Die Auswahl kann dann zum Beispiel davon abhängen, wer der Fahrer ist oder welche Alternativ-Kennfelder in dem Kraftfahrzeug umsetzbar sind und/oder zur Verfügung stehen.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung kann dann mindestens ein der Fahrerqualifikationsstufe zugeordnetes Alternativ-Kennfeld auswählen. Optional kann die Fahrerassistenzeinrichtung das der Fahrerqualifikationsstufe zugeordnete Alternativ-Kennfeld dem Fahrer vorschlagen, zum Beispiel über eine entsprechende Ausgabe auf einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten kann die Fahrerassistenzeinrichtung zum Beispiel anhand des Fahrersensierungsmodells Ablesen, welches Alternativ-Kennfeld für den Fahrer sinnvoll ist.
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Entweder erhält der Fahrer, mit anderen Worten, zum Beispiel die Möglichkeit, ein spezifisch für ihn ausgewähltes Alternativ-Kennfeld durch die entsprechende Freigabe auszuwählen und zu nutzen, und/oder das passende Alternativ-Kennfeld wird sofort installiert. Mit anderen Worten wird durch diese Ausführungsform ein Kennfeld, das ausgewählte Alternativ-Kennfeld, für eine „Function on Demand“ vorgeschlagen und/oder gleich installiert.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung kann das ausgewählte Alternativ-Kennfeld vorzugsweise nur dann freischalten und/oder installieren, falls ein vorgegebenes Freischaltkriterium erfüllt ist, welches das Vorliegen einer aktiven Auswahl des ausgewählten Alternativ-Kennfelds durch den Benutzer vorgibt. Mit anderen Worten kann das ausgewählte Alternativ-Kennfeld nur dann freigeschaltet und/oder installiert werden, falls der Benutzer durch zum Beispiel eine Benutzereingabe das Alternativ-Kennfeld bestätigt, also seine Zustimmung gegeben hat, und/oder dafür gezahlt hat. Dadurch kann der Fahrer noch einmal selbst entscheiden, ob der das Alternativ-Kennfeld als „Upgrade“ haben möchte oder nicht.
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Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dann auch als Verfahren zum Betreiben von mehreren Kraftfahrzeugsystemen bezeichnet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Fahrerassistenzeinrichtung während des Fahrbetriebs zusätzlich Umweltdaten empfangen, die eine Eigenschaft einer Strecke, auf der sich das Kraftfahrzeug während des Fahrbetriebs befindet, und/oder eine Eigenschaft der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf der Strecke beschreiben. Zu den Umweltdaten gehören zum Beispiel Wetterdaten, Daten über eine Beschaffenheit der Straße und/oder eine Art der Straße, zum Beispiel eine Landstraße oder eine Autobahn. Anhand der empfangenen Umweltdaten kann die Fahrerassistenzeinrichtung eine Streckencharakteristik ableiten, um dann das Fahrverhalten des identifizierten Fahrers zusätzlich in Bezug auf die abgeleitete Streckencharakteristik ermitteln zu können. Das Fahrverhalten ist damit auch streckenspezifisch. Zum Beispiel kann die Fahrerqualifikation spezifisch für eine Landstraße im Winter ermittelt werden, oder zum Beispiel kurvige Strecken.
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Das bereitgestellte Fahrersensierungsmodell kann dann zusätzlich die empfangenen Umweltdaten beschreiben. Durch diese Ausführungsform erhält das Fahrersensierungsmodell eine höhere Auflösung und die Fahrerqualifikation kann für unterschiedliche Streckencharakteristiken sehr viel präziser ermittelt werden. Durch die noch präzisere Ermittlung der Fahrerqualifikation können so auch das/die dazugehörigen Alternativ-Kennfelde(r) situationsspezifisch ausgewählt werden, das heißt die Kraftfahrzeugsysteme können mit einer sehr hohen Präzision situationsspezifisch konfiguriert werden.
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Die empfangenen Umweltdaten können vorzugsweise beschreiben: eine Straßenbedingung; eine Jahreszeit, zu der die Fahrerassistenzeinrichtung die Umweltdaten erhebt (also jahreszeitliche Unterschiede); und/oder Positionsdaten des Kraftfahrzeugs. Diese Umweltdaten haben sich als besonders vorteilhaft für eine besonders präzise persönliche und situationsspezifische Konfiguration der Kraftfahrzeugsysteme erwiesen.
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Anhand des bereitgestellten Fahrersensierungsmodells kann die Fahrerassistenzeinrichtung vorzugsweise eine bevorzugte Streckencharakteristik des Fahrers ermitteln, eine Reiseroute ermitteln, die einen Streckenabschnitt mit der ermittelten Streckencharakteristik umfasst, ein Reiseroutensignal erzeugen, das die ermittelte Reiseroute beschreibt, und das erzeugte Reiseroutensignal an eine Navigationseinrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen, und/oder an eine Anzeigevorrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen. Unter einer Navigationseinrichtung wird ein Gerät, eine Gerätekomponente oder eine Gerätegruppe zur Routenführung verstanden, das/die vorzugsweise als Navigationsgerät oder Navigationssystem ausgestaltet sein kann. Der Fahrer muss dann zum Beispiel nur das Reiseziel eingeben und/oder eine bevorzugte Ankunftszeit. Die Streckencharakteristik kann die Fahrerassistenzeinrichtung anhand des Fahrersensierungsmodells ermitteln und/oder anhand der Fahrerqualifikation des Fahrers, vorzugsweise auch entsprechend einem ausgewählten Alternativ-Kennfeld.
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Die Navigationseinrichtung kann somit bei der Routenführung den Fahrer über eine Strecke führen, die für seine Fahrerqualifikationsstufe besonders gut geeignet ist, und die optional gut zu dem ausgewählten Alternativ-Kennfeld passt. Die Kraftfahrzeugsysteme können dann also auf der Strecke mit der ermittelten Streckencharakteristik besonders vorteilhaft ausgefahren werden.
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Zu der Erfindung gehört auch die Fahrerassistenzeinrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Fahrerassistenzeinrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Fahrerassistenzeinrichtung kann zum Beispiel als Computerprogramm, Steuerchip, Steuergerät des Kraftfahrzeugs oder als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein. 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.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Speichermedium mit einem Programmcode, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführung durch eine Prozessoreinrichtung, vorzugsweise durch eine Prozessoreinrichtung eines mobilen Endgeräts, die Fahrerassistenzeinrichtung dazu zu veranlassen, eine Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen. Das Speichermedium kann zum Beispiel als Speicherkarte oder Speicherchip oder anderer Datenspeicher ausgestaltet sein. Unter einer Prozessoreinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zur elektronischen Datenverarbeitung verstanden. Die Prozessoreinrichtung kann zum Beispiel mindestens einen Mikrocontroller und/oder mindestens einen Mikroprozessor aufweisen. Es ergeben sich die bereits genannten Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein mobiles, portables Endgerät, zum Beispiel ein Smartphone oder einen Laptop oder einen Tablet-PC, mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums, und/oder mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung. Es ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Servervorrichtung zum Betreiben im Internet, zum Beispiel einem Datenserver, einem Backend und/oder eine Daten-Cloud, wobei die Servervorrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speichermediums aufweist, und/oder mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung. Mit anderen Worten wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend einen Prozessor, der so angepasst oder konfiguriert ist, dass er die Schritte einer der Ausführungsformen des Verfahrens ausführt.
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Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung aufweist. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung, des erfindungsgemäßen Speichermediums, der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, 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 Fahrerassistenzeinrichtung, des erfindungsgemäßen Speichermediums, der erfindungsgemäßen Servervorrichtung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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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.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung zu einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung zu einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel einer Analyse einer Fahrerqualifikationsstufe; und
- 4 eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servervorrichtung.
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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.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Die 1 veranschaulicht ein erstes Ausführungsbeispiel, in dem ein Kraftfahrzeug 10, zum Beispiel ein Personenkraftwagen, eine Fahrerassistenzeinrichtung 12 aufweist. In der 1 ist außerdem ein Kraftfahrzeugsystem 14 einer Längssteuerung des Kraftfahrzeugs 10 gezeigt, zum Beispiel ein Brems- und/oder Beschleunigungssystem, sowie ein Kraftfahrzeugsystem 16 zur Quersteuerung, zum Beispiel ein Lenksystem.
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Das Kraftfahrzeug 10 des Beispiels der 1 kann außerdem optional eine Navigationseinrichtung 18 aufweisen, die zum Beispiel als Navigationsgerät oder als Navigationssystem ausgestaltet sein kann. Optional kann die Navigationseinrichtung 18 ein Teil der Fahrerassistenzeinrichtung 12 sein.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung 12 kommuniziert mit den Kraftfahrzeugsystemen 14, 16 und der Navigationseinrichtung 18 über Datenkommunikationsverbindungen 20. Diese können entweder drahtgebunden sein, oder drahtlos. Entsprechend können die Datenkommunikationsverbindungen 20 jeweils als Datenbus, Bluetooth-Verbindung oder WIFI-Verbindung ausgestaltet sein. Über eine vorzugsweise drahtlose Datenkommunikationsverbindung 20 kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 außerdem mit einer kraftfahrzeugexternen Servervorrichtung 22 kommunizieren, wobei die Datenkommunikationsverbindung 20 zu der Servervorrichtung 22 vorzugsweise eine Mobilfunkverbindung sein kann.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung 12 kann zum Beispiel als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein, und vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung 24 und/oder einen Datenspeicher 26 aufweisen.
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Im Beispiel der 1 kann zum Beispiel der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 in das Kraftfahrzeug 10 einsteigen, und zum Beispiel bereits anhand einer Erkennung des Fahrers über seinen Kraftfahrzeug-Schlüssel kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 in S1 den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 identifizieren. Entsprechend kann optional vom Kraftfahrzeug-Schlüssel ein Fahrerprofil mit aktuellen Einstellungen erkannt werden. Auf diese beispielhafte Weise kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 dem identifizierten Fahrer das Fahrprofil zuordnen. Das Fahrerprofil kann bereits für einen oder mehrere Fahrmodi jeweils ein Basis-Kennfeld für die Kraftfahrzeugsysteme 14, 16 beschreiben. Dies kann dem fahrerspezifischen Fahrersensierungsmodell zugrunde gelegt werden. Das Festlegen des Basis-Kennfelds (S2) kann in diesem Beispiel also anhand des Auslesens des Fahrerprofils erfolgen.
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Zusätzlich stellt die Fahrerassistenzeinrichtung 12 zur Fahrersensierung den aktuellen Fahrmodus fest (S11), zum Beispiel den Fahrmodus „sportlich“.
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Über die Datenkommunikationsverbindung 20 mit der Servervorrichtung 22 können vorzugsweise zum Beispiel weitere verfügbare Alternativ-Kennfelder für die Kraftfahrzeugsysteme 14, 16 durch die Fahrerassistenzeinrichtung 12 festgestellt werden (S3). Alternativ können das/die Alternativ-Kennfeld(er) bereits im Datenspeicher 26 der Fahrerassistenzeinrichtung 12 abgelegt sein.
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Während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 10, also zum Beispiel bei einer Fahrt über eine kurvige, alpine Landstraße, kann der Fahrer zum Beispiel auf einen Sportmodus umstellen. Beispielhaft kann in dem Basis-Kennfeld für das Kraftfahrzeugsystem 14 für den aktuellen Fahrmodus eine Gaspedalübersetzung von zum Beispiel 30 Prozent vorgesehen sein, und in einem Alternativ-Kennfeld eine Gaspedalübersetzung von 50 Prozent.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung 12 kann als Fahrdaten beispielhaft eine hohe Querbeschleunigung feststellen, indem die Fahrerassistenzeinrichtung 12 die entsprechenden Fahrdaten aus einer entsprechenden Sensoreinrichtung (in der 1 nicht gezeigt) empfängt (S4). Anhand der empfangenen Fahrdaten erstellt die Fahrerassistenzeinrichtung 12 ein digitales Fahrersensierungsmodell, welches das ermittelte Fahrverhalten, das Basis-Kennfeld, und vorzugsweise auch das mindestens eine festgestellte Alternativ-Kennfeld beschreibt (S6), und kann so das Fahrverhalten des identifizierten Fahrers (S5) ableiten.
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Ein solches Fahrersensierungsmodell 28 zeigt, schematisiert, die 3. Anhand eines solchen Fahrersensierungsmodells 28 ordnet die Fahrerassistenzeinrichtung 12 den Fahrer in einen von mehreren Fahrlevels oder Fahrerqualifikationsstufe ein (S7). In der 3 ist hierzu ein Zwiebelmodell 31 mehrerer Kennfelder mit Fahrerlevel- oder Fahrerqualifikationsstufen B - D gezeigt, das, in Subzonen unterteilt, das Lenkverhalten (vertikal) und die Längsbeschleunigung (horizontal) unterschiedlicher Fahrqualifikationsstufen repräsentieren, zum Beispiel die Fahrqualifikationsstufen B (zum Beispiel ein „Level Basis“, in dem eine Komfortbremsung sinnvoll ist), C (zum Beispiel ein „Level X“), D (zum Beispiel ein „Level XX“) und E (zum Beispiel ein „Level XXX“, zum Beispiel ein Level sportlicher Fahrer, die zum Beispiel erst kurz bevor das Kraftfahrzeug 10 rutscht bremsen). Die Kennlinie A zeigt dabei das aktuell im Kraftfahrzeug 10 installierte und physikalisch nutzbare Kennfeld. Die in dem Fahrersensierungsmodell 28 der Kennfelder eingezeichneten Punkte repräsentieren dabei die erfassten Sensordaten 32, wobei aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit der 3 nur zwei der beispielhaften Sensordaten 32 mit Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Das Zwiebelmodell 31 des Fahrersensierungsmodells 28 ist in Sub-Zonen unterteilt, wobei die äußerste Grenze vorzugsweise das repräsentieren kann, was technisch am möglichsten ist. Die Sub-Zonen können zum Beispiel in 20-Prozent-Feldern gestaffelt sein.
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Mit anderen Worten bildet die äußerste Volllinie A das aktuell im Kraftfahrzeug 10 installierte und physikalisch nutzbare Kennfeld ab, vorzugsweise teilweise unabhängig vom Fahrmodus.
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Die strichlierte Linie stellt ein Upgrade dar, das es dem Kunden ermöglicht die Fahrzeugeigenschaften durch Freischaltung zu verbessern / zu erweitern.
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Anhand der Analyse des Fahrerlevels S7 der 3 erfolgt also die Fahrersensierung, das heißt die Fahrerassistenzeinrichtung 12 kann ermitteln, in welcher Sub-Zone - das heißt in welchem Segment - sich der Fahrer bewegt.
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In einem Beispiel der 3 kann der Benutzer in unterschiedlichen Fahrmodi das Kraftfahrzeug 10 auch unterschiedlich einstellen, sodass andere Eigenschaften im Vordergrund stehen. Dabei kann, gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Fahrmodus-Auswahl, im persönlichen Profil des Fahrers auch die jeweilige persönliche Einstellung der verfügbaren Komponenten abgespeichert sein. Fahrer A nutzt zum Beispiel im Racemodus zum performanteren Beschleunigen ein zusätzliches Leistungspaket, das für ihn persönlich freigeschaltet wurde (gestrichelte Linie), Fahrer B begnügt sich für seinen persönlichen Racemodus aber mit dem herkömmlichen Leistungsniveau innerhalb des „Serienkennfeldes“ (Volllinie).
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Über die Fahrlevel-Analyse kann dann idealerweise ein individuelles Abstimmungspaket für den Fahrer zusammengestellt werden, das zum Beispiel online freischaltbare Zusatzfunktionen umfasst, die zum Beispiel über einen Zugangscode freigeschaltet (S9) werden können (1). Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass dasjenige Alternativ-Kennfeld, das die Fahrerassistenzeinrichtung 12 als der Fahrerqualifikationsstufe zugeordnetes Alternativ-Kennfeld auswählt (S8), automatisch herunterlädt und/oder installiert (S10). Zum Beispiel kann das Basis-Kennfeld in Bezug auf eine Lenkübersetzung für einen „gemütlichen Fahrstil“ ausgerichtet sein, während ein Alternativ-Kennfeld für die Charakteristik eines „kleinen Go-carts“ ausgerichtet und verfügbar sein kann. Als Alternativ-Kennfeld kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 im Beispiel der 1 eines auswählen (S8), durch die eine andere Dämpferabstimmung ermöglicht wird, zum Beispiel eine Dämpfereinstellung für eine sportliche Fahrt, was eine straffere Einstellung der Dämpfer ermöglicht. Wird das Alternativ-Kennfeld dann installiert, so schaukelt das Kraftfahrzeug 10 auf der kurvigen Bergstraße weniger.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 während des Fahrbetriebs Umweltdaten empfangen (S12), zum Beispiel die Eigenschaft „kurvige Landstraße“, die Zeitangabe „Winter“ und aktuelle Positionsdaten des Kraftfahrzeugs 10. Anhand dieser Umweltdaten kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 eine Streckencharakteristik ableiten (S13) und diese dann zum Ermitteln des Fahrverhaltens des identifizierten Fahrers heranziehen (S5) und/oder die Umweltdaten zusätzlich in dem Fahrersensierungsmodell abbilden.
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In der Option, dem Fahrer Fahrkönnen-spezifische Reiserouten bereitzustellen, kann das Ermitteln der Streckencharakteristik dazu führen, dass die Fahrerassistenzeinrichtung 12 zum Beispiel bei einem Navigationswunsch von A nach B nicht eine Reiseroute über eine Autobahn ermittelt, sondern eine Reiseroute ermittelt (S14), die über kurvige Landstraßen führt. Zum Ermitteln der Reiseroute S14 kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 zum Beispiel eine Datenbankabfrage bei der Servervorrichtung 22 durchführen. Die Fahrerassistenzeinrichtung 12 erzeugt dann ein Reiseroutensignal (S15), dass die Fahrt von A nach B über die kurvige Landstraße führt und dieses Reiseroutensignal dann an die Navigationseinrichtung 18 übertragen (S16).
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Die 2 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Servervorrichtung 22 kann zum Beispiel ein Backend oder eine Cloud einer Drittpartei sein. Über zum Beispiel ein HMI 34 kann der Fahrer auswählen, welcher Fahrmodus und/oder welcher Fahrer analysiert werden soll. Über eine Datenbank 36, die zum Beispiel im Kraftfahrzeug-Schlüssel oder in der Fahrerassistenzeinrichtung 12 oder einem Bordcomputer des Kraftfahrzeugs 10 gespeichert sein kann, kann ein installiertes Fahrerprofil dem Fahrer zugeordnet werden. Die Datenbank 36 sowie die Sensordaten 32 einer Datenbank 33 mit personalisierten Sensordaten 32 zur Verarbeitung, die auch als Messdaten bezeichnet werden können, können neben der Fahrmodus-Einstellung 40 des Benutzers in den internen Privatsphäre-Einstellungen 38 des HMI 34 abgelegt sein.
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In der 2 sind beispielhaft vier Sensoren 42 (zum Beispiel zum Empfang von GPS-Daten), 44 (zum Beispiel Geschwindigkeit), 46 (zum Beispiel Lenkwinkel) und 48 veranschaulicht. Der Pfeil D veranschaulicht dabei die Datenübertragung der Sensordaten 32.
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In der Fahrerassistenzeinrichtung 12, die zum Beispiel ein Rechenmodul und/oder eine Auswerteeinheit aufweisen kann, erfolgt dann die Analyse des Fahrlevels S7, also das Einordnen des Fahrers in eine Fahrqualifikationsstufe.
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Aus der Servervorrichtung 22 kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 optional über die Datenkommunikationsverbindung 20 optional externe Informationen 50 empfangen (S13), zum Beispiel Wetterdaten. Darauf basierend kann die Fahrerassistenzeinrichtung 12 die Streckencharakteristik ableiten (S13), die auch als Routen-Charakteristik bezeichnet werden kann.
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Die Weiterverarbeitung und Personalisierung S17 kann innerhalb des Kraftfahrzeugs 10, in der Servervorrichtung 22, oder sowohl innerhalb des Kraftfahrzeugs 10 und mit Beteiligung der Servervorrichtung 22 erfolgen (S17). Das Ergebnis kann idealerweise in der Datenbank 36 abgelegt werden, wodurch das Fahrerprofil aktualisiert wird.
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Die 2 zeigt außerdem ein Datenfeld 52 oder Datenfelder 52, das in Kennfeld-Level A, B, C, D, E unterteilt sein kann. Außerdem zeigt die 2 eine Datenbank 54 mit zum Beispiel installierten Kennfeldern, zum Beispiel Kennfelder für den Antrieb und/oder die Reifen.
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Die 4 zeigt eine beispielhafte Servervorrichtung 22, die zum Beispiel als Datenserver ausgestaltet sein kann, und die eine Ausgestaltung der Fahrerassistenzeinrichtung 12 umfassen kann, und/oder ein Speichermedium 56, zum Beispiel eine Festplatte oder einen Speicherchip. Umfasst der Datenserver ein Speichermedium 56, so kann dieser einen Programmcode zum Durchführen des Verfahrens aufweisen.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein Verfahren zur Fahrersensierung bei sportlich ambitionierten Fahrern bereitgestellt werden kann.
- - Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 wird die Möglichkeit angeboten, sein Fahrkönnen charakterisieren zu lassen. Das geschieht über Fahrererkennung (S1) und einer Zuordnung von fahrdynamischen Ereignissen, vorzugsweise über eine Kombination von Fahrererkennung (S1) und einer Zuordnung von fahrdynamischen Ereignissen und / oder fahrerabhängigen Reaktionen. Darüber hinaus können optional zum Beispiel Streckencharakteristik, Straßenbedingungen und/oder jahreszeitliche Unterschiede berücksichtigt werden.
- - Im Kraftfahrzeug 10 hinterlegte Kennfelder relevanter Komponenten können zum Beispiel in gestaffelte Sub - Zonen unterteilt werden, die es erlauben, die Fahrmanöver des Nutzers entsprechenden Levels zuzuordnen.
- - Diese Zuordnung ermöglicht Rückschlüsse über das Expertenlevel des Fahrers in einer bestimmten Eigenschaft (z.B. Bremsen, Querbeschleunigung, Lenkgeschwindigkeit, etc.).
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Vorteilhaft ergibt sich, dass im Vergleich mit den hinterlegten Kennfeldern nun verschiedene Optionen für individualisierte Fahrzeug - und Fahrerentwicklung ermöglicht werden. Beispielhafte Optionen sind:
- - Entwicklung des individuellen Fahrkönnens,
- - Trainingsangebote, die auf den Fahrlevel des Nutzers abgestimmt sind,
- - Routenvorschläge passend zum persönlichen Fahrstil des Nutzers (zum Beispiel kurvige Landstraße).
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Eine bevorzugte technische Umsetzung kann umfassen (2, 3):
- 1) Funktionsauswahl:
- Auswahl der gewünschten Fahrmodi, die der Fahrersensierung zu Grunde liegen sollen
- Auswahl „Fahrersensierung“ durch den Nutzer, in Verbindung mit dem erkannten oder gewählten Fahrerprofil
- 2) Anlegen / Segmentierung von Datenfeldern aus den installierten Kennfeldern:
- Datenfelder von Fahrwerks- oder Antriebsmodulen werden bereits in segmentierter Form mit der Software installiert, oder bei können über Over-the-air - („OTA“-) Funktionen vom Backend auf das Fahrzeug übertragen werden.
- 3) Sensordaten:
- Sensordaten werden im Kontext der Funktionsauswahl erfasst und an eine Auswerteeinheit, vorzugsweise die Fahrerassistenzeinrichtung 12,
überm ittelt. - 4) Externe Informationen:
- Aus dem Backend werden externe Informationen wie zum Beispiel Wetter, Streckencharakteristik herangezogen, um die Bedingungen der erfassten Parameter und Datenfelder besser zuordnen zu können.
- 5) Auswerteeinheit / Rechenmodul
- Die erfassten internen und externen Daten werden nun in einer Auswerteeinheit analysiert. Die personalisierten Sensordaten werden den Datenfeldern entsprechend jeweiligen Levels zugeteilt (3).
- 6) A) Weiterverarbeitung
- Das Datenpaket, bestehend aus installierten Fahrzeugkennfeldern und Fahrercharakteristik, wird aus dem Kraftfahrzeug 10 vorzugsweise in eine Backendumgebung oder eine andere Cloud-Umgebung zur Analyse weitergegeben. Alternativ kann diese Analyse auch im Fahrzeugrechner erfolgen und nur das Auswerteergebnis exportiert werden.
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Auswertungspunkte:
- • Nutzungsgrad des gegebenen physikalischen Rahmens der im Fahrzeug installierten Kennfelder= Skill-Level, und/oder
- • Bevorzugte Streckencharakteristik des Nutzers, und/oder
- • Bevorzugter Fahrmodus des Nutzers, und/oder
- • Überprüfung der Verfügbarkeit zusätzlicher freischaltbarer Kennfelder
(zum Beispiel Bremscharakteristik, Lenkübersetzung, Leistungsanhebung) und / oder ergänzender Module (zum Beispiel Keramikbremsen, Kurvenlicht, Dämpfer)
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B) Personalisierung
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Auf Basis der Analyseergebnisse wird bei Bedarf eine Erweiterung der auswählbaren Fahrmodi ermöglicht. Darin findet der Nutzer seine favorisierten Einstellungen zu einer bestimmten Strecke oder / und einem personalisierten Fahrmodus in der Mensch-Maschine-Schnittstelle („Human machine interface“, „HMI“) vor.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009039774 A1 [0005]
- US 2013/0189649 A1 [0006]
- EP 0984260 A2 [0007]