-
Stand der Technik
-
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, einer Vorrichtung und einem Fahrzeug nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
-
In Fahrzeugen, insbesondere in Fahrzeugen für Motorsport, können Assistenzsysteme zum Vermeiden von Unfällen oder zum Erleichtern von Überholvorgängen integriert sein.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und ein verbessertes Fahrzeug, weiterhin eine Vorrichtung, die das Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
-
Mit dem hier vorgestellten Verfahren können Fahrer von Fahrzeugen vorteilhafterweise mehr Steuersicherheit und bei potentiell höherer Geschwindigkeit erreichen.
-
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Bestimmens einer Idealtrajektorie und zusätzlich oder alternativ einer Idealgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer Fahrstrecke sowie einen Schritt des Einlesens eines eine aktuelle Position des Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ eine aktuelle Orientierung des Fahrzeugs repräsentierenden Positionssignals und zusätzlich oder alternativ eines eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierendes Geschwindigkeitssignals. Hierbei kann das Geschwindigkeitssignal einen Betrag bzw. Absolutwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs sowie insbesondere ferner eine Richtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentieren. Bevorzugt umfasst der Schritt des Einlesens zumindest das Einlesen eines eine aktuelle Position des Fahrzeugs repräsentierenden Positionssignals sowie zusätzlich eines einen Betrag und eine Richtung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierenden Geschwindigkeitssignals.
-
Zudem umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns einer Rückholtrajektorie, um das Fahrzeug zu der Idealtrajektorie zurückzuleiten, wenn die aktuelle Position und zusätzlich oder alternativ Ausrichtung auf einer sich von der Idealtrajektorie unterscheidende Nebentrajektorie erfasst wird. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt des Generierens eines Ausgabesignals zum Ansteuern des Fahrzeugs, um das Fahrzeug auf die Idealtrajektorie zurückzuführen, und zusätzlich oder alternativ zum Anzeigen der Idealtrajektorie und zusätzlich oder alternativ der Nebentrajektorie und zusätzlich oder alternativ der Rückholtrajektorie mittels einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs.
-
Bei dem Fahrzeug kann es sich zum Beispiel um einen Rennwagen für Motorsport handeln, der auf einer Fahrstrecke, beispielsweise einer bekannten Strecke wie eine Rennstrecke, Autorennen fahren kann. Bei Motorsport-Rennstrecken handelt es sich in der Regel um Rundkurse, die mehrmals gefahren werden und mehrere Rechts- und Linkskurven aufweisen können. Das Verfahren kann zum Beispiel offline oder online gerechnet werden. Mit den Ergebnissen können vorteilhafterweise sowohl die Idealtrajektorie und zugehörige Höchstgeschwindigkeit über der Rennstrecke als auch beispielsweise ein ideal fahrendes virtuelles Geisterfahrzeug bestimmt und dem Fahrer eines realen Fahrzeugs als Referenz beispielsweise augmentiert angezeigt werden.
-
Da die Rennstrecke beziehungsweise der Rundkurs für ein geplantes Rennen vorab bekannt ist, kann mit dem hier vorgestellten Verfahren eine Ideallinie beziehungsweise eine Idealtrajektorie für einen Sportwagen auf einer Rennstrecke mit zugehörigem Höchstgeschwindigkeitsprofil zur Erreichung minimaler Rundenzeiten bestimmt werden. Durch das Einlesen einer aktuellen Position auf der Strecke sowie einer Orientierung, das heißt eine Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zur Umgebung, und einer aktuellen Geschwindigkeit, kann überprüft werden, ob das Fahrzeug sich entlang der bestimmten Idealtrajektorie bewegt oder von dieser abweicht. Real beziehungsweise abweichend gefahrene Linien beziehungsweise Nebentrajektorien, beispielsweise neben der Idealtrajektorie, können dabei erfasst werden und ihr Verlauf beispielsweise anhand der aktuellen Ausrichtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs prädiziert werden. Dabei kann für jede aktuelle Position des Fahrzeugs auf der Rennstrecke und für jede aktuelle Orientierung auf dieser aktuellen Position die ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie fortlaufend ermittelt werden. Somit kann die ermittelte ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie als eine aus vielen möglichen Rückkehrtrajektorien verstanden werden. Diese kann beispielsweise unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Querbeschleunigung und der sich ergebenden höchsten Geschwindigkeit ermittelt werden, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Auftreffpunkt der Rückkehrtrajektorie auf die Idealtrajektorie nicht größer als die auf der Idealtrajektorie zulässige Höchstgeschwindigkeit sein sollte. Sind aktuelle Position und Orientierung des Fahrzeugs deckungsgleich mit der Idealorientierung auf der Position der Ideallinie, braucht keine Rückkehrtrajektorie ermittelt oder eingelesen werden. Verlässt der Fahrer zum Beispiel die Ideallinie, beispielsweise zur Umfahrung von Hindernissen (Fahrzeug, Gegenstände, usw.) oder sein Heck bricht zum Beispiel aus (d.h. er kann beispielsweise bezüglich der Position auf der Idealtrajektorie sein, aber seine Orientierung kann infolge eines ausgebrochenen Hecks eine andere als die für die aktuelle Position erforderliche Orientierung sein, um auf der Ideallinie zu bleiben), können fortlaufend die vorab bestimmte (berechnete beziehungsweise simulierte) und zum Beispiel in einer Karte hinterlegte ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie ausgehend von der jeweiligen aktuellen Position und Orientierung des Fahrzeugs eingelesen werden. Die ermittelten idealen Rückkehrtrajektorien können dabei beispielsweise die Kinematik (beispielsweise über ein Fahrspurmodell) und/oder maximal zulässige Querbeschleunigungen berücksichtigen.
-
Die Rückholtrajektorie kann unter Verwendung des Ausgabesignal mittels einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs angezeigt werden.Zusätzlich oder alternativ kann unter Verwendung des Ausgabesignals zum Beispiel eine richtungsabhängige haptische Lenk-, Gas- oder Bremsunterstützung gesteuert werden. Dabei können die Informationen vorteilhafterweise zur assistierten, (teil-) automatisierten oder autonomen schnellen Rückkehr zur Idealtrajektorie verwendet werden. Generell können die Funktionen von Spurhalteassistenten (mit oder ohne Lenkunterstützung) beispielsweise dahingehend modifiziert beziehungsweise erweitert werden, dass nicht die mittels bildgebender Sensoren erkannten (seitlichen) Fahrbahnmarkierungen als Führungsgrößen dienen, sondern die ermittelte und augmentierte Idealtrajektorie beziehungsweise nur die Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie (mittig bezüglich des Fahrzeugs und nicht seitlich). Der Fahrer kann optisch und zusätzlich oder alternativ akustisch und zusätzlich oder alternativ haptisch bei Verlassen der Idealtrajektorie rechts beziehungsweise linksseitig informiert und gewarnt werden. In einer (teil-) automatisierten Variante kann die Lenkung und zusätzlich oder alternativ das Gas und zusätzlich oder alternativ die Bremse durch das Steuerungssystem und die durch den Fahrer gewählten verbliebenen (Hand- / Fuß-) Steuerungen durch den Fahrer bedient werden. Optional können Sicherheitseingriffe auch die (Hand-/ Fuß-) Steuerungen ersetzen, übersteuern oder begrenzen.
-
Vorteilhafterweise kann mit dem hier vorgestellten Verfahren eine sichere Verringerung der Rundenzeiten eines Sportwagens auf einer Rennstrecke mittels Hinweisen an den Fahrer und/oder begrenzenden Systemeingriffen bezüglich Quer- und Längsbeschleunigungen, beispielsweise im Training, erzielt werden. Weiterführend kann das Verfahren zur assistierten, (teil-) automatisierten oder autonomen Fahrt verwendet werden, beispielsweis mittels Anzeige und zusätzlich oder alternativ richtungsabhängiger haptischer Lenk-, Gas- oder Bremsunterstützung beziehungsweise Lenk-, Gas- oder Bremseingriffen.
-
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Einlesens von mindestens einem Parameter aufweisen. Dabei wird im Schritt des Bestimmens die Idealtrajektorie und zusätzlich oder alternativ die Idealgeschwindigkeit unter Verwendung des Parameters durchgeführt, wobei als Parameter Streckendaten und zusätzlich oder alternativ Fahrzeugdaten und zusätzlich oder alternativ Daten eines anderen Fahrzeugs und zusätzlich oder alternativ, insbesondere mittels einer oder mehreren Sensoreinheit des Fahrzeugs und/oder eines weiteren Fahrzeugs, sensorisch erfasste Umgebungsdaten eingelesen werden. Beispielsweise können zur Bestimmung der Idealtrajektorie beziehungsweise eines anzuzeigenden virtuellen Geisterfahrzeugs Aufzeichnung von Rennen erfahrener Fahrer verwendet werden. Diese können zum Beispiel in einer semantischen Karte hinterlegt sein, wobei zum Beispiel verschiedene Parameter, wie Fahrzeugposition und - Orientierung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung und Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) bezüglich eines bestimmten Fahrzeuges beziehungsweise Fahrzeugtyps einbezogen werden können. Hierbei kann die Auswahl über das Rennen mit der besten Rundenzeit erfolgen oder eine zusammengesetzte Auswahl der besten Rennabschnitte oder über eine Fusion von Daten mehrerer bester Rundenfahrten. Zusätzlich oder alternativ können weitere variierende Einflüsse auf Idealtrajektorie und Höchstgeschwindigkeit und Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) berücksichtigt werden, wie zum Beispiel Fahrbahnreibwerte, Sichtverhältnisse, Fahrzeugtyp, Fahrertyp usw. Mittels Fahr- und FahrzeugSimulationen können vorteilhafterweise bei bekannten Rennstrecken und Fahrzeugdaten bezüglich eines Optimierungszieles wie minimaler Rundenzeiten unter der Randbedingung eines stabilen und sicheren Fahrverhaltens die Idealtrajektorien und die zugehörigen Fahrzeugdaten wie Geschwindigkeitsverlauf, zulässigen (Längs- und Quer-) Beschleunigungen über der Strecke und die zugehörigen Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) bestimmt werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Idealtrajektorie optimal bestimmt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens die Idealtrajektorie unter Verwendung eines geometrischen Verfahrens bestimmt werden. Beispielsweise kann eine geometrische Bestimmung der Idealtrajektorien innerhalb der Fahrbahn mittels geometrischer Verfahren, wie zum Beispiel Übergangsbögen oder Klothoiden, durchgeführt werden.
-
Vorteilhafterweise können dadurch Kurven beziehungsweise Kurvenradien vergrößert oder enge Kurvenradien und damit größere Querbeschleunigungen und abrupte Beschleunigungsänderungen vermieden werden. Um eine maximale Geschwindigkeit über der Idealtrajektorie zu bestimmen, können dem Fachmann bekannte Algorithmen verwendet werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens bzw. Ermitteln bzw. Berechnen einer Nebenidealgeschwindigkeit aufweisen, die einer auf der Nebentrajektorie idealen Höchstgeschwindigkeit entspricht. Beispielsweise kann es insbesondere bei Amateurfahrern vorkommen, dass das Fahrzeug mindestens abschnittsweise neben der Idealtrajektorie handgesteuert gefahren wird. Das kann heißen, dass die für die Idealtrajektorie gültige Höchstgeschwindigkeit auf den Nebenlinien / Nebentrajektorien aber geringer sein sollte, da beispielsweise infolge nun möglicherweise geringerer Kurvenradien und festgelegter maximal zulässiger Querbeschleunigungen die Höchstgeschwindigkeit neben der Idealtrajektorie geringer sein sollte. Durch das Bestimmen der Nebenidealgeschwindigkeit kann vorteilhafterweise die Fahrsicherheit auch auf Neben- oder Rückholtrajektorien erhöht werden, wobei gleichzeitig die Rundenzeiten minimal gehalten werden kann. Zur Bestimmung der Höchstgeschwindigkeit beziehungsweise Kurvengeschwindigkeit abseits der Idealtrajektorie können ebenfalls dem Fachmann bekannte Algorithmen eingesetzt werden. Die möglichen Kurvenradien können dann nicht nur durch die Fahrbahn oder Fahrbahnmarkierungen oder die Idealtrajektorie vorgegeben sein, sondern auch durch die Trajektorien beziehungsweise Kurven, die sich ergeben können, wenn der Fahrer das Fahrzeug auf die Idealtrajektorie zurückführt. Anhand des Lenkwinkels kann dann beispielsweise die Trajektorie zur Zurückführung des Fahrzeugs auf die Idealtrajektorie (Rückkehrtrajektorie) prognostiziert werden und die hierfür gültige Höchstgeschwindigkeit bestimmt werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Erkennens von Hindernissen auf der Fahrstrecke umfassen, wobei im Schritt des Bestimmens die Idealtrajektorie ansprechend auf den Schritt des Erkennens modifiziert wird, um die Hindernisse zu umfahren. Beispielsweise kann es vorkommen, dass ortsfeste und zusätzlich oder alternativ ortsveränderliche Hindernisse, beispielsweise Fahrzeuge, auf der Fahrbahn sind. Hier kann mittels Algorithmen der Bildverarbeitung zur Freiflächenerkennung eine aktualisierte Fahrlinie / Trajektorie / Fahrschlauch mit ihren „zusätzlichen Kurven“ um die Hindernisse ermittelt werden. Mittels der nun beispielsweise online ausgeführten Verfahren zur Bestimmung einer aktualisierten Idealtrajektorie für ein Fahrzeug auf einer Rennstrecke mit zugehörigem Höchstgeschwindigkeitsprofil kann das Hindernis vorteilhafterweise umfahren beziehungsweise überholt werden. Die Erkennung und Umfahrung von Hindernissen und damit verbundene Kurven können dabei zu einer Aktualisierung von Idealtrajektorie und Höchstgeschwindigkeiten führen.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens die Idealgeschwindigkeit abhängig von einem Personenparameter bestimmt werden. Dabei kann der Personenparameter einer Fähigkeitsstufe einer das Fahrzeug steuernden Person entsprechen. In einem Trainingsmodus kann beispielsweise ein weniger erfahrener Rennfahrer sich an immer höhere Querbeschleunigungen und auch Längsbeschleunigungen herantasten. Beispielsweise kann beginnend mit einer bestimmten gewählten geringen zulässigen Querbeschleunigung und auch Längsbeschleunigung diese Runde für Runde automatisch inkrementell erhöht werden, bis die maximal zulässigen Limits erreicht sein können. Dabei kann dem Fahrer beispielsweise auf einer bestimmten Rennstrecke bei bestimmten Umgebungsbedingungen die für sein bestimmtes Fahrzeug zur Erlangung einer minimalen aber sicheren Rundenzeit bezogen auf seinen aktuellen Fähigkeitslevel die Höchstgeschwindigkeit, zulässige Beschleunigungen und Steuerparametern des (Geister-) Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) über der Strecke angezeigt werden. Der inkrementelle Betrag der Erhöhung kann dabei auch wählbar sein oder sich aus der Anzahl gewählter Runden ergeben. Das hat den Vorteil, dass der weniger erfahrene Rennfahrer sich so an ein Idealprofil Runde für Runde aus einer sicheren Fahrweise herantasten kann. Denkbar wäre auch, dass man die Referenz Schritt für Schritt steigert, wie bei Spielen auf verschiedenen Leveln, beispielsweise vom Amateur, Werksfahrer bis zum Formel 1-Fahrer, und so den Nutzer Schritt für Schritt heranführen und den Spielcharakter einbringen kann. Denkbar wäre auch, dass der Nutzer eine Art „Führerschein“ für die betreffende Rennstrecke erwerben kann, indem er nachweist, diese hinlänglich zu beherrschen und dann schließlich auf die vorstehend beschriebene Unterstützungsfunktion verzichten kann. Der Nachweis kann beispielsweise aus bestimmten zulässigen statistischen Abweichungen der Idealtrajektorie zu real gefahrenen Trajektorien mit zugehörigen Fahrzeugdaten, wie Geschwindigkeitsverlauf, Längs- und Querbeschleunigungen über die Strecke und die zugehörigen Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) abgeleitet werden. Beispielsweise kann mittels einer auf den Fahrer gerichteten Kamera zur Erfassung von Kopf- und/oder Gesichts- und/oder Augenmerkmalen (Driver Monitoring Kamera) eine Personifizierung dieses „Führerscheins“ vorgenommen werden, wodurch Manipulationen und Betrug erschwert werden können und die Unterstützungsfunktion im Fahrzeug automatisch zu- bzw. abschaltbar sein kann. Optional können dabei alle Soll- und Ist- Trajektorien aller gefahrenen Runden mit den Fahrzeugdaten, Steuerparameter und optional Umgebungsdaten, Personifizierungen usw. in einer, optional GNSS basierten, semantischen Karte der Rennstrecke abgelegt werden, die im Fahrzeug oder dem Back-End des Service Providers der Karte und des vorliegenden Verfahrens gespeichert sein kann. Auswertungen von Soll / Ideal- und Istwerten von Fahrzeugdaten und Fahrersteuerungen in einer semantischen Karte ermöglichen vorteilhafterweise eine Bewertung und Bescheinigung von Fahrerfähigkeiten.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Generierens das Ausgabesignal generiert werden, um eine mögliche Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die im Schritt des Bestimmens bestimmte Idealgeschwindigkeit zu begrenzen. Beispielsweise können zur Rückkehr auf die Idealtrajektorie Rückkehrtrajektorien bestimmt und angezeigt werden, wobei die Höchstgeschwindigkeit beim Rückkehren begrenzt werden kann. Assistenzsysteme, wie beispielsweise Spurhalteassistenten mit oder ohne Lenkunterstützung, können zum Beispiel dahingehen modifiziert beziehungsweise erweitert werden, dass nicht die (seitlichen) Fahrbahnmarkierungen als Führungsgrößen dienen, sondern die Idealtrajektorie beziehungsweise bei Abweichungen dann die Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie (mittig bezüglich des Fahrzeugs). Bei Freiflächen, die zu engen Kurven oder Engstellen führen, kann zum Beispiel eine automatische Geschwindigkeitsreduktion beziehungsweise automatische Bremsung erfolgen. Vorteilhafterweise kann dadurch die Fahrsicherheit erhöht werden.
-
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
-
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern beziehungsweise umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
-
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
-
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
-
Zudem wird ein Fahrzeug mit einer Variante der zuvor vorgestellten Vorrichtung und mit einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Idealtrajektorie und zusätzlich oder alternativ der Nebentrajektorie und zusätzlich oder alternativ der Rückholtrajektorie vorgestellt. Durch diese Kombination können alle zuvor genannten Vorteile optimal umgesetzt werden.
-
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
-
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 5 eine schematische Darstellung eines Helms mit einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 6 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 7 eine schematische Draufsichtsdarstellung auf eine Strecke gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 8 eine schematische Draufsichtsdarstellung auf einen Abschnitt einer Strecke mit einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Sportwagen ausgebildet und auf einer Strecke 105 angeordnet, bei der es sich lediglich beispielhaft um eine Rennstrecke für Motorsport handelt. Die Rennstrecke ist als Rundkurs mit mehreren Recht- und Linkskurven ausgeformt, die während eines Rennens mehrmals gefahren werden. Das Fahrzeug 100 ist ausgebildet, um mittels Hinweisen an einen Fahrer des Fahrzeugs 100 und begrenzenden Systemeingriffen, beispielhaft bezüglich Quer- und Längsbeschleunigungen, Rundenzeiten zum Umrunden der Strecke 105 in einer sicheren Weise zu verringern.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 100 hierbei ausgebildet, um über eine Schnittstelle zu beispielhaft einer externen Kartenvorrichtung 140, bei der es sich in einem Ausführungsbeispiel um das Back-End eines Service Providers der Karte handelt, ein Kartensignal 120 einzulesen, das eine aktuelle Karte der Strecke 105 sowie deren Umgebung repräsentiert. Unter Verwendung von Positionssignalen 130a, 130b, die in diesem Ausführungsbeispiel von einem eines GNSS Satellitensystems 115 bereitstellbar sind, ist das Fahrzeug 100 zudem innerhalb der bereitgestellten Karte, das heißt auf der Strecke 105, GNSS basiert lokalisierbar. Dabei ist mittels der Positionssignale 130a, 130b eine aktuelle Position das Fahrzeugs 100 auf der Strecke 105 bestimmbar sowie eine Orientierung des Fahrzeugs 100, das heißt eine Ausrichtung des Fahrzeugs 100 auf der aktuellen Position bezüglich der Strecke 105.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs 100, wie es in der nachfolgenden 2 beschrieben wird, unter Verwendung der Signale 120, 130 lediglich beispielhaft online durchführbar, beispielhaft unter Verwendung einer externen Steuereinrichtung 140, die auch als Cloud bezeichnet werden kann.
-
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Verfahren 200 können zum Betreiben eines Fahrzeugs, wie es in der vorangegangenen Figur beschrieben wurde, ausgeführt werden.
-
Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 205 des Bestimmens einer Idealtrajektorie und beispielhaft einer Idealgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer Fahrstrecke.
-
Dabei wird in einem Ausführungsbeispiel im Schritt 205 des Bestimmens die Idealtrajektorie unter Verwendung eines geometrischen Verfahrens bestimmt. Hierfür wird lediglich beispielhaft die Idealtrajektorie, die auch als Ideallinie bezeichnet werden kann, innerhalb der Fahrbahn mittels geometrischer Verfahren, wie Übergangsbögen oder Klothoide bestimmt, um Kurven beziehungsweise Kurvenradien zu vergrößern oder um enge Kurven beziehungsweise Kurvenradien und damit größere Querbeschleunigungen und abrupte Beschleunigungsänderungen zu vermeiden.
-
Weiterhin umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 210 des Einlesens eines eine aktuelle Position und beispielhaft eine aktuelle Pose repräsentierenden Positionssignals. In einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 210 des Einlesens zusätzlich zu dem Positionssignal ein eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentierendes Geschwindigkeitssignal eingelesen.
-
In einem Ausführungsbeispiel kann das Positionssignal beispielsweise mittels eines GNSS Systems des Fahrzeugs empfangen werden. Unter Verwendung des Positionssignals kann beispielsweise ein entsprechendes Positionsbestimmungssystem im Fahrzeug seine Position und optional Orientierung bestimmen. Optional kann das GNSS System im Fahrzeug zusätzlich mit einer Koppelnavigation ausgestattet sein. Zudem kann in einem Ausführungsbeispiel die Geschwindigkeit beispielsweise aus der Veränderung der GNSS Position und/oder mittels Fahrzeugsensoren (Raddrehzahl) bestimmt werden.
-
Wenn die aktuelle Position und/oder Orientierung auf einer sich von der Idealtrajektorie unterscheidenden Nebentrajektorie erfasst wird, folgt ein Schritt 215 des Ermittelns einer Rückholtrajektorie, um das Fahrzeug zu der Idealtrajektorie zurückzuleiten.
-
Zudem umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 220 des Generierens eines Ausgabesignals zum Ansteuern des Fahrzeugs. Dabei wird unter Verwendung des Ausgabesignals das Fahrzeug auf die Idealtrajektorie zurückgeführt und lediglich beispielhaft werden zusätzlich die Idealtrajektorie und die Nebentrajektorie und die Rückholtrajektorie mittels einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs angezeigt.
-
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Betreiben eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Verfahren 200 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen 2 beschriebenen Verfahren, mit dem Unterschied, dass das hier dargestellte Verfahren 200 zusätzliche Schritte umfasst.
-
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 200 einen Schritt 300 des Einlesens von mindestens einem Parameter. Lediglich beispielhaft werden dabei als Parameter Streckendaten und Fahrzeugdaten und Daten eines anderen Fahrzeugs und sensorisch erfasste Umgebungsdaten eingelesen. Beispielhaft werden Streckendaten mittels einer hinterlegten und zusätzlich oder alternativ einer über das Back-End des Service Providers abrufbaren Karte eingelesen. In einem Ausführungsbeispiel werden dabei zusätzlich der Fahrzeugtyp des Fahrzeugs sowie variierende Einflüsse auf die Idealtrajektorie und Höchstgeschwindigkeit und Steuerparameter des Fahrers, wie Gas, Bremse, Lenkung, Gang, berücksichtigt, wie zum Beispiel sensorisch erfasste Fahrbahnreibwerte und Sichtverhältnisse. Zudem sind lediglich beispielhaft als Daten eines anderen Fahrzeugs Aufzeichnungen von Rennen erfahrener Fahrer in einer beispielhaften semantischen Karte hinterlegt, inklusive der jeweiligen Fahrzeugposition sowie Orientierung (Pose), der Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung und Steuerparametern des Fahrers bezüglich eines bestimmten Fahrzeuges beziehungsweise Fahrzeugtyps. Optional kann die Auswahl der hinterlegten Daten beispielsweise über das Rennen mit der besten Rundenzeit erfolgen oder über eine zusammengesetzte Auswahl der besten Rennabschnitte oder über eine Fusion von Daten mehrerer bester Rundenfahrten.
-
Zusätzlich oder alternativ können mittels Fahr- und Fahrzeugsimulationen bei bekannten Rennstrecken und Fahrzeugdaten bezüglich eines Optimierungszieles wie minimaler Rundenzeiten unter der Randbedingung eines stabilen und sicheren Fahrverhaltens die Idealtrajektorien und die zugehörigen Fahrzeugdaten wie Geschwindigkeitsverlauf, zulässigen Längs- und Querbeschleunigungen über der Strecke und die zugehörigen Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) bestimmt werden.
-
Optional kann für jede denkbare Position und Orientierung (das heißt für jede Position gibt es eine Mehrzahl an Orientierungen) für ein bestimmtes Fahrzeug und bestimmte Umgebungsbedingungen auf der Rennstrecke eine ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie mit dem Optimierungsziel kurzer Rundenzeiten unter Berücksichtigung maximal zulässiger Querbeschleunigung sich ergebende Geschwindigkeiten bestimmt (berechnet beziehungsweise simuliert) und beispielsweise in einer semantischen und optional GNSS basierten Karte der Rennstrecke vorab gespeichert werden. Um den Speicher- und Rechenaufwand zu reduzieren kann die Position in der Karte gerastert sein, beispielsweise 10cm, als auch auf diesen gerasterten Positionen die Orientierungen abgestuft werden, beispielsweise 10°.
-
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren 200 zudem einen Schritt 305 des Erkennens von Hindernissen auf der Strecke. In diesem beispielhaften Schritt 305 des Erkennens werden lediglich beispielhaft sowohl ortsfeste als auch ortsveränderliche Hindernisse erfasst, wie beispielsweise andere Fahrzeuge auf der Strecke. Dabei wird im Schritt 205 des Bestimmens die Idealtrajektorie ansprechend auf den Schritt des Erkennens modifiziert, um die Hindernisse zu umfahren. Mit anderen Worten wird zum Beispiel mittels Algorithmen einer Bildverarbeitung zur Freiflächenerkennung eine aktualisierte Fahrlinie / Trajektorie / Fahrschlauch mit zusätzlichen Kurven um die Hindernisse ermittelt. Mittels beispielsweise eines online ausgeführten Verfahrens zur Bestimmung einer aktualisierten Idealtrajektorie für das Fahrzeug auf der Strecke mit zugehörigem Höchstgeschwindigkeitsprofil können die Hindernisse anschließend umfahren beziehungsweise überholt werden.
-
In einem Ausführungsbeispiel folgt auf die Schritte 300, 305 des Einlesens und des Erkennens der Schritt 205 des Bestimmens. Dabei wird beispielhaft die Idealtrajektorie sowie die Idealgeschwindigkeit unter Verwendung der im vorangegangenen Schritt 300 des Einlesens eingelesenen Parameter durchgeführt.
-
Zudem wird in einem Ausführungsbeispiel im Schritt 205 des Bestimmens die Idealgeschwindigkeit abhängig von einem Personenparameter bestimmt. Dabei entspricht der Personenparameter einer Fähigkeitsstufe einer das Fahrzeug steuernden Person. Beispielhaft wird hierbei in einem Trainingsmodus ein weniger erfahrene Rennfahrer an immer höhere Querbeschleunigungen und auch Längsbeschleunigungen herangeführt, beispielsweise beginnend mit einer bestimmten gewählten geringen zulässigen Querbeschleunigung und auch Längsbeschleunigung. Diese wird lediglich beispielhaft Runde für Runde inkrementell erhöht, bis die maximal zulässigen Limits erreicht sind. Das heißt, wenn die zulässigen Limits überschritten werden, greifen die Assistenzsysteme ein und begrenzen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
-
In einem Ausführungsbeispiel kann der inkrementelle Betrag der Erhöhung dabei auch wählbar sein oder sich aus der Anzahl gewählter Runden ergeben. Der weniger erfahrene Rennfahrer kann sich so an ein Idealprofil Runde für Runde aus einer sicheren Fahrweise herantasten.
-
Optional kann dabei die Referenz Schritt für Schritt gesteigert werden, wie bei Spielen auf verschiedenen Leveln, vom Amateur, Werksfahrer bis zum Formel 1-Fahrer und so den Nutzer Schritt für Schritt heranführt und den Spielcharakter einbringt.
-
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Nutzer optional eine Art „Führerschein“ für die betreffende Rennstrecke erwerben, indem er nachweist, diese hinlänglich zu beherrschen und dann schließlich auf die Unterstützungsfunktion des Verfahrens verzichten kann. Der Nachweis kann beispielsweise aus den bestimmten zulässigen statistischen Abweichungen Idealtrajektorie zu real gefahrenen Trajektorien mit zugehörigen Fahrzeugdaten wie Geschwindigkeitsverlauf, (Längs- und Quer-) Beschleunigungen über der Strecke und die zugehörigen Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) abgeleitet werden. Mittels einer auf den Fahrer gerichteten Kamera zur Erfassung von Kopf- und/oder Gesichts- und/oder Augenmerkmalen (Driver Monitoring Kamera) kann beispielsweise eine Personifizierung dieses „Führerscheins“ vorgenommen werden, wodurch Manipulationen und Betrug erschwert werden und die Unterstützungsfunktion im Fahrzeug automatisch zu- bzw. abschaltbar wäre. Das heißt, nur wer nachweist, dass er der bestimmte Fahrer ist und eine ihm zugeordnete bestimmte Fahrerfahrung bzw. Fähigkeiten hat, bekommt die Limits auf entsprechend hohe Werte gesetzt, ansonsten nicht.
-
Bei den aufgeführten Methoden können weitere variierende Einflüsse auf Idealtrajektorie und Höchstgeschwindigkeit und Steuerparameter des Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung, Gang) berücksichtigt werden, wie zum Beispiel Fahrbahnreibwerte, Sichtverhältnisse, Fahrzeugtyp, Fahrertyp usw.
-
Somit kann einem bestimmten Fahrer auf einer bestimmten Rennstrecke bei bestimmten Umgebungsbedingungen die für sein bestimmtes Fahrzeug zur Erlangung einer minimalen aber sicheren Rundenzeit bezogen auf seinen aktuellen Fähigkeitslevel die Höchstgeschwindigkeit, zulässigen Beschleunigungen und Steuerparametern des (Geister-) Fahrers (Gas, Bremse, Lenkung) über der Strecke angezeigt werden. Weiterführend können diese Informationen zur assistierten (beispielsweise Anzeige und/oder richtungsabhängiger haptischer Lenk- und/oder Gas- und/oder Bremsunterstützung), (teil-) automatisierten (Lenk- und/oder Gas- und/oder Brems- und/oder Gang- Eingriffe) oder autonomen Fahrt verwendet werden.
-
Optional kann eine Auswertung von Soll / Ideal- und Istwerten von Fahrzeugdaten und Fahrersteuerungen in einer semantischen Karte eine Bewertung und Bescheinigung von Fahrerfähigkeiten ermöglichen.
-
In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt auf den Schritt 205 des Bestimmens ein Schritt 310 des Bestimmens einer Nebenidealgeschwindigkeit, die einer auf der Nebentrajektorie idealen Höchstgeschwindigkeit entspricht. Diese Nebenidealgeschwindigkeit kann sich dabei von der für die Idealtrajektorie gültige Höchstgeschwindigkeit unterscheiden, da beispielsweise infolge möglicherweise kleinerer Kurvenradien und festgelegter maximal zulässiger Querbeschleunigungen die optimale Höchstgeschwindigkeit neben der Idealtrajektorie geringer ist. Zur Bestimmung der Höchstgeschwindigkeit beziehungsweise Kurvengeschwindigkeit abseits der Idealtrajektorie wird ein dem Fachmann bekannter Algorithmus eingesetzt. Die möglichen Kurven oder Kurvenradien sind dann nicht durch die Fahrbahn oder Fahrbahnmarkierungen oder durch die Idealtrajektorie vorgegeben, sondern auch durch die Trajektorien, die sich ergeben können, wenn der Fahrer das Fahrzeug auf die Idealtrajektorie zurückführt. Anhand des Lenkwinkels können dann beispielsweise die Trajektorie zur Zurückführung des Fahrzeugs auf die Idealtrajektorie (Rückkehrtrajektorie) prognostiziert und die Höchstgeschwindigkeit bestimmt werden.
-
In einem Ausführungsbeispiel folgt auf den Schritt 310 des Bestimmens einer Nebenidealgeschwindigkeit der Schritt 215 des Ermittelns der Rückholtrajektorie. Dabei ist die im beispielhaften Such- beziehungsweise Optimierungsverfahren bestimmte (berechnete beziehungsweise simulierte) ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie eine aus vielen möglichen Rückkehrtrajektorien, unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Querbeschleunigung und der sich ergebenden höchsten Geschwindigkeit der auf die Idealtrajektorie treffende Rückkehrtrajektorie, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs am Auftreffpunkt der Rückkehrtrajektorie auf die Idealtrajektorie nicht größer als die auf der Idealtrajektorie zulässige ist.
-
In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Schritt 215 des Ermittelns auch parallel zu anderen Schritten des Verfahrens 200 durchgeführt werden. Beispielsweise kann für jede aktuelle Position des Fahrzeugs auf der Rennstrecke in einem Raster und für jede aktuelle Orientierung in dieser Abstufung auf dieser aktuellen Position die ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie fortlaufend eingelesen werden. Sind aktuelle Position und Orientierung des Fahrzeugs deckungsgleich mit der Idealorientierung auf der Position der Ideallinie braucht keine Rückkehrtrajektorie eingelesen werden.
-
Verlässt der Fahrer die Ideallinie, beispielsweise zur Umfahrung von Hindernissen (Fahrzeug, Gegenstände, usw.) oder sein Heck ist ausgebrochen (das heißt er kann beispielsweise bezüglich der Position auf der Idealtrajektorie sein aber seine Orientierung ist infolge eines ausgebrochenen Hecks eine andere als die für die aktuelle Position erforderliche Orientierung um auf der Ideallinie zu bleiben) usw., können fortlaufend die vorab bestimmte (berechnete beziehungsweise simulierte) in der Karte hinterlegte ideale Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie unter Berücksichtigung maximal zulässiger Querbeschleunigungen sich ergebende höchste Geschwindigkeiten ausgehend von der jeweiligen aktuellen Position und Orientierung des Fahrzeugs eingelesen werden.
-
Die bestimmten (berechneten beziehungsweise simulierten) idealen Rückkehrtrajektorien berücksichtigen dabei beispielhaft die Kinematik (beispielsweise über ein Fahrspurmodell).
-
Zudem wird in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens 200 im Schritt des Generierens das Ausgabesignal generiert, um eine mögliche Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die im Schritt des Bestimmens bestimmte Idealgeschwindigkeit zu begrenzen. Optional kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch auf die im Schritt 310 des Bestimmens bestimmte Nebenidealgeschwindigkeit begrenzt werden.
-
Das Verfahren 200 kann offline und/oder online gerechnet werden. Mit den Ergebnissen können sowohl eine Idealtrajektorie und zugehörigen Höchstgeschwindigkeit über der Rennstrecke als auch ein ideal fahrendes Geisterfahrzeug bestimmt und dem Fahrer eines realen Fahrzeugs als Referenz angezeigt werden.
-
Die Erkennung und Umfahrung von Hindernissen und damit verbundenen Kurven führt dabei zu einer Aktualisierung von Idealtrajektorie und Höchstgeschwindigkeiten.
-
Der Vorteil liegt in einer erhöhten Sicherheit für den Fahrer und Hinweisen zur Verbesserung der Steuerung des Fahrzeugs zur Erlangung schneller und sicherer Rundenzeiten.
-
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Fahrzeug 100 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen Figur eines beschriebenen Fahrzeugs. Dabei umfasst das Fahrzeug 100 eine Vorrichtung 400, die ausgebildet ist um ein Verfahren, wie es in den vorangegangenen 2 und 3 beschrieben wurde, zu steuern.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 400 ausgebildet, um verschiedene Parameter einzulesen. Bei den Parametern handelt es sich lediglich beispielhaft um hinterlegte Daten zu dem Fahrzeug 100 sowie zu der von dem Fahrzeug 100 zu befahrenden Strecke 105 sowie um beispielhaft sensorisch erfasste Daten zu aktuellen Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs 100.
-
Unter Verwendung der hinterlegten und erfassten Daten ist die Vorrichtung 400 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine Idealtrajektorie 405 bestimmen und diese unter Verwendung eines Ausgabesignals 407 und mittels einer Anzeigeeinrichtung 410 des Fahrzeugs 100 anzuzeigen. Die Anzeige erfolgt lediglich beispielhaft mittels RTA (Race Track Assist) augmentierter Visualisierung. In einem Ausführungsbeispiel ist dabei die Idealtrajektorie 405 einem Fahrer des Fahrzeugs 100 beispielhaft als farbige Linie augmentiert visualisierbar. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Idealtrajektorie zum Beispiel auch als augmentiertes Geisterfahrzeug visualisierbar sein.
-
Die Vorrichtung 400 ist weiterhin ausgebildet, um unter Verwendung eines Positionssignals 130, sowie weiterer, in der hier dargestellten Figur nicht gezeigten Positionssignale, eine aktuelle Position sowie eine aktuelle Orientierung des Fahrzeugs 100 auf der Strecke 105 zu bestimmen. In einem Ausführungsbeispiel ist das Positionssignal 130 durch ein Navigationssatellitensystem 115 bereitstellbar. Zusätzlich ist die Vorrichtung 400 in diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um, lediglich beispielhaft über eine Schnittstelle zu einem Antrieb 415 des Fahrzeugs 100, ein Geschwindigkeitssignal 420 einzulesen, das eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 repräsentiert.
-
Unter Verwendung der Signale 130, 420 ist die Vorrichtung 400 ausgebildet, um ein abweichendes Fahrzeugs 100 von der Idealtrajektorie 405 zu erfassen und eine der aktuellen Position und Orientierung entsprechende Nebentrajektorie 425 zu bestimmen, auf der sich das Fahrzeug 100 bewegt. Um das Fahrzeug 100 von der Nebentrajektorie 425 auf die Idealtrajektorie zurückzuleiten, ist die Vorrichtung 400 zudem ausgebildet, um eine Rückholtrajektorie 430 zu ermitteln.
-
Unter Verwendung des Ausgabesignals 407 sind in einem Ausführungsbeispiel die Nebentrajektorie 425 sowie die Rückholtrajektorie 430 zusätzlich zu der Idealtrajektorie 405 mittels der Anzeigeeinrichtung 410 anzeigbar. Zudem ist die Vorrichtung 400 ausgebildet, um unter Verwendung des Ausgabesignals 407 das Fahrzeug 100 anzusteuern und lediglich beispielhaft die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 auf eine für die aktuelle Situation als ideal bestimmte Geschwindigkeit zu begrenzen.
-
In einem Ausführungsbeispiel können die Funktionen von Spurhalteassistenten (mit oder ohne Lenkunterstützung) beispielsweise dahingehen modifiziert beziehungsweise erweitert sein, dass nicht die mittels bildgebender Sensoren erkannten (seitlichen) Fahrbahnmarkierungen als Führungsgrößen dienen, sondern die ermittelte und beispielhaft augmentierte Ideallinie / Idealtrajektorie beziehungsweise nur die Rückkehrtrajektorie zur Idealtrajektorie (mittig bezüglich des Fahrzeugs und nicht seitlich). Der Fahrer kann optisch und/oder akustisch und/oder haptisch bei Verlassen der Ideallinie / Idealtrajektorie rechts beziehungsweise linksseitig informiert/ gewarnt werden. Optional kann in einer (teil-) automatisierten Variante die Lenkung und/oder Gas und/oder Bremse und/oder Gang durch das Steuerungssystem und die durch den Fahrer gewählten verbliebenen Hand- oder Fußsteuerungen durch den Fahrer bedienbar sein, Sicherheitseingriffe können auch die Steuerungen ersetzen oder übersteuern oder begrenzen.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Helms 500 mit einer Anzeigeeinrichtung 410 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Anzeigeeinrichtung 410 ist beispielhaft von einer Vorrichtung ansteuerbar, wie sie in der vorangegangenen 4 beschrieben wurde. Dabei ist die Anzeigeeinrichtung 410 in einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um lediglich beispielhaft mittels augmentierter Visualisierung eine Idealtrajektorien 405, eine Nebentrajektorie 425 sowie eine Rückholtrajektorie 430 als farbige Linien visualisiert anzuzeigen.
-
In einem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 405 zusätzlich ausgebildet, um neben den Trajektorien 405, 425, 430 lediglich beispielhaft zusätzliche Funktionen eines Fahrzeugs, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit, augmentiert anzuzeigen.
-
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 410 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 410 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen 4 und 5 beschriebenen Anzeigeeinrichtung, wobei in der hier gezeigten Darstellung die Anzeigeeinrichtung 410 aus der Sicht eines die Anzeigeeinrichtung 410 nutzenden Fahrers gezeigt ist. Die hier gezeigte Anzeigeeinrichtung 410 ist lediglich beispielhaft als Teil eines Helms, wie er in der vorangegangenen 5 beschrieben wurde, oder optional als Display in oder an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs ausführbar.
-
In der hier gezeigten Darstellung ist mittels der Anzeigeeinrichtung 410 eine zu befahrende Strecke 105 sichtbar, auf der lediglich beispielhaft als mittels sogenannter augmented reality eine Idealtrajektorie 405 als Linie entlang der Fahrbahn visualisiert ist. Dabei ist die Idealtrajektorie 405 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel derart modifiziert, dass ein auf der Strecke 105 angeordnetes Hindernis 600, bei dem es sich beispielhaft um ein anderes Fahrzeug handelt, umfahrbar ist.
-
7 zeigt eine schematische Draufsichtsdarstellung auf eine Strecke 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Stecke 105 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Rundstrecke für Autorennen ausgebildet, wobei in der hier gezeigten Darstellung eine Idealtrajektorie 405 als entlang der Rundstrecke optimal zu befahrende Strecke visualisiert ist.
-
8 zeigt eine schematische Draufsichtsdarstellung auf einen Abschnitt einer Strecke 105 mit einem Fahrzeug 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel eine für das Fahrzeug 100 bestimmte Idealtrajektorie lediglich beispielhaft durch ein vorausfahrendes Geisterfahrzeug 800 visualisiert.
-
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
