WO2018224407A1 - Kraftfahrzeug mit fahrmodus und simulationsmodus - Google Patents

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WO2018224407A1
WO2018224407A1 PCT/EP2018/064491 EP2018064491W WO2018224407A1 WO 2018224407 A1 WO2018224407 A1 WO 2018224407A1 EP 2018064491 W EP2018064491 W EP 2018064491W WO 2018224407 A1 WO2018224407 A1 WO 2018224407A1
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motor vehicle
driver
simulation
mode
virtual
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PCT/EP2018/064491
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Inventor
Gerald Temme
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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
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Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/04—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles
    • G09B9/042—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of land vehicles providing simulation in a real vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle.
  • Motor vehicles of the current generation of vehicles have a multiplicity of complex functions, the number of which will continue to grow in future vehicle generations.
  • the number, distribution, complexity and performance of assistance functions in motor vehicles has increased sharply in recent years and will continue to increase in the next few years. This is especially true against the background of the introduction of mass-produced motor vehicles that support semi-automated or fully automated driving.
  • driver assistance systems also referred to as assistance systems
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • training films have the disadvantage that the driver can see the situations to be trained, but can not drive through them himself. The driver must therefore accomplish a considerable transfer performance in order to transfer his understanding of the functions and in particular of the assistance functions to a real trip with the motor vehicle.
  • Such a driving simulator is known, for example, from the utility model DE 20 2009 002 247 U1.
  • the driving simulator has, among other components, a cockpit with a seat for a driver and with operating elements of a vehicle and a vision system for displaying the surroundings of the driving vehicle visible to the driver during the simulation operation.
  • a satisfactory training success can only be achieved by such computer simulations in a driving simulator if the operating devices of the real motor vehicle, in particular the operating devices for operating the assistance functions of the motor vehicle, are simulated realistically in the computer simulation. Otherwise, in turn, a significant transfer performance of the driver is required to transfer the learned in the computer simulation on the operation and handling of the real motor vehicle. Due to the variety of available driver assistance systems, manufacturers, vehicle models and software versions and the associated diversity of input and operating concepts requires a realistic replica of the controls very extensive hardware and software of different types and is associated with a large footprint and very high costs.
  • driving training has the disadvantage that on the one hand a suitable trainer and on the other a suitable training track are required. Furthermore, driving training has the disadvantage that in particular more complex scenarios can be reproduced only to a limited extent or only with great effort in a reproducible form. Driving training is also associated with the disadvantage that training the driver in the area of the system limits of the motor vehicle and its assistance functions involves great challenges and because of the associated risks is in many cases not possible.
  • the object of the present invention is to provide the driver of a motor vehicle with a way to learn the individual functions of the motor vehicle in an effective manner with little effort.
  • the object is achieved by a motor vehicle which can be operated in a driving mode and in a simulation mode, having the features of patent claim 1.
  • Advantageous embodiments are described in the subclaims.
  • the motor vehicle according to the invention has a computer unit, a control device, a display device and a number of operating devices for operating the motor vehicle by a driver.
  • Such operating devices for operating the motor vehicle can be, for example, a steering wheel, an accelerator pedal (accelerator pedal), a brake pedal, and / or various forms of operating levers, in particular steering wheel control levers (steering column switches), operating keys, operating controls, operating switches and / or touchscreens and / or other controls.
  • Such operating devices for operating the motor vehicle can in particular also be operating devices for receiving voice input and / or for receiving input by gestures.
  • the motor vehicle is set up to be operated in at least two different operating modes, namely in a driving mode and in a simulation mode.
  • the driving mode and the simulation mode can not be active at the same time.
  • the motor vehicle is set up to interpret inputs of the driver on the operating devices as travel commands and to convert them into movements of the motor vehicle when the motor vehicle is in the driving mode and furthermore to set all the inputs of the driver the controls do not interpret as driving commands and not to implement in movements of the motor vehicle when the vehicle is in simulation mode.
  • Such an operating device on which the driver can make inputs that are interpreted as driving commands and implemented in movements of the motor vehicle, may, for example, be an accelerator pedal of the motor vehicle, by the actuation of which in driving mode, the motor vehicle can be accelerated.
  • Such an operating device may, however, also be, for example, a clutch pedal, from the actuation of which, in the driving mode, an engagement of the clutch and thus an acceleration of the vehicle result.
  • such an operating device can also be the operating lever of a cruise control system or any other operating device of the motor vehicle, on which the driver in the driving mode inputs can be made, which are interpreted as driving commands and implemented in movements of the motor vehicle.
  • the motor vehicle is thus configured to prevent inputs of the driver at the operating devices from being converted into movements of the motor vehicle when the motor vehicle is in simulation mode.
  • the driver can thus not drive the motor vehicle in the simulation mode, i. he can not move the car and does not accelerate. It is thus prevented that a stationary vehicle is set in motion by inputs of the driver on the operating devices.
  • the control device of the motor vehicle is configured to receive a switching signal and, upon receipt of the switching signal, to switch the operating mode of the motor vehicle between the driving mode and the simulation mode. For example, if the motor vehicle is currently in driving mode, the control device switches the operating mode of the motor vehicle from the driving mode to the simulation mode upon receipt of the switching signal. On the other hand, if the motor vehicle is currently in simulation mode, the control device switches the operating mode of the motor vehicle to the driving mode on receipt of the switching signal from the simulation mode.
  • the invention provides that the computer unit of the motor vehicle is set up to execute an interactive simulation in the simulation mode.
  • the interactive simulation simulates a drive with the motor vehicle as a virtual drive with a virtual motor vehicle.
  • the computer unit is also configured to interpret inputs of the driver on the operating devices in the simulation mode as simulation commands with which the virtual motor vehicle is controlled in the simulation.
  • an interactive simulation is understood as meaning a simulation which comprises an interaction between the user, ie the driver, and the simulation. It is provided that the user of the simulation, ie the driver of the force vehicle, which can use existing operating devices of the motor vehicle to control the virtual motor vehicle in the simulation.
  • the driver's inputs to the operating devices of the motor vehicle are not interpreted as travel commands which are converted into movements of the motor vehicle, in particular into an acceleration of the motor vehicle, but inputs by the driver to the operating devices are made by the driver Computing unit interpreted as simulation commands, which are implemented in a control of the functions of the virtual motor vehicle.
  • the motor vehicle is simulated in the interactive simulation as a virtual motor vehicle.
  • the replica of the motor vehicle as a virtual motor vehicle can be done in particular very realistic.
  • the assistance functions and other functions of the motor vehicle, the operation of the motor vehicle and the behavior of the motor vehicle in different driving situations can be simulated realistically.
  • the virtual vehicle environment as well as the virtual journey can be simulated realistically as such. This facilitates the driver's transmission of the learned in the simulation on real trips with the real motor vehicle.
  • the display device of the motor vehicle is adapted to display the virtual ride to the driver as a simulation output of the interactive simulation when the operating mode of the motor vehicle is the simulation mode, i. when the motor vehicle is operated in simulation mode.
  • the driver is thus displayed with the help of the display device of the motor vehicle, a virtual environment, which reproduces the virtual ride with the virtual vehicle.
  • the simulation output of the interactive simulation can in particular include a visual output, for example on a monitor, a screen, a display or a similar visual display device.
  • the simulation output of the interactive simulation may further comprise an audio output and / or a haptic output and / or other output.
  • the driver The simulation output of the interactive simulation makes it possible to record the course of the virtual run in the simulation mode on the basis of the simulation output. Based on this, the driver can control the virtual vehicle as part of the virtual journey by inputs to the operating devices.
  • the invention thus proposes that a computer-aided, interactive driving simulation is integrated into a motor vehicle.
  • the motor vehicle may be a motor vehicle whose functional scope, apart from the simulation mode, corresponds to the functional scope of a conventional motor vehicle.
  • the motor vehicle is completely ready to drive when it is in the driving mode and can be driven by the driver like a conventional motor vehicle.
  • the invention extends the conventional functional scope of the motor vehicle by a simulation mode in that an interactive simulation is carried out, in which the driver can test and train the functions, in particular the assistance functions, of the motor vehicle and how to handle these functions.
  • the motor vehicle itself is thus adapted to carry out a simulation, i.
  • an essentially roadworthy motor vehicle is used as a simulation environment by being extended by a possibility for switching between a driving mode and a simulation mode.
  • a driving mode Under a driving mode is generally understood an operating mode of the motor vehicle in which the vehicle is not in simulation mode.
  • the motor vehicle is directly or indirectly ready to drive in the driving mode.
  • An immediately ready-to-drive motor vehicle means a motor vehicle with which a driver can start driving with the motor vehicle by means of inputs to the control devices without further intermediate steps. This is the case, for example, when in a motor vehicle with an internal combustion engine the engine has already been started and an actuation of the accelerator pedal is converted directly into an acceleration of the motor vehicle.
  • An indirectly motor vehicle is understood to mean that additional intermediate steps are required before the vehicle is immediately ready to drive. This is the case, for example, if it is still necessary to activate the power supply of the motor vehicle and / or the motor of the motor vehicle before the vehicle is immediately ready to run, ie inputs to the corresponding operating devices are converted directly into movements of the motor vehicle.
  • a particular advantage of the invention consists in the fact that the driver according to the invention can use the already existing operating devices that serve in the driving mode of the motor vehicle for its operation for the operation of the virtual motor vehicle in the interactive simulation. As a result, it is advantageously achieved that the driver can transfer the experiences and capabilities gained in the simulation mode to real journeys with the real motor vehicle without any significant transfer performance. Rather, the driver can immediately implement the contents of the interactive simulation in the driving mode of the motor vehicle immediately.
  • the motor vehicle may, for example, be adapted to at least implement the commands for controlling the drive train inputs to the controls of the motor vehicle not in control commands for controlling the drive train of the motor vehicle.
  • the driver can also test all the functions of the motor vehicle in the area of the system limits of the motor vehicle and its assistance functions and gain appropriate experience and abilities without creating a safety risk for the driver or other road users.
  • the driver can test out his functions in simulation mode, in particular anywhere, and learn where the motor vehicle is standing, that is, can stand still, and / or park. A learning of the functions is thus possible, for example, in parking lots, but theoretically even during the waiting in front of a closed railway crossing or at a red traffic light.
  • each operating device is assigned at least one function of the motor vehicle in the driving mode and at least one operating device is assigned the same at least one function of the virtual motor vehicle in the simulation mode.
  • each operating device can advantageously be assigned the same at least one function of the virtual motor vehicle in the simulation mode.
  • Motor vehicle can be used in simulation mode or it can be a steering wheel control lever for operating an assistance function of the motor vehicle in the drive mode and to operate the same assistance function in the simulation mode.
  • an operating device for operating at least one function of the motor vehicle in the driving mode and for operating the same at least one function of the virtual motor vehicle in the simulation mode can be used in this way.
  • the display device comprises a display integrated in a combination instrument of the motor vehicle.
  • a combination instrument short instrument cluster, while an instrument cluster of the motor vehicle is understood, resulting from the joining of several instruments, eg. From the assembly of speedometer, odometer, tachometer, fuel gauge, coolant temperature gauge, indicator lights and / or direction indicators (turn signals).
  • Such a display device has the advantage that the simulation output can be elegantly integrated into the motor vehicle and displayed intuitively recognizable to the driver in the vicinity of the instruments of the motor vehicle.
  • the display device may comprise a display integrated in a center console of the motor vehicle. This offers the advantage that even a simulation output can be realized on a larger display.
  • the display device may include a head-up display.
  • a head-up display offers the advantage that the simulation output can be displayed to the driver in a particularly realistic and intuitive manner, since the display of the simulation output in the area of the field of view of the driver during the journey, i. in the area of the windscreen, and the driver does not have to lower or turn his gaze in order to capture the simulation output in simulation mode.
  • Such a display device based on a head-up display furthermore offers the advantage that a particularly large area is available for a visual display.
  • the display device may comprise a head-mounted display.
  • a head-mounted display can be in particular a virtual reality glasses or augmented reality glasses.
  • One on one Head-mounted display supported display device has the advantage that the simulation output the driver can be displayed in a particularly realistic and detailed.
  • the display device may alternatively or additionally comprise a different display.
  • the display can be a media monitor, ie a media display.
  • the display can be a media monitor integrated in the center console of the motor vehicle.
  • the motor vehicle has an operating mode selection device which is adapted to send the switching signal to the control device when the motor vehicle is in the driving mode and the driver operates the operating mode selection device.
  • the driver can initiate the changeover from the drive mode to the simulation mode by actuating the operating mode selection device.
  • the operating mode selection device is adapted to send the switching signal to the control device when the motor vehicle is in the simulation mode and the driver actuates the operating mode selection device. It is thus proposed that the driver can initiate the switchover from the simulation mode to the drive mode by operating the operation mode selection means
  • the operating mode selection device can be, for example, a switch, a controller and / or another operating element.
  • the operating mode selection device can in particular also be implemented as software, for example in the form of a menu which is displayed to the driver on a display and / or acoustically.
  • control device of the motor vehicle is set up to switch only in the simulation mode when the motor vehicle is stationary. In this way, advantageous risky situations can be avoided, which could arise if the driver uses the possibility of interactive simulation while driving and is thereby distracted.
  • control device is set up to end the simulation mode when the motor vehicle is switched off. This offers the advantage that a termination of the simulation mode is possible in a particularly simple manner.
  • control device may be configured to terminate the simulation mode when the motor vehicle is set in motion and / or to end the simulation mode when a parking lock of a transmission of the motor vehicle is released and / or terminate the simulation mode, if Parking brake of the motor vehicle is released.
  • the operating devices an accelerator pedal and / or a brake pedal and / or a steering wheel and / or a number of operating levers, in particular a number of steering wheel control levers (steering column switches), and / or a number of Operator buttons and / or a number of controls and / or a number of other controls include.
  • control device is adapted to operating components of the motor vehicle, which are relevant for the control of the motor vehicle in the driving mode, to leave in simulation mode in an activated state and / or to put these operating components of the motor vehicle in the simulation mode in an activated state.
  • operating components of the motor vehicle may in particular comprise a brake booster and / or a power steering system of the motor vehicle.
  • an activated state is understood to mean a state of the respective operating component of the motor vehicle, which the operating component also occupies while driving the motor vehicle in the driving mode.
  • a suction pump of a brake booster and / or a hydraulic pump of a power steering system of the motor vehicle can be put into an activated state or left in an activated state.
  • the operating devices associated with the respective operating components of the motor vehicle for example a steering wheel and / or a brake pedal, have a behavior that corresponds to the behavior during a real drive when the driver operates the operating device in the simulation mode ,
  • a particularly high degree of realism of the interactive simulation in the simulation mode can advantageously be achieved.
  • the motor vehicle has at least one assistance system set up to execute an assistance function.
  • the computer unit of the motor vehicle is set up to simulate a drive with the motor vehicle in the simulation mode as a virtual drive, in which at least one assistance function of the motor vehicle is used.
  • At least part of the operating devices of the motor vehicle is set up to operate at least one assistance function of the motor vehicle.
  • the computer unit is set up to perform a sensor emulation to simulate the at least one assistance function.
  • the computer unit for sensor emulation sends sensor signals, which depend on a course of the virtual journey, to the at least one assistance system of the motor vehicle.
  • Such sensor signals are in particular signals which are also generated in the driving mode of sensors installed in the motor vehicle and sent to the respective assistance system.
  • Examples of these are radar, lidar and / or camera systems which transmit sensor signals to an assistance system, for example to an adaptive cruise control system (ACC system) and / or to a lane keeping assistance system.
  • ACC system adaptive cruise control system
  • the computer unit can be set up to perform the at least one assistance function by means of a virtual assistance function model replicate.
  • a virtual assistance function model is understood as a simulation of the assistance function as a simulation model in the context of the simulation. It is thus proposed that the driver assistance systems installed in the real motor vehicle are not used in the simulation mode, but an associated model is used within the scope of the simulation. This offers the advantage that a comprehensive simulation of the assistance functions of the motor vehicle is possible in a particularly simple manner.
  • the interactive simulation includes training videos in which the driver of the virtual ride relevant functions of the motor vehicle are explained.
  • the training videos are in front of the virtual drive, i. they are displayed to the driver before the virtual journey.
  • the interactive simulation may advantageously include a control option that allows the driver to skip the training videos of the interactive simulation.
  • This control possibility can advantageously provide the interactive simulation to the driver, in particular when the driver tests a specific function of the motor vehicle in the course of the interactive simulation for the umpteenth time, eg. B. in particular in the case of retraining.
  • the computer unit is set up to execute a virtual driver training as an interactive simulation in the simulation mode.
  • the virtual driver training trains the driver in the operation of the functions of the motor vehicle, in particular in the operation of the assistance functions of the motor vehicle.
  • a virtual driver training is understood to mean an interactive simulation which, following a real driver training with a real motor vehicle, specifically trains and trains the driver in the operation of the motor vehicle and its functions through a simulation of selected driving situations.
  • the virtual driver training can include in particular as virtual trips such driving situations that have a particularly high level of complexity or are associated with a particularly high risk potential. This may include, in particular, driving situations in which the assistance functions of the motor vehicle reach their system limits and / or a manual intervention of the driver during a partially automated or fully automated driving becomes necessary.
  • This provides the advantage according to the invention that the driver can be trained in a particularly effective and efficient manner in dealing with the functions of the motor vehicle and in particular in dealing with the assistance functions of the motor vehicle.
  • the interactive simulation comprises an integrated evaluation function, with which the behavior of the driver in the virtual driver training is evaluated.
  • control device of the motor vehicle is adapted to unlock at least one function of the motor vehicle only for use by the driver, if the driver at least a portion of the virtual driver training, which the driver in the operation of at least one function is successfully completed.
  • control device and / or the computer unit of the motor vehicle is set up to provide and manage at least one user account that is assigned to exactly one driver and includes information on the training progress of that driver.
  • the information on training progress can indicate how far the personal training of the respective driver has progressed in dealing with the motor vehicle and its functions.
  • control device and / or the computer unit of the motor vehicle is set up to store the data describing the user account on an external memory.
  • An external memory is understood to be a memory which is spatially separated from the motor vehicle or which the driver can spatially separate from the motor vehicle.
  • Such an external memory can in particular mobile memory, for example in the form of a smart card or other memory card be.
  • the driver can transfer his individual user account from a first motor vehicle to a second motor vehicle, in particular to a rental motor vehicle.
  • the driver can for example use a chip card on which the data describing his user account (user account data) are stored in the second motor vehicle so that the control device and / or the computer unit of the second motor vehicle can read the user account data.
  • the virtual driver training as a training option includes an overview course.
  • Such an overview course may include, for example, a selected number of driving situations, wherein each driving situation involves dealing with a specific assistance function. This offers the advantage that the driver can be given a quick overview of the relevant functions of the motor vehicle as part of the interactive simulation.
  • the virtual driver training as a training option may include training specific driving situations.
  • driving situations can be, in particular, driving situations which are associated with a particular complexity and / or have a particular danger potential and / or illustrate the behavior of the functions of the motor vehicle in the area of the system boundaries.
  • the virtual driver training as a training option may include individual training.
  • An individual training is understood as a training whose content depends on the behavior of the individual driver in the course of the virtual driver training so far.
  • Has the driver for example, in the Previous history of the virtual driver training weaknesses in dealing with a specific assistance function and / or a particular driving situation revealed, this can be done in the context of interactive simulation retraining in which the driver is explained, what he has to respect and how he has to respond, and in which he is given the opportunity to continue training his skills in the same virtual ride or similar virtual rides.
  • the driver in the simulation mode is made possible a choice between the existing training options.
  • Figure 1 - a schematic representation of a motor vehicle according to the invention
  • Figure 2 - a schematic representation of the interior of a motor vehicle according to the invention.
  • the motor vehicle 1 shows a schematic representation of a motor vehicle according to the invention 1, which can be operated in a driving mode and in a simulation mode.
  • the motor vehicle 1 has a computer unit 3 designed as a vehicle computer, which is connected to a control device 5.
  • the motor vehicle 1 also has a display device 7, which is designed in this embodiment as a screen.
  • the embodiment uses as a display device 7 advantageously already installed in the motor vehicle media monitor, i. a media display.
  • the display device 7 is connected to the computer unit 3.
  • the motor vehicle 1 also has a number of operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 for operating the motor vehicle 1 by the driver 9.
  • the operating devices shown in this embodiment are a steering wheel 1 1, an accelerator pedal (accelerator pedal) 12, a brake pedal 13, two steering wheel control lever (steering column switch) 14 and a keypad 15, wherein the key panel 15 has six control buttons.
  • the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 are connected to the control device 5.
  • all inputs of the driver 9 to the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 are interpreted by the control device 5.
  • the motor vehicle 1 is thus set up by its control device 5 to interpret inputs of the driver 9 on the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15. If the motor vehicle 1 is in the driving mode, at least part of the inputs of the driver 9 to the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 are interpreted by the control device 5 as travel commands and converted into movements of the motor vehicle 1. If, for example, the driver 9 actuates the accelerator pedal 12, the control device 5 interprets this input as a movement command, namely as an acceleration command, and the motor vehicle 1 converts this movement command into an acceleration of the motor vehicle 1.
  • the motor vehicle 1 can not be in the driving mode and in the simulation mode at the same time.
  • the motor vehicle 1 further has an assistance system 8 configured to execute an assistance function, which is connected to the control device 5.
  • This assistance function is a partially automated driving of the motor vehicle 1 in this embodiment.
  • the assistance system 8 is connected to a plurality of sensors, not shown in FIG. 1, of the motor vehicle 1 in the form of a distance radar and a camera system which send sensor signals to the assistance system 8.
  • the assistance function realized by the assistance system 8 can be operated by the driver 9 by actuating the steering wheel operating lever 14.
  • the control device 5 of the motor vehicle 1 is further configured to receive a switching signal and upon receipt of the switching signal the operating Mode of the motor vehicle 1 to switch between the driving mode and the simulation mode. If, for example, the motor vehicle is in the drive mode and the driver actuates an operating mode selection device (not shown in FIG. 1) of the vehicle 1 which can be operated in the exemplary embodiment of FIG. 1 by the keys of the keypad 15, the operating mode is transmitted Selector device, the switching signal to the control device 5, so that the control device 5 switches the operating mode of the motor vehicle 1 of the drive mode in the simulation mode.
  • the control device 5 of the motor vehicle 1 is configured to switch to the simulation mode only when the motor vehicle 1 is stationary, ie when the motor vehicle 1 is not moving. This is realized in the embodiment of Figure 1, characterized in that the control device 5 of the motor vehicle 1 is adapted to switch only in the simulation mode when an automatic transmission (not shown in Figure 1) of the motor vehicle 1 in a parking position (position " P ”) is located.
  • the operation mode selector When the motor vehicle 1 is in the simulation mode and the driver 9 actuates the operation mode selector using the keys of the keypad 15, the operation mode selector sends the changeover signal to the controller 5, so that the controller 5 switches the operation mode of the vehicle Simulation mode in the driving mode.
  • the motor vehicle 1 is in the drive mode 1 fully ready to drive and can be driven by the driver 9 by inputs to the controls 1 1, 12, 13, 14, 15 in a conventional manner and in particular also accelerated and set in motion. If, however, the motor vehicle 1 is in the simulation mode, then the motor vehicle 1 is not ready to drive since all inputs of the driver 9 to the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 are not interpreted as travel commands. The driver 9 can therefore not drive the motor vehicle 1 in the simulation mode, ie in particular does not accelerate and does not set in motion.
  • the control device 5 is further adapted to the control of the motor vehicle 1 in the drive mode relevant operating components of the motor vehicle 1, namely, not shown in Figure 1 suction pump of a brake booster of the motor vehicle 1 and a likewise not shown hydraulic pump power steering of the motor vehicle 1, in one activated state when the motor vehicle is in simulation mode.
  • the driver 9 in the simulation mode is enabled to handle the steering wheel 11 and the brake pedal 13 correspondingly to the actual driving with the motor vehicle 1 in the driving mode.
  • the driver 9 can advantageously be given a realistic driving feel in the simulation mode in this way.
  • the control device 5 is further configured to terminate the simulation mode when the driver 9 releases a parking lock of the automatic transmission of the motor vehicle 1, i. when the driver 9 transfers the automatic transmission of the motor vehicle 1 from a parked position to another position, such as, for example, into a driving position.
  • the computer unit 3 of the motor vehicle 1 is configured to execute an inactive simulation in the simulation mode.
  • a drive in the motor vehicle 1 is modeled as a virtual drive with a virtual motor vehicle.
  • At least one drive with the motor vehicle 1 is modeled as a virtual drive, in which the assistance function realized by the assistance system 8 is used in the form of a partially automated driving.
  • the driver 9 is advantageously given the opportunity in this way to test the assistance function of the partially automated driving of the motor vehicle 1 in the context of the virtual drive in the simulation mode.
  • the computer unit 3 is further configured to interpret in the simulation mode inputs of the driver 9 on the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15 as simulation commands with which the virtual motor vehicle is controlled in the simulation.
  • Each operating device 1 1, 12, 13, 14, 15 is assigned at least one function of the motor vehicle 1 in the driving mode and each operating device 1 1, 12, 13, 14, 15 is assigned the same at least one function of the virtual motor vehicle in the simulation mode.
  • the steering wheel operating lever 14 is assigned the assistance function of the partially automated driving realized by the assistance system 8, ie the assistance function can be operated by an actuation of the steering wheel operating lever 14.
  • the same assistance function of the partially automated driving of the virtual motor vehicle can then also be operated by the steering wheel operating lever 14.
  • the computer unit 3 In order to simulate the assistance function implemented by the assistance system 8 in the simulation mode, the computer unit 3 carries out a sensor emulation. In this case, the computer unit 3 simulates the sensor signals of the sensors of the motor vehicle 1 connected to the assistance system 8 and transmits these sensor signals to the assistance system 8. The sensor signals are dependent on the course of the virtual journey in the simulation mode. Thus, for example, the computer unit 3 sends a distance signal to the assistance system 8 as a sensor signal, which depends on how large the distance between the virtual motor vehicle and an object of the virtual environment in the vicinity of the virtual motor vehicle is in the virtual drive. The assistance function realized by the assistance system 8 can thus be tested by the driver in a realistic manner in the simulation mode and the handling of this assistance function can be learned.
  • the display device 7 of the motor vehicle 1 is configured to display in the simulation mode to the driver 9 the virtual ride as a simulation output 21 of the interactive simulation.
  • the driver can, for example, get displayed a virtual environment which is one for the driver during a real one
  • Driving visual environment of the motor vehicle simulates and, for example.
  • the perspective of the driver 9 through the windshield of the motor vehicle 1 corresponds.
  • FIG. 2 shows the interior of a motor vehicle 1 according to the invention, which can be operated in a driving mode and in a simulation mode.
  • the interior has as control devices for operating the motor vehicle 1, a steering wheel 1 1, an accelerator pedal 12, a brake pedal 13, not shown in the figure 2 Steering wheel control lever 14, a keypad 15 with six buttons and a number of four controls 16 on.
  • the control knob 16 and the keypad 15 are integrated into a central console 23 of the motor vehicle 1.
  • the display device of the motor vehicle 1 comprises a display 35 integrated in a combination instrument of the motor vehicle 1, a display 37 integrated in the center console 23 of the motor vehicle 1, a head-mounted display in the form of an augmented reality display. Glasses 31, which is connected to the motor vehicle 1, and a head-up display 33.
  • the display devices 31, 33, 35, 37 are adapted to display the driver 9 in the simulation mode, the virtual ride as a simulation output 21 of the interactive simulation ,
  • the interactive simulation of the virtual ride 21 includes upstream training videos in which the driver 9 for the virtual ride relevant functions of the motor vehicle 1 are explained.
  • the driver is compared to a virtual ride that simulates a ride on the motor vehicle, in which the assistance function of semi-automated driving is used, the handling of this assistance function and the operation of the assistance function with the operating devices 1 1, 12, 13, 14, 15, 16 explains.
  • a virtual driver training is then carried out as an interactive simulation, which trains the driver in the operation of the assistance function of the partially automated driving realized by the assistance system 8.
  • the virtual driver training includes as training options an overview course, in which the driver 9 the basic handling of the assistance function of semi-automated driving is taught in a short overview, a training special driving situations, which in particular the operation of the assistance function of semi-automated driving in the area of their system boundaries and individual training, the content of which depends on the behavior of the driver during the virtual driver training so far.
  • the computer unit 3 is set up to enable the driver 9 to choose between the training options in the simulation mode.
  • the interactive simulation includes an integrated evaluation function with which the behavior of the driver 9 in the virtual driver training is evaluated.
  • the driver would like to know more about the assistance functions realized by the assistance systems of his motor vehicle and would like to train his handling of the motor vehicle and its functions, in particular its assistance functions.
  • the driver parks his vehicle, activates the parking lock of the automatic transmission of the vehicle by the automatic transmission is transferred to the parking position, and activates the training mode via a displayed by means of the display device of the vehicle vehicle menu.
  • the driver now has the opportunity to choose whether to take an overview course or to participate in training for specific driving situations or to reduce possible deficits as part of an individual training based on his previous training successes.
  • the selected type of simulation starts.
  • the virtual trips are supplemented by pre-arranged training videos (tutoring videos) in which the driver is explained the relevant elements of the upcoming virtual ride and the driving situations it contains before the driver himself drives through them in the virtual drive and the associated functions of the motor vehicle used.
  • the driver is shown as a simulation output a virtual environment in which he can complete a virtual journey with the virtual motor vehicle, which is a replica of the motor vehicle modeled on reality.
  • the operating components of the motor vehicle that are relevant to the control of the motor vehicle in the driving mode are in an activated state during the interactive simulation in order to give the driver a realistic driving feel.
  • inputs by the driver to the operating devices of the motor vehicle are not interpreted as travel commands and are not converted into movements of the motor vehicle.
  • the driver can now, as the motor vehicle in The reality does not move, safely and extensively learn the available assistance functions of the motor vehicle and train the handling of the assistance functions in the area of their system boundaries.
  • the knowledge and skills acquired in the interactive simulation can then be easily applied by the driver during a real journey on the motor vehicle without having to provide any appreciable transfer performance.
  • a system boundary in a training video may, for example, consist in the fact that the assistance system of the motor vehicle does not reliably detect standing obstacles when they are in the immediate vicinity of crash barriers.
  • the driver can go through the situation as an interactive simulation as part of a virtual drive with the virtual motor vehicle.
  • Such a virtual journey can, for example, include a special driving situation of the following type:
  • the driver drives to another vehicle which is on the left lane in the immediate vicinity of the guide plank had to stop a defect.
  • the assistance function of the own motor vehicle does not react to the stationary vehicle. Since the driver so far has no experience in dealing with the assistance function of the motor vehicle, he does not intervene in time and does not take over in time the manual control of the motor vehicle. It therefore comes to an accident.
  • the virtual ride, with which the special driving situation was reproduced, is terminated.
  • the driver wants to end the simulation mode and thus the virtual driver training, he can the simulation mode, for example. By a corresponding selection in a menu, i. leave an operation of the operating mode selector, by switching the automatic transmission to a position other than the parking position or by switching off the motor vehicle. If the driver terminates the simulation mode by one of the first two options, the motor vehicle is immediately immediately ready to run again.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, das in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus betrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug hat eine Rechnereinheit, eine Steuereinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung und eine Anzahl von Bedieneinrichtungen zur Bedienung des Kraftfahrzeugs durch einen Fahrer. Das Kraftfahrzeug ist dazu eingerichtet, im Fahrmodus Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen als Fahrbefehle zu interpretieren und in Bewegungen des Kraftfahrzeugs umzusetzen, und dazu eingerichtet, im Simulationsmodus sämtliche Eingaben des Fahrers n den Bedieneinrichtungen nicht als Fahrbefehle zu interpretieren und nicht in Bewegungen des Kraftfahrzeugs umzusetzen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, ein Umschaltsignal zu empfangen und bei Empfang des Umschaltsignals einen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs umzuschalten zwischen dem Fahrmodus und dem Simulationsmodus. Die Rechnereinheit ist dazu eingerichtet, im Simulationsmodus eine interaktive Simulation auszuführen, wobei die interaktive Simulation eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug als virtuelle Fahrt mit einem virtuellen Kraftfahrzeug nachbildet, und dazu eingerichtet, im Simulationsmodus Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen als Simulationsbefehle zu interpretieren, mit denen das virtuelle Kraftfahrzeug in der Simulation gesteuert wird. Die Anzeigeeinrichtung ist dazu eingerichtet, im Simulationsmodus dem Fahrer die virtuelle Fahrt als Simulationsausgabe der interaktiven Simulation anzuzeigen.

Description

Kraftfahrzeug mit Fahrmodus und Simulationsmodus
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug.
Kraftfahrzeuge der aktuellen Fahrzeuggeneration weisen eine Vielzahl komplexer Funktionen auf, deren Anzahl in zukünftigen Fahrzeuggenerationen weiter wachsen wird. Insbesondere die Anzahl, Verbreitung, Komplexität und Leistungsfähigkeit von Assistenzfunktionen in Kraftfahrzeugen hat in den letzten Jahren stark zugenommen und wird auch in den nächsten Jahren weiter zunehmen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund der Einführung serienreifer Kraftfahrzeuge, die ein teilautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren unterstützen.
Solche Assistenzfunktionen werden durch Fahrerassistenzsysteme (kurz als Assis- tenzsysteme bezeichnet) des Kraftfahrzeuges, die auch als Advanced Driver As- sistance Systems (ADAS) bezeichnet werden, realisiert.
Mit der Funktionsvielfalt und Komplexität derartiger Systeme im Kraftfahrzeug nehmen auch die Komplexität ihrer Bedienung und die damit verbundenen Anforderun- gen an den Fahrer zu. Problematisch ist dabei insbesondere, dass sowohl die Bedienung als auch die Systemgrenzen derartiger Fahrassistenzsysteme in der Regel herstellerspezifisch, in vielen Fällen fahrzeugmodellspezifisch und in einigen Fällen sogar abhängig von der Softwareversion des Fahrerassistenzsystems sind. Vor der Verwendung eines ihm nicht vertrauten Fahrerassistenzsystems oder einer ihm nicht vertrauten Version eines solchen Fahrerassistenzsystems sollte der Fahrer daher immer zuerst zumindest die zugehörige Bedienungsanleitung konsultieren. Herkömmliche Bedienungsanleitungen eignen sich jedoch in vielen Fällen aufgrund der Komplexität der Fahrerassistenzsysteme nicht, um den Fahrer in ausreichendem Maße mit der Funktionsweise und Bedienung dieser Systeme vertraut zu machen. Darüber hinaus kann es in vielen Fällen dazu kommen, dass herkömmliche Bedienungsanleitungen in veralteter Form vorliegen, insbesondere dann, wenn nachträglich Funktionsänderungen der Fahrerassistenzsysteme durch Software- Updates vorgenommen wurden. Der Fahrer ist dann darauf angewiesen, die Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges im normalen Betrieb, d.h. während der Fahrt, zu erproben und kennenzulernen. Dies kann zu erheblichen Gefahren für den Fahrer und andere Verkehrsteilnehmer führen, insbesondere dann, wenn die Assistenzsysteme im Bereich ihrer Systemgrenzen erprobt werden. Alternativen zu herkömmlichen Bedienungsanleitungen stellen Schulungsfilme, Computersimulationen und Fahrtrainings dar, mit deren Hilfe der Fahrer die in dem Kraftfahrzeug verfügbaren Fahrerassistenzsysteme und die dadurch realisierten Assistenzfunktionen, ihren Funktionsumfang, ihre Bedienung sowie ihre Systemgrenzen kennenlernen und verstehen kann.
Schulungsfilme sind dabei allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass der Fahrer die zu trainierenden Situationen zwar sehen, sie aber nicht selbst durchfahren kann. Der Fahrer muss daher eine beträchtliche Transferleistung vollbringen, um sein Verständnis der Funktionen und insbesondere der Assistenzfunktionen auf eine reale Fahrt mit dem Kraftfahrzeug zu übertragen.
Im Vergleich hierzu kann der Nutzer in Computersimulationen verschiedene Fahrsituationen selber durchfahren und somit praktisch erproben. Derartige Computersimulationen werden üblicherweise in Fahrsimulatoren ausgeführt, die ein Kraftfahrzeug mit den zur Bedienung seiner Funktionen notwendigen Bedieneinrichtungen nachbilden.
Ein solcher Fahrsimulator ist bspw. aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2009 002 247 U1 bekannt. Der Fahrsimulator weist dabei neben anderen Komponenten ein Cockpit mit einem Sitz für einen Fahrer und mit Bedienelementen eines Fahrzeuges sowie ein Sichtsystem zur Darstellung der während des Simulationsbetriebs für den Fahrer sichtbaren Umgebung des fahrenden Fahrzeuges auf. Ein zufriedenstellender Trainingserfolg kann durch solche Computersimulationen in einem Fahrsimulator allerdings nur erreicht werden, wenn die Bedieneinrichtungen des realen Kraftfahrzeuges, insbesondere die Bedieneinrichtungen zur Bedienung der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges, realitätsgetreu in der Computersimula- tion nachgebildet werden. Andernfalls ist wiederum eine erhebliche Transferleistung des Fahrers erforderlich, um das in der Computersimulation Erlernte auf die Bedienung und Handhabung des realen Kraftfahrzeuges zu übertragen. Aufgrund der Vielfalt der verfügbaren Fahrerassistenzsysteme, Hersteller, Fahrzeugmodelle und Softwareversionen und der damit verbundenen Vielfalt der Eingabe- und Bedien konzepte erfordert eine realitätsgetreue Nachbildung der Bedieneinrichtungen sehr umfangreiche Hardware und Software unterschiedlicher Art und ist mit einem großen Platzbedarf und sehr hohen Kosten verbunden.
Die Durchführung von Fahrtrainings ist mit dem Nachteil verbunden, dass hierfür zum einen ein geeigneter Fahrtrainer und zum anderen eine geeignete Trainingsstrecke benötigt werden. Des Weiteren weisen Fahrtrainings den Nachteil auf, dass insbesondere komplexere Szenarien nur bedingt oder nur mit hohem Aufwand in reproduzierbarer Form nachgebildet werden können. Fahrtrainings sind darüber hinaus mit dem Nachteil verbunden, dass eine Schulung des Fahrers im Bereich der System- grenzen des Kraftfahrzeuges und seiner Assistenzfunktionen mit großen Herausforderungen verbunden und wegen der damit verbundenen Risiken in vielen Fällen nicht möglich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges eine Möglichkeit bereitzustellen, die individuellen Funktionen des Kraftfahrzeuges in effektiver Weise mit geringem Aufwand zu erlernen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus betrieben werden kann, mit den Merkmalen des Patentan- Spruchs 1 . Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine Rechnereinheit, eine Steuereinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung und eine Anzahl von Bedieneinrichtungen zur Bedienung des Kraftfahrzeuges durch einen Fahrer auf. Solche Bedieneinrichtungen zur Bedienung des Kraftfahrzeuges können bspw. ein Lenkrad, ein Fahrpedal (Gaspe- dal), ein Bremspedal, und/oder verschiedene Formen von Bedienhebeln, insbesondere Lenkrad-Bedienhebeln (Lenkstockschaltern), Bedientasten, Bedienreglern, Bedienschaltern und/oder Touchscreens und/oder sonstige Bedieneinrichtungen sein. Derartige Bedieneinrichtungen zur Bedienung des Kraftfahrzeuges können insbesondere auch Bedieneinrichtungen zur Entgegennahme von Spracheingaben und/oder zur Entgegennahme von Eingaben durch Gesten sein.
Das Kraftfahrzeug ist erfindungsgemäß dazu eingerichtet, in mindestens zwei verschiedenen Betriebsmodi betrieben zu werden, nämlich in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus. Der Fahrmodus und der Simulationsmodus können dabei nicht gleichzeitig aktiv sein.
Es wird vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet ist, Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen als Fahrbefehle zu interpretieren und in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umzusetzen, wenn sich das Kraftfahrzeug im Fahrmo- dus befindet, und des Weiteren dazu eingerichtet ist, sämtliche Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen nicht als Fahrbefehle zu interpretieren und nicht in Bewegungen des Kraftahrzeuges umzusetzen, wenn sich das Kraftfahrzeug im Simulationsmodus befindet. Eine solche Bedieneinrichtung, an welcher der Fahrer Eingaben vornehmen kann, die als Fahrbefehle interpretiert und in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umgesetzt werden, kann bspw. ein Fahrpedal des Kraftfahrzeuges sein, durch dessen Betätigung im Fahrmodus das Kraftfahrzeug beschleunigt werden kann. Eine solche Bedieneinrichtung kann aber bspw. auch ein Kupplungspedal sein, aus dessen Betäti- gung im Fahrmodus ein Einkuppeln der Kupplung und damit eine Beschleunigung des Fahrzeuges resultiert. Eine solche Bedieneinrichtung kann aber auch der Bedienhebel einer Geschwindigkeitsregelanlage oder eine beliebige andere Bedieneinrichtung des Kraftfahrzeuges sein, an welcher der Fahrer im Fahrmodus Eingaben vornehmen kann, die als Fahrbefehle interpretiert werden und in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umgesetzt werden.
Erfindungsgemäß ist das Kraftfahrzeug somit dazu eingerichtet, zu verhindern, dass Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umgesetzt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug im Simulationsmodus befindet. Der Fahrer kann das Kraftfahrzeug somit im Simulationsmodus nicht fahren, d.h. er kann das Fahrzeug nicht bewegen und nicht beschleunigen. Es wird somit verhindert, dass ein stehendes Fahrzeug durch Eingaben des Fahrers an den Bedienein- richtungen in Bewegung gesetzt wird.
Die Steuereinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges ist dazu eingerichtet, ein Umschaltsignal zu empfangen und bei Empfang des Umschaltsignals den Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges umzuschalten zwischen dem Fahrmodus und dem Simulationsmodus. Befindet sich das Kraftfahrzeug bspw. gegenwärtig im Fahrmodus, so schaltet die Steuereinrichtung bei Empfang des Umschaltsignals den Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges um vom Fahrmodus in den Simulationsmodus. Befindet sich das Kraftfahrzeug gegenwärtig hingegen im Simulationsmodus, so schaltet die Steuereinrichtung den Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges bei Empfang des Umschaltsignals vom Simulationsmodus in den Fahrmodus.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rechnereinheit des Kraftfahrzeuges dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus eine interaktive Simulation auszuführen. Die interaktive Simulation bildet dabei eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug als virtuelle Fahrt mit einem virtuellen Kraftfahrzeug nach. Die Rechnereinheit ist außerdem dazu eingerichtet, im Simulationsmodus Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen als Simulationsbefehle zu interpretieren, mit denen das virtuelle Kraftfahrzeug in der Simulation gesteuert wird. Unter einer interaktiven Simulation wird dabei eine Simulation verstanden, die eine Interaktion zwischen dem Benutzer, d.h. dem Fahrer, und der Simulation umfasst. Dabei ist vorgesehen, dass der Benutzer der Simulation, d.h. der Fahrer des Kraft- fahrzeuges, die ohnehin vorhandenen Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges verwenden kann, um das virtuelle Kraftfahrzeug in der Simulation zu steuern. Im Simulationsmodus werden im Gegensatz zum Fahrmodus somit die Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges nicht als Fahrbefehle interpre- tiert, die in Bewegungen des Kraftfahrzeuges, insbesondere in eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges, umgesetzt werden, sondern Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen werden von der Rechnereinheit als Simulationsbefehle interpretiert, die in eine Steuerung der Funktionen des virtuellen Kraftfahrzeuges umgesetzt werden.
Das Kraftfahrzeug wird in der interaktiven Simulation als virtuelles Kraftfahrzeug nachgebildet. Die Nachbildung des Kraftfahrzeuges als virtuelles Kraftfahrzeug kann dabei insbesondere sehr realitätsnah erfolgen. Insbesondere können dabei die Assistenzfunktionen und sonstigen Funktionen des Kraftfahrzeuges, die Bedienung des Kraftfahrzeuges und das Verhalten des Kraftfahrzeuges in verschiedenen Fahrsituationen realitätsnah nachgebildet werden. In ähnlicher Weise können auch die virtuelle Fahrzeugumgebung sowie die virtuelle Fahrt als solche realitätsnah nachgebildet werden. Dies erleichtert dem Fahrer die Übertragung des in der Simulation erlernten auf reale Fahrten mit dem realen Kraftfahrzeug.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeuges dazu eingerichtet ist, dem Fahrer die virtuelle Fahrt als Simulationsausgabe der interaktiven Simulation anzuzeigen, wenn der Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges der Simulationsmodus ist, d.h. wenn das Kraftfahrzeug im Simulationsmodus betrieben wird.
Dem Fahrer wird somit mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeuges eine virtuelle Umgebung angezeigt, welche die virtuelle Fahrt mit dem virtuellen Fahrzeug wiedergibt. Die Simulationsausgabe der interaktiven Simulation kann dabei insbeson- dere eine visuelle Ausgabe, bspw. auf einem Monitor, einem Bildschirm, einem Display oder einer ähnlichen visuellen Anzeigeeinrichtung, umfassen. Die Simulationsausgabe der interaktiven Simulation kann darüber hinaus eine Audioausgabe und/oder eine haptische Ausgabe und/oder eine sonstige Ausgabe umfassen. Der Fahrer wird durch die Simulationsausgabe der interaktiven Simulation in die Lage versetzt, den Verlauf der virtuellen Fahrt im Simulationsmodus anhand der Simulationsausgabe zu erfassen. Auf dieser Grundlage kann der Fahrer das virtuelle Fahrzeug im Rahmen der virtuellen Fahrt durch Eingaben an den Bedieneinrichtungen steuern.
Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass eine rechnergestützte, interaktive Fahrsimulation in ein Kraftfahrzeug integriert wird. Das Kraftfahrzeug kann dabei ein Kraftfahrzeug sein, dessen Funktionsumfang abgesehen von dem Simulationsmodus dem Funktionsumfang eines herkömmlichen Kraftfahrzeuges entspricht. Das Kraft- fahrzeug ist dabei vollständig fahrbereit, wenn es sich im Fahrmodus befindet, und kann vom Fahrer wie ein herkömmliches Kraftfahrzeug gefahren werden.
Die Erfindung erweitert den herkömmlichen Funktionsumfang des Kraftfahrzeuges um einen Simulationsmodus, indem eine interaktive Simulation ausgeführt wird, in welcher der Fahrer die Funktionen, insbesondere die Assistenzfunktionen, des Kraftfahrzeuges erproben und den Umgang mit diesen Funktionen erlernen und trainieren kann. Das Kraftfahrzeug selbst ist somit zur Durchführung einer Simulation eingerichtet, d.h. im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrsimulatoren wird ein grundsätzlich fahrbereites Kraftfahrzeug als Simulationsumgebung genutzt, indem es um eine Möglichkeit zum Umschalten zwischen einem Fahrmodus und einem Simulationsmodus erweitert wird.
Unter einem Fahrmodus wird dabei allgemein ein Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges verstanden, in dem sich das Fahrzeug nicht im Simulationsmodus befindet. Das Kraftfahrzeug ist im Fahrmodus unmittelbar oder mittelbar fahrbereit. Unter einem unmittelbar fahrbereiten Kraftfahrzeug wird dabei ein Kraftfahrzeug verstanden, mit dem ein Fahrer durch Eingaben an den Steuereinrichtungen ohne weitere Zwischenschritte die Fahrt mit dem Kraftfahrzeug beginnen kann. Dies ist z.B. der Fall, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor der Motor bereits gestartet ist und eine Betätigung des Fahrpedals unmittelbar in eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges umgesetzt wird. Unter einem mittelbar fahrbereiten Kraftfahrzeug wird dabei verstanden, dass noch weitere Zwischenschritte erforderlich sind, bevor das Fahr- zeug unmittelbar fahrbereit ist. Dies ist bspw. dann der Fall, wenn noch eine Aktivierung der Spannungsversorgung des Kraftfahrzeuges und/oder des Motors des Kraftfahrzeuges notwendig ist, bevor das Fahrzeug unmittelbar fahrbereit ist, d.h. Eingaben an den entsprechenden Bedieneinrichtungen unmittelbar in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umgesetzt werden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht dabei darin, dass der Fahrer erfindungsgemäß die ohnehin vorhandenen Bedieneinrichtungen, die im Fahrmodus des Kraftfahrzeuges zu seiner Bedienung dienen, zur Bedienung des virtuellen Kraftfahr- zeuges in der interaktiven Simulation verwenden kann. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Fahrer die im Simulationsmodus gewonnenen Erfahrungen und Fähigkeiten ohne eine nennenswerte Transferleistung auf reale Fahrten mit dem realen Kraftfahrzeug übertragen kann. Der Fahrer kann vielmehr die Inhalte der interaktiven Simulation im Fahrmodus des Kraftfahrzeuges sofort praktisch umsetzen.
Darüber hinaus wird durch das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sichergestellt, dass der Fahrmodus und der Simulationsmodus nicht gleichzeitig aktiv sein können. Erfindungsgemäß ist es dem Fahrer nicht möglich, das im Simulationsmodus betriebene Kraftfahrzeug durch Eingaben an den Bedieneinrichtungen zu bewegen. Es wird so- mit verhindert, dass ein stehendes Kraftfahrzeug durch Eingaben an den Bedieneinrichtungen in Bewegung gesetzt wird, sodass die interaktive Simulation ausgeführt werden kann, während das Fahrzeug steht. Hierzu kann das Kraftfahrzeug bspw. dazu eingerichtet sein, zumindest die zur Steuerung des Antriebsstrangs dienenden Eingaben an den Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges nicht in Steuerbefehle zur Steuerung des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeuges umzusetzen.
Auf diese Weise wird vorteilhaft erreicht, dass der Fahrer sämtliche Funktionen des Kraftfahrzeuges auch im Bereich der Systemgrenzen des Kraftfahrzeuges und seiner Assistenzfunktionen erproben und entsprechende Erfahrungen und Fähigkeiten ge- Winnen kann, ohne dass ein Sicherheitsrisiko für den Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer entsteht. Der Fahrer kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs dessen Funktionen insbesondere überall dort im Simulationsmodus erproben und erlernen, wo das Kraftfahrzeug stehen, d. h. stillstehen, und/oder parken kann. Ein Erlernen der Funktionen ist somit beispielsweise auf Parkplätzen möglich, theoretisch aber sogar auch wäh- rend des Wartens vor einer geschlossenen Bahnschranke oder an einer roten Ampel.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges ist vorgesehen, dass jeder Bedieneinrichtung mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeu- ges im Fahrmodus zugeordnet ist und zumindest einer Bedieneinrichtung die gleiche mindestens eine Funktion des virtuellen Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus zugeordnet ist. Vorteilhaft kann insbesondere jeder Bedieneinrichtung die gleiche mindestens eine Funktion des virtuellen Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus zugeordnet sein.
Es wird somit vorgeschlagen, dass die Funktionen, die mit den jeweiligen Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus bedient werden, identisch sind zu den Funktionen des virtuellen Kraftfahrzeuges, die mit der jeweiligen Bedieneinrichtung im Simulationsmodus bedient werden. So kann bspw. ein Fahrpedal zum Beschleu- nigen des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus und zum Beschleunigen des virtuellen
Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus genutzt werden oder es kann ein Lenkrad-Bedienhebel zur Bedienung einer Assistenzfunktion des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus und zur Bedienung der gleichen Assistenzfunktion im Simulationsmodus genutzt werden. Allgemein kann auf diese Weise eine Bedieneinrichtung zur Bedienung mindes- tens einer Funktion des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus und zur Bedienung der gleichen mindestens einen Funktion des virtuellen Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus verwendet werden.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die im Rahmen der interaktiven Si- mulation gewonnenen Erkenntnisse für den Fahrer besonders einfach auf die Realität, d.h. auf das Fahren mit dem Kraftfahrzeug im Fahrmodus, übertragbar sind. Der Fahrer muss auf diese Weise insbesondere keine nennenswerte Transferleistung erbringen, um die im Rahmen der interaktiven Simulation gewonnenen Erkenntnisse auf die Realität, d.h. auf das Fahren mit dem Kraftfahrzeug im Fahrmodus, zu übertragen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung ein in ein Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeuges integriertes Display umfasst. Unter einem Kombinationsinstrument, kurz Kombi-Instrument, wird dabei ein Instrumentenblock des Kraftfahrzeuges verstanden, der aus dem Zusammenfügen mehrerer Instrumente, bspw. aus dem Zusammenfügen von Tachometer, Kilometerzähler, Drehzahlmesser, Tankanzeige, Kühlmitteltemperaturanzeige, Kontrollleuchten und/oder Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) entsteht. Eine solche Anzeigeeinrichtung bietet den Vorteil, dass die Simulationsausgabe in eleganter Weise in das Kraftfahrzeug integriert und für den Fahrer intuitiv erkennbar in der Nähe der Instrumente des Kraftfahrzeuges angezeigt werden kann. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Anzeigeeinrichtung ein in eine Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges integriertes Display umfassen. Dies bietet den Vorteil, dass auch eine Simulationsausgabe auf einem größeren Display realisiert werden kann.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Anzeigeeinrichtung ein Head-Up-Display umfassen. Dies bietet den Vorteil, dass dem Fahrer die Simulationsausgabe in besonders realitätsnaher und intuitiver Art und Weise angezeigt werden kann, da die Anzeige der Simulationsausgabe im Bereich des Sichtfelds des Fahrers während der Fahrt, d.h. im Bereich der Windschutzscheibe, erfolgt und der Fahrer den Blick nicht senken oder drehen muss, um im Simulationsmodus die Simulationsausgabe zu er- fassen. Eine solche auf ein Head-Up-Display gestützte Anzeigeeinrichtung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass für eine visuelle Anzeige eine besonders große Fläche zur Verfügung steht.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Anzeigeeinrichtung ein Head-Moun- ted-Display umfassen. Ein solches Head-Mounted-Display kann insbesondere eine Virtual-Reality-Brille oder eine Augmented-Reality-Brille sein. Eine solche auf ein Head-Mounted-Display gestützte Anzeigeeinrichtung bietet den Vorteil, dass die Si- mulationsausgabe dem Fahrer besonders realitätsnah und detailliert angezeigt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung kann alternativ oder ergänzend hierzu ein sonstiges Display umfassen. Das Display kann insbesondere ein Medienmonitor, d.h. ein Mediendisplay, sein. Das Display kann insbesondere ein in die Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges integrierter Medienmonitor sein. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug eine Betriebsmodus-Auswahleinrichtung hat, die dazu eingerichtet ist, das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung zu senden, wenn sich das Kraftfahrzeug im Fahrmodus befindet und der Fahrer die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung betätigt. Es wird somit vorgeschlagen, dass der Fahrer das Umschalten vom Fahr- modus in den Simulationsmodus durch Betätigen der Betriebsmodus-Auswahleinrichtung auslösen kann. Alternativ oder ergänzend hierzu ist vorgesehen, dass die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung dazu eingerichtet ist, das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung zu senden, wenn sich das Kraftfahrzeug im Simulationsmodus befindet und der Fahrer die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung betätigt. Es wird somit vorgeschlagen, dass der Fahrer das Umschalten von dem Simulationsmodus in den Fahrmodus auslösen kann, indem er die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung betätigt
Die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung kann dabei bspw. ein Schalter, ein Regler und/oder ein sonstiges Bedienelement sein. Die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung kann insbesondere auch als Software realisiert sein, bspw. in Form eines Menüs, das dem Fahrer auf einem Display und/oder akustisch angezeigt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuges dazu eingerichtet ist, nur in den Simulations- modus umzuschalten, wenn das Kraftfahrzeug steht. Auf diese Weise können vorteilhaft riskante Situationen vermieden werden, die entstehen könnten, wenn der Fahrer die Möglichkeit der interaktiven Simulation während der Fahrt nutzt und hierdurch abgelenkt ist. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Simulationsmodus zu beenden, wenn das Kraftfahrzeug ausgeschaltet wird. Dies bietet den Vorteil, dass ein Beenden des Simulationsmodus auf besonders einfache Art und Weise möglich ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Simulationsmodus zu beenden, wenn das Kraftfahrzeug in Bewegung gesetzt wird und/oder den Simulationsmodus zu beenden, wenn eine Parkverriegelung eines Getriebes des Kraftfahrzeuges gelöst wird und/oder den Simulationsmodus zu beenden, wenn eine Feststellbremse des Kraftfahrzeuges gelöst wird. Dies bietet den Vorteil, dass riskante Situationen vermieden werden können, die entstehen könnten, wenn das Kraftfahrzeug sich bewegt, während der Fahrer die Möglichkeit der interaktiven Simulation nutzt und hierdurch abgelenkt ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedieneinrichtungen ein Fahrpedal und/oder ein Bremspedal und/oder ein Lenkrad und/oder eine Anzahl von Bedienhebeln, insbesondere eine Anzahl von Lenkrad-Bedienhebeln (Lenkstockschaltern), und/oder eine Anzahl von Bedientasten und/oder eine Anzahl von Bedienreglern und/oder eine Anzahl sonstiger Bedieneinrichtungen umfassen.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Fahrer in die Lage versetzt wird, die Funktionsweise und die Bedienung derjenigen Bedieneinrichtungen im Rahmen des Simulationsmodus zu erproben, die auch im Fahrmodus üblicherweise für die Bedienung des Kraftfahrzeuges verwendet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges, die für die Steuerung des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus relevant sind, im Simulationsmodus in einem aktivierten Zustand zu belassen und/oder diese Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus in einen aktivierten Zustand zu versetzen. Solche Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges können insbesondere einen Bremskraftverstärker und/oder eine Servolenkung des Kraftfahrzeuges umfassen.
Es wird somit vorgeschlagen, dass sich die für die Steuerung des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus relevanten Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges im Simulationsmo- dus in einem aktivierten Zustand befinden. Unter einem aktivierten Zustand wird dabei ein Zustand der jeweiligen Betriebskomponente des Kraftfahrzeuges verstanden, den die Betriebskomponente auch während der Fahrt des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus einnimmt. Hierzu kann bspw. eine Saugpumpe eines Bremskraftverstärkers und/oder eine Hydraulikpumpe einer Servolenkung des Kraftfahrzeuges in einen akti- vierten Zustand versetzt oder in einem aktivierten Zustand belassen werden.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die den jeweiligen Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges zugeordneten Bedieneinrichtungen, bspw. ein Lenkrad und/oder ein Bremspedal, bei einer Betätigung der Bedieneinrichtung durch den Fah- rer im Simulationsmodus ein Verhalten aufweisen, das dem Verhalten während einer realen Fahrt entspricht. Hierdurch kann vorteilhaft eine besonders hohe Realitätsnähe der interaktiven Simulation im Simulationsmodus erreicht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mindestens ein zur Ausführung einer Assistenzfunktion eingerichtetes Assistenzsystem hat. Die Rechnereinheit des Kraftfahrzeuges ist dabei dazu eingerichtet, im Simulationsmodus als virtuelle Fahrt eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug nachzubilden, bei der mindestens eine Assistenzfunktion des Kraftfahrzeuges zum Einsatz kommt.
Es wird somit vorgeschlagen, dass im Rahmen der interaktiven Simulation insbesondere der Einsatz der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges simuliert wird. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, dass der Fahrer das Verhalten, die Bedienung und insbesondere die Systemgrenzen der durch die Assistenzsysteme des Kraftfahrzeuges realisierten Assistenzfunktionen, die eine besonders hohe Komplexität aufweisen können, im Rahmen der interaktiven Simulation erlernt und den Umgang hiermit trainiert.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges zum Bedienen mindestens einer Assistenzfunktion des Kraftfahrzeuges eingerichtet ist. Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Fahrer die Bedienung der Assistenzfunktion mit Hilfe der Bedieneinrichtungen im Rahmen des Simulationsmodus erlernen und trainieren kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet ist, zur Simulation der mindestens einen Assistenz- funktion eine Sensoremulation auszuführen. Dabei sendet die Rechnereinheit zur Sensoremulation Sensorsignale, die von einem Verlauf der virtuellen Fahrt abhängig sind, an das mindestens eine Assistenzsystem des Kraftfahrzeuges.
Solche Sensorsignale sind insbesondere Signale, die auch im Fahrmodus von im Kraftfahrzeug verbauten Sensoren erzeugt und an das jeweilige Assistenzsystem gesendet werden. Beispiele hierfür sind Radar-, Lidar- und/oder Kamerasysteme, die Sensorsignale an ein Assistenzsystem, bspw. ein an Abstandsregeltempomat-Sys- tem (ACC-System) und/oder an ein Spurhalteassistenzsystem, senden. Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die im Kraftfahrzeug verbauten realen Assistenzsysteme im Simulationsmodus verwendet werden können, sodass dem Fahrer die Funktionalität der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges in besonders realitätsnaher Weise vermittelt wird. Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Rechnereinheit dazu eingerichtet sein, die mindestens eine Assistenzfunktion durch ein virtuelles Assistenzfunktionsmodell nachzubilden. Unter einem virtuellen Assistenzfunktionsmodell wird dabei eine Nachbildung der Assistenzfunktion als Simulationsmodell im Rahmen der Simulation verstanden. Es wird somit vorgeschlagen, dass im Simulationsmodus nicht die im realen Kraftfahrzeug verbauten Fahrerassistenzsysteme verwendet werden, sondern auf ein zugehöriges Modell im Rahmen der Simulation zurückgegriffen wird. Dies bietet den Vorteil, dass auf besonders einfache Weise eine umfassende Nachbildung der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges möglich ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die interaktive Simulation Schulungsvideos umfasst, in denen dem Fahrer für die virtuelle Fahrt relevante Funktionen des Kraftfahrzeuges erklärt werden. Die Schulungsvideos sind dabei der virtuellen Fahrt vorgeschaltet, d.h. sie werden dem Fahrer vor der vir- tuellen Fahrt angezeigt.
Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, dem Fahrer bereits vor der Durchführung der virtuellen Fahrt das notwendige Wissen zu vermitteln, welches ihn in die Lage versetzt, das Kraftfahrzeug und seine Funktionen im Rahmen der virtuellen Fahrt korrekt zu bedienen, sodass ein schneller Lernerfolg des Fahrers ermöglicht wird.
Vorteilhaft kann die interaktive Simulation dabei insbesondere eine Steuerungsmöglichkeit umfassen, die es dem Fahrer erlaubt, die Schulungsvideos der interaktiven Simulation zu überspringen. Diese Steuerungsmöglich kann die interaktive Simula- tion dem Fahrer vorteilhaft insbesondere dann bereitstellen, wenn der Fahrer eine bestimme Funktion des Kraftfahrzeugs im Rahmen der interaktiven Simulation zum wiederholten Male erprobt, z. B. insbesondere im Falle einer Nachschulung.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rechnereinheit dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus als interaktive Simulation ein virtuelles Fahrertraining auszuführen. Das virtuelle Fahrertraining schult den Fahrer in der Bedienung der Funktionen des Kraftfahrzeuges, insbesondere in der Bedienung der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges. Unter einem virtuellen Fahrertraining wird dabei eine interaktive Simulation verstanden, die in Anlehnung an ein reales Fahrertraining mit einem realen Kraftfahrzeug den Fahrer durch eine Nachbildung ausgewählter Fahrsituationen gezielt in der Be- dienung des Kraftfahrzeuges und seiner Funktionen schult und trainiert. Das virtuelle Fahrertraining kann dabei insbesondere als virtuelle Fahrten solche Fahrsituationen umfassen, die eine besonders hohe Komplexität aufweisen oder mit einem besonders hohen Gefahrenpotential verbunden sind. Hierzu können insbesondere Fahrsituationen gehören, in denen die Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges ihre Sys- temgrenzen erreichen und/oder ein manuelles Eingreifen des Fahrers während eines teilautomatisierten oder vollautomatisierten Fahrens notwendig wird.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Fahrer in besonders effektiver und effizienter Weise im Umgang mit den Funktionen des Kraftfahrzeuges und insbe- sondere im Umgang mit den Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges geschult werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die interaktive Simulation eine integrierte Bewertungsfunktion umfasst, mit der das Ver- halten des Fahrers in dem virtuellen Fahrertraining bewertet wird.
Es wird somit vorgeschlagen, dass im Rahmen der interaktiven Simulation bewertet wird, wie gut der Fahrer die in der virtuellen Fahrt simulierten Fahrsituationen gemeistert hat und/oder in welchem Maße die von ihm vorgenommene Bedienung des Kraftfahrzeuges einer idealen Bedienung des Kraftfahrzeuges entspricht. Hierzu ist es insbesondere denkbar, dass langzeitmotivierende Gamification-Ansätze angewendet werden, die dem Fahrer über Punkte, Skill-Level, Abzeichen und/oder andere Erfolgssysteme zusätzliche Anreize bieten, seine Fähigkeiten im Rahmen des virtuellen Fahrertrainings zu verbessern. Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Fahrer im Rahmen der Simulation eine direkte Rückmeldung über seinen Lernerfolg und eventuellen Verbesserungsbedarf erhält und so abschätzen kann, wie weit sein persönliches Training im Umgang mit dem Kraftfahrzeug und seinen Funktionen vorangeschritten ist.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs dazu eingerichtet ist, mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeugs erst für die Benutzung durch den Fahrer freizuschalten, wenn der Fahrer zumindest einen Teil des virtuellen Fahrertrainings, welcher den Fahrer in der Bedienung der mindestens einen Funktion schult, erfolgreich abgeschlossen hat.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass verhindert werden kann, dass der Fahrer Funktionen des Kraftfahrzeugs nutzt, deren Bedienung und Handhabung er noch nicht hinreichend beherrscht.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und/oder die Rechnereinheit des Kraftfahrzeugs dazu eingerichtet ist, mindestens ein Benutzerkonto, das genau einem Fahrer zugeordnet ist und Informationen zum Trainingsfortschritt dieses Fahrers umfasst, bereitzustellen und zu ver- walten. Die Informationen zum Trainingsfortschritt können dabei angeben, wie weit das persönliche Training des jeweiligen Fahrers im Umgang mit dem Kraftfahrzeug und seinen Funktionen vorangeschritten ist.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass auch mehrere Fahrer das Kraftfahr- zeug nutzen können, um individuelle virtuelle Fahrertrainings auszuführen und ihre diesbezüglichen Fortschritte nachzuverfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung und/oder die Rechnereinheit des Kraftfahrzeugs dazu eingerichtet ist, die das Benutzerkonto beschreibenden Daten auf einem externen Speicher zu speichern. Unter einem externen Speicher wird dabei ein Speicher verstanden, der räumlich von dem Kraftfahrzeug getrennt ist oder den der Fahrer räumlich von dem Kraftfahrzeug trennen kann. Ein solcher externer Speicher kann insbesondere ein mobiler Speicher, beispielsweise in Form einer Chipkarte oder einer sonstigen Speicherkarte, sein.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass der Fahrer sein individuelles Benut- zerkonto von einem ersten Kraftfahrzeug auf ein zweites Kraftfahrzeug, insbesondere auf ein Miet-Kraftfahrzeug, übertragen kann. Hierzu kann der Fahrer beispielsweise eine Chipkarte, auf der die sein Benutzerkonto beschreibenden Daten (Benutzerkontodaten) gespeichert sind, in das zweite Kraftfahrzeug einsetzen, sodass die Steuereinrichtung und/oder die Rechnereinheit des zweiten Kraftfahrzeugs die Be- nutzerkontodaten auslesen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das virtuelle Fahrertraining als Trainingsoption einen Übersichtskurs umfasst. Ein solcher Übersichtskurs kann bspw. eine ausgewählte Anzahl von Fahrsituationen umfassen, wobei jede Fahrsituation den Umgang mit einer bestimmten Assistenzfunktion beinhaltet. Dies bietet den Vorteil, dass dem Fahrer im Rahmen der interaktiven Simulation ein schneller Überblick über die relevanten Funktionen des Kraftfahrzeuges gegeben werden kann. Alternativ oder ergänzend hierzu kann das virtuelle Fahrertraining als Trainingsoption eine Schulung spezieller Fahrsituationen umfassen. Solche Fahrsituationen können insbesondere Fahrsituationen sein, die mit einer besonderen Komplexität verbunden und/oder ein besonderes Gefahrenpotential aufweisen und/oder das Verhalten der Funktionen des Kraftfahrzeuges im Bereich der Systemgrenzen veranschaulichen. Eine solche Schulung spezieller Fahrsituationen bietet den Vorteil, dass der Fahrer eine Auswahl darüber treffen kann, welche speziellen Fahrsituationen, die er für besonders relevant hält, er im Rahmen der interaktiven Simulation erproben und erlernen will. Alternativ oder ergänzend hierzu kann das virtuelle Fahrertraining als Trainingsoption eine individuelle Schulung umfassen. Unter einer individuellen Schulung wird dabei eine Schulung verstanden, deren Inhalt vom Verhalten des individuellen Fahrers im bisherigen Verlauf des virtuellen Fahrertrainings abhängt. Hat der Fahrer bspw. im bisherigen Verlauf des virtuellen Fahrertrainings Schwächen im Umgang mit einer bestimmten Assistenzfunktion und/oder einer bestimmten Fahrsituation offenbart, kann diesbezüglich im Rahmen der interaktiven Simulation eine Nachschulung erfolgen, in welcher dem Fahrer erklärt wird, worauf er zu achten und wie er zu reagieren hat, und in welcher ihm die Möglichkeit gegeben wird, seine Fähigkeiten im Rahmen der gleichen virtuellen Fahrt oder ähnlicher virtuellen Fahrten weiter zu trainieren.
Dies bietet den erfindungsgemäßen Vorteil, dass Schwächen des Fahrers im Umgang mit dem Kraftfahrzeug und seinen Funktionen im Rahmen der interaktiven Simulation besonders effektiv überwunden werden können.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem Fahrer im Simulationsmodus eine Auswahl zwischen den vorhandenen Trainingsoptionen ermöglicht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit den beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraft- fahrzeuges;
Figur 2 - eine schematische Darstellung des Innenraums eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahr- zeuges 1 , das in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus betrieben werden kann. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine als Fahrzeugrechner ausgebildete Rechnereinheit 3 auf, die mit einer Steuereinrichtung 5 verbunden ist. Das Kraftfahrzeug 1 weist außerdem eine Anzeigeeinrichtung 7 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als Bildschirm ausgeführt ist. Das Ausführungsbeispiel nutzt als Anzeigeeinrichtung 7 in vorteilhafter Weise einen ohnehin im Kraftfahrzeug verbauten Medienmonitor, d.h. ein Mediendisplay. Die Anzeigeeinrichtung 7 ist mit der Rechnereinheit 3 verbunden.
Das Kraftfahrzeug 1 weist darüber hinaus eine Anzahl von Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 zur Bedienung des Kraftfahrzeuges 1 durch den Fahrer 9 auf. Bei den in diesem Ausführungsbeispiel gezeigten Bedieneinrichtungen handelt es sich um ein Lenkrad 1 1 , ein Fahrpedal (Gaspedal) 12, ein Bremspedal 13, zwei Lenkrad-Bedienhebel (Lenkstockschalter) 14 und ein Tastenbedienfeld 15, wobei das Tastenbedienfeld 15 sechs Bedientasten aufweist. Die Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 sind mit der Steuereinrichtung 5 verbunden.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 werden sämtliche Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 von der Steuereinrichtung 5 interpretiert. Das Kraftfahrzeug 1 ist somit durch seine Steuereinrichtung 5 dazu eingerichtet, Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 zu interpre- tieren. Befindet sich das Kraftfahrzeug 1 im Fahrmodus, wird zumindest ein Teil der Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 von der Steuereinrichtung 5 als Fahrbefehle interpretiert und in Bewegungen des Kraftfahrzeuges 1 umgesetzt. Betätigt bspw. der Fahrer 9 das Gaspedal 12, so interpretiert die Steuer- einrichtung 5 diese Eingabe als Fahrbefehl, nämlich als Beschleunigungsbefehl, und das Kraftfahrzeug 1 setzt diesen Fahrbefehl in eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges 1 um.
Befindet sich das Kraftfahrzeug hingegen im Simulationsmodus, so werden sämtliche Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 von der Steuereinrichtung 5 nicht als Fahrbefehle interpretiert, sodass das Kraftfahrzeug 1 diese auch nicht in eine Bewegung des Kraftfahrzeuges 1 umsetzt. Befindet sich das Kraftfahrzeug 1 bspw. im Simulationsmodus und betätigt der Fahrer 9 das Fahrpedal 12, so wird diese Eingabe von der Steuereinrichtung 5 nicht als Fahrbefehl interpretiert und das Kraftfahrzeug 1 setzt diese Betätigung des Fahrpedals 12 nicht in eine Beschleunigung des Kraftfahrzeuges 1 um.
Das Kraftfahrzeug 1 kann sich dabei nicht gleichzeitig im Fahrmodus und im Simulationsmodus befinden.
Das Kraftfahrzeug 1 weist des Weiteren ein zur Ausführung einer Assistenzfunktion eingerichtetes Assistenzsystem 8 auf, das mit der Steuereinrichtung 5 verbunden ist. Diese Assistenzfunktion ist in diesem Ausführungsbeispiel ein teilautomatisiertes Fahren des Kraftfahrzeuges 1 . Das Assistenzsystem 8 ist dabei mit mehreren, in der Figur 1 nicht gezeigten Sensoren des Kraftfahrzeuges 1 in Form eines Abstandsradars und eines Kamerasystems verbunden, die Sensorsignale an das Assistenzsystem 8 senden. Die durch das Assistenzsystem 8 realisierte Assistenzfunktion kann von dem Fahrer 9 dabei durch Betätigung der Lenkrad-Bedienhebel 14 bedient werden.
Die Steuereinrichtung 5 des Kraftfahrzeuges 1 ist des Weiteren dazu eingerichtet, ein Umschaltsignal zu empfangen und bei Empfang des Umschaltsignales den Betriebs- modus des Kraftfahrzeuges 1 umzuschalten zwischen dem Fahrmodus und dem Simulationsmodus. Befindet sich bspw. das Kraftfahrzeug im Fahrmodus und betätigt der Fahrer eine Betriebsmodus-Auswahleinrichtung (in Figur 1 nicht gezeigt) des Fahrzeuges 1 , die in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 durch die Tasten des Tas- tenfelds 15 bedient werden kann, so sendet die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung 5, sodass die Steuereinrichtung 5 den Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges 1 von dem Fahrmodus in den Simulationsmodus umschaltet. Die Steuereinrichtung 5 des Kraftfahrzeuges 1 ist dabei dazu eingerichtet, nur dann in den Simulationsmodus umzuschalten, wenn das Kraftfahrzeug 1 steht, d.h. wenn sich das Kraftfahrzeug 1 nicht bewegt. Dies wird in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dadurch realisiert, dass die Steuereinrichtung 5 des Kraftfahrzeuges 1 dazu eingerichtet ist, nur in den Simulationsmodus umzuschalten, wenn sich ein Automa- tikgetriebe (in Figur 1 nicht gezeigt) des Kraftfahrzeuges 1 in einer Parkstellung (Stellung„P") befindet.
Befindet sich das Kraftfahrzeug 1 im Simulationsmodus und betätigt der Fahrer 9 die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung mit Hilfe der Tasten des Tastenfelds 15, so sen- det die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung 5, sodass die Steuereinrichtung 5 den Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges umschaltet von dem Simulationsmodus in den Fahrmodus.
Das Kraftfahrzeug 1 ist dabei in dem Fahrmodus 1 voll fahrbereit und kann von dem Fahrer 9 durch Eingaben an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 in herkömmlicher Weise gefahren sowie insbesondere auch beschleunigt und in Bewegung gesetzt werden. Befindet sich das Kraftfahrzeug 1 hingegen im Simulationsmodus, so ist das Kraftfahrzeug 1 nicht fahrbereit, da sämtliche Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 nicht als Fahrbefehle interpretiert werden. Der Fahrer 9 kann das Kraftfahrzeug 1 daher im Simulationsmodus nicht fahren, d.h. insbesondere nicht beschleunigen und nicht in Bewegung setzen. Die Steuereinrichtung 5 ist des Weiteren dazu eingerichtet, für die Steuerung des Kraftfahrzeuges 1 im Fahrmodus relevante Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges 1 , nämlich eine in Figur 1 nicht gezeigte Saugpumpe eines Bremskraftverstärkers des Kraftfahrzeuges 1 und eine ebenfalls nicht gezeigte Hydraulikpumpe einer Servolenkung des Kraftfahrzeuges 1 , in einem aktivierten Zustand zu belassen, wenn das Kraftfahrzeug sich im Simulationsmodus befindet. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass dem Fahrer 9 im Simulationsmodus eine dem realen Fahren mit dem Kraftfahrzeug 1 im Fahrmodus entsprechende Handhabung des Lenkrads 1 1 und des Bremspedals 13 ermöglicht wird. Dem Fahrer 9 kann auf diese Weise im Si- mulationsmodus vorteilhaft ein realitätsnahes Fahrgefühl vermittelt werden.
Die Steuereinrichtung 5 ist des Weiteren dazu eingerichtet, den Simulationsmodus zu beenden, wenn der Fahrer 9 eine Parkverriegelung des Automatikgetriebes des Kraftfahrzeuges 1 löst, d.h. wenn der Fahrer 9 das Automatikgetriebe des Kraftfahr- zeuges 1 von einer Parkstellung in eine andere Stellung, wie bspw. in eine Fahrstellung, überführt.
Die Rechnereinheit 3 des Kraftfahrzeuges 1 ist dazu eingerichtet, im Simulationsmodus eine inaktive Simulation auszuführen. Dabei wird eine Fahrt im Kraftfahrzeug 1 als virtuelle Fahrt mit einem virtuellen Kraftfahrzeug nachgebildet. Als virtuelle Fahrt wird dabei mindestens eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug 1 nachgebildet, bei der die durch das Assistenzsystem 8 realisierte Assistenzfunktion in Form eines teilautomatisierten Fahrens zum Einsatz kommt. Dem Fahrer 9 wird auf diese Weise vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, die Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens des Kraftfahrzeuges 1 im Rahmen der virtuellen Fahrt im Simulationsmodus zu erproben.
Die Rechnereinheit 3 ist des Weiteren dazu eingerichtet, im Simulationsmodus Eingaben des Fahrers 9 an den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15 als Simulationsbefehle zu interpretieren, mit denen das virtuelle Kraftfahrzeug in der Simulation ge- steuert wird.
Jeder Bedieneinrichtung 1 1 , 12, 13, 14, 15 ist dabei mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeuges 1 im Fahrmodus zugeordnet und jeder Bedieneinrichtung 1 1 , 12, 13, 14, 15 ist die gleiche mindestens eine Funktion des virtuellen Kraftfahrzeuges im Simulationsmodus zugeordnet. So ist bspw. dem Lenkrad-Bedienhebel 14 die durch das Assistenzsystem 8 realisierte Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens zugeordnet, d.h. die Assistenzfunktion kann durch eine Betätigung des Lenkrad-Be- dienhebels 14 bedient werden. Im Simulationsmodus kann dann die gleiche Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens des virtuellen Kraftfahrzeuges ebenfalls durch den Lenkrad-Bedienhebel 14 bedient werden.
Zur Simulation der durch das Assistenzsystem 8 realisierten Assistenzfunktion im Si- mulationsmodus wird von der Rechnereinheit 3 eine Sensoremulation ausgeführt. Dabei bildet die Rechnereinheit 3 die Sensorsignale der mit dem Assistenzsystem 8 verbundenen Sensoren des Kraftfahrzeuges 1 nach und sendet diese Sensorsignale an das Assistenzsystem 8. Die Sensorsignale sind dabei abhängig vom Verlauf der virtuellen Fahrt im Simulationsmodus. So wird bspw. von der Rechnereinheit 3 als Sensorsignal ein Abstandssignal an das Assistenzsystem 8 gesendet, das davon abhängt, wie groß der Abstand zwischen dem virtuellen Kraftfahrzeug und einem Objekt der virtuellen Umgebung im Umfeld des virtuellen Kraftfahrzeugs in der virtuellen Fahrt ist. Die durch das Assistenzsystem 8 realisierte Assistenzfunktion kann so in realitätsnaher Weise im Simulationsmodus vom Fahrer erprobt und der Umgang mit dieser Assistenzfunktion erlernt werden.
Die Anzeigeeinrichtung 7 des Kraftfahrzeuges 1 ist dazu eingerichtet, im Simulationsmodus dem Fahrer 9 die virtuelle Fahrt als Simulationsausgabe 21 der interaktiven Simulation anzuzeigen. Zu diesem Zweck kann der Fahrer bspw. eine virtuelle Um- gebung angezeigt bekommen, welche eine für den Fahrer während einer realen
Fahrt sichtbare Umgebung des Kraftfahrzeugs nachbildet und bspw. der Perspektive des Fahrers 9 durch die Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges 1 entspricht.
Die Figur 2 zeigt den Innenraum eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 1 , das in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus betrieben werden kann.
Der Innenraum weist als Bedieneinrichtungen zur Bedienung des Kraftfahrzeuges 1 ein Lenkrad 1 1 , ein Fahrpedal 12, ein Bremspedal 13, in der Figur 2 nicht gezeigte Lenkrad -Bedienhebel 14, ein Tastenbedienfeld 15 mit sechs Tasten sowie eine Anzahl von vier Bedienreglern 16 auf. Die Bedienregler 16 und das Tastenfeld 15 sind dabei in eine Mittel konsole 23 des Kraftfahrzeuges 1 integriert. Die Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeuges 1 umfasst in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ein in ein Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeuges 1 integriertes Display 35, ein in die Mittel konsole 23 des Kraftfahrzeuges 1 integriertes Display 37, ein Head-Mounted-Display in Form einer Augmented-Reality-Brille 31 , die mit dem Kraftfahrzeug 1 verbunden ist, und ein Head-Up-Display 33. Die Anzeigeein- richtungen 31 , 33, 35, 37 sind dazu eingerichtet, dem Fahrer 9 im Simulationsmodus die virtuelle Fahrt als Simulationsausgabe 21 der interaktiven Simulation anzuzeigen.
Die interaktive Simulation der virtuellen Fahrt 21 umfasst dabei vorgeschaltete Schulungsvideos, in denen dem Fahrer 9 für die virtuelle Fahrt relevante Funktionen des Kraftfahrzeuges 1 erklärt werden. So wird dem Fahrer vor einer virtuellen Fahrt, die eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug nachbildet, bei der die Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens zum Einsatz kommt, der Umgang mit dieser Assistenzfunktion und die Bedienung der Assistenzfunktion mit den Bedieneinrichtungen 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16 erklärt.
Im Simulationsmodus wird als interaktive Simulation dann ein virtuelles Fahrertraining ausgeführt, das den Fahrer in der Bedienung der durch das Assistenzsystem 8 realisierten Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens schult. Das virtuelle Fahrertraining umfasst hierzu als Trainingsoptionen einen Übersichtskurs, in wel- ehern dem Fahrer 9 die grundlegende Handhabung der Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens in einer kurzen Übersicht vermittelt wird, eine Schulung spezieller Fahrsituationen, welche insbesondere den Betrieb der Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens im Bereich ihrer Systemgrenzen umfassen und eine individuelle Schulung, deren Inhalt vom Verhalten des Fahrers im bisherigen Verlauf des virtuellen Fahrertrainings abhängt. Die Rechnereinheit 3 ist dazu eingerichtet, im Simulationsmodus dem Fahrer 9 eine Auswahl zwischen den Trainingsoptionen zu ermöglichen. Die interaktive Simulation umfasst dabei eine integrierte Bewertungsfunktion, mit der das Verhalten des Fahrers 9 in dem virtuellen Fahrertraining bewertet wird.
Es sei nun angenommen, dass der Fahrer mehr über die durch die Assistenzsys- teme seines Kraftfahrzeuges realisierten Assistenzfunktionen erfahren und seinen Umgang mit dem Kraftfahrzeug und seinen Funktionen, insbesondere seinen Assistenzfunktionen, trainieren möchte. Hierzu parkt der Fahrer sein Fahrzeug, aktiviert die Parkverriegelung des Automatikgetriebes des Fahrzeuges, indem das Automatikgetriebe in die Parkstellung überführt wird, und aktiviert den Trainingsmodus über ein ihm mittels der Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeuges angezeigtes Fahrzeugmenü.
Im Trainingsmodus erhält der Fahrer nun die Möglichkeit, zu wählen, ob er einen Übersichtskurs absolvieren oder an einer Schulung spezieller Fahrsituationen teilnehmen oder im Rahmen einer individuellen Schulung auf Basis seiner bisherigen Trainingserfolge mögliche Defizite abbauen möchte. Nach der Auswahl startet die gewählte Art der Simulation. Im Rahmen der interaktiven Simulation werden die virtuellen Fahrten ergänzt durch vorgeschaltete Schulungsvideos (Tutoring-Videos) in denen dem Fahrer die relevanten Elemente der bevorstehenden virtuellen Fahrt und der darin enthaltenen Fahrsituationen erklärt werden, bevor der Fahrer sie in der vir- tuellen Fahrt selbst durchfährt und die zugehörigen Funktionen des Kraftfahrzeuges verwendet.
Während der interaktiven Simulation wird dem Fahrer als Simulationsausgabe eine virtuelle Umgebung angezeigt, in welcher er eine virtuelle Fahrt mit dem virtuellen Kraftfahrzeug, das eine der Realität nachempfundene Nachbildung des Kraftfahrzeuges darstellt, absolvieren kann.
Die für die Steuerung des Kraftfahrzeuges im Fahrmodus relevanten Betriebskomponenten des Kraftfahrzeuges befinden sich während der interaktiven Simulation in ei- nem aktivierten Zustand, um dem Fahrer ein realitätsnahes Fahrgefühl zu vermitteln. Allerdings werden Eingaben des Fahrers an den Bedieneinrichtungen des Kraftfahrzeuges nicht als Fahrbefehle interpretiert und nicht in Bewegungen des Kraftfahrzeuges umgesetzt. In der Simulation kann der Fahrer nun, da das Kraftfahrzeug sich in der Realität nicht bewegt, ungefährdet und ausgiebig die verfügbaren Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeuges erlernen und den Umgang mit den Assistenzfunktionen auch im Bereich ihrer Systemgrenzen trainieren. Die in der interaktiven Simulation erworbenen Kenntnisse und Fähigkeiten kann der Fahrer dann problemlos während ei- ner realen Fahrt mit dem Kraftfahrzeug anwenden, ohne eine nennenswerte Transferleistung erbringen zu müssen.
In dem virtuellen Fahrertraining wird der Fahrer bspw. über eine Systemgrenze in einem Schulungsvideo aufgeklärt. Eine solche Systemgrenze kann bspw. darin beste- hen, dass das Assistenzsystem des Kraftfahrzeuges stehende Hindernisse nicht zuverlässig erkennt, wenn diese sich in unmittelbarer Nähe von Leitplanken befinden. In direktem Anschluss an das Schulungsvideo kann der Fahrer die Situation als interaktive Simulation im Rahmen einer virtuellen Fahrt mit dem virtuellen Kraftfahrzeug durchfahren.
Eine solche virtuelle Fahrt kann bspw. eine spezielle Fahrsituation folgender Art umfassen: Der Fahrer fährt in der interaktiven Simulation unter Verwendung der Assistenzfunktion des teilautomatisierten Fahrens auf einer Autobahn auf ein anderes Fahrzeug zu, welches auf dem linken Fahrstreifen in unmittelbarer Nähe der Leit- planke wegen eines Defektes anhalten musste. Wie dem Fahrer zuvor bereits in dem Schulungsvideo erklärt wurde, reagiert die Assistenzfunktion des eigenen Kraftfahrzeuges nicht auf das stehende Fahrzeug. Da der Fahrer bisher keine Erfahrungen im Umgang mit der Assistenzfunktion des Kraftfahrzeuges hat, greift er nicht rechtzeitig ein und übernimmt nicht rechtzeitig die manuelle Steuerung des Kraftfahrzeuges. Es kommt daher zu einem Unfall. Die virtuelle Fahrt, mit der die spezielle Fahrsituation nachgebildet wurde, wird beendet.
Im Anschluss erfolgt eine geeignete Nachschulung des Fahrers als individuelle Schulung, in welcher dem Fahrer erklärt wird, wie er korrekt in der Fahrsituation reagieren sollte und wie er seinen diesbezüglichen Umfang mit dem Kraftfahrzeug verbessern kann. Danach kann der Fahrer die gleiche Fahrsituation noch einmal als virtuelle Fahrt durchfahren oder alternativ das virtuelle Fahrertraining mit einer anderen virtu- eilen Fahrt und/oder der Erprobung einer anderen speziellen Fahrsituation fortsetzen. Der Fahrer kann auf diese Weise die gleiche Fahrsituation noch einmal durchfahren und erhält die Möglichkeit, in der Fahrsituation in geeigneter weise zu reagieren und die manuelle Steuerung des virtuellen Kraftfahrzeuges zu übernehmen, so- dass ein Unfall verhindert werden kann.
Wenn der Fahrer den Simulationsmodus und damit das virtuelle Fahrertraining beenden möchte, kann er den Simulationsmodus bspw. durch eine entsprechende Auswahl in einem Menü, d.h. eine Betätigung der Betriebsmodus-Auswahleinrichtung, durch ein Schalten des Automatikgetriebes in eine andere Stellung als die Parkstellung oder durch das Ausschalten des Kraftfahrzeuges verlassen. Beendet der Fahrer den Simulationsmodus durch eine der beiden erstgenannten Optionen, ist das Kraftfahrzeug im Anschluss wieder unmittelbar fahrbereit.

Claims

Patentansprüche
1 . Kraftfahrzeug (1 ), das in einem Fahrmodus und in einem Simulationsmodus betrieben werden kann, mit einer Rechnereinheit (3), einer Steuereinrichtung (5), einer Anzeigeeinrichtung (7) und einer Anzahl von Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) zur Bedienung des Kraftfahrzeugs (1 ) durch einen Fahrer (9), wobei
- das Kraftfahrzeug (1 ) dazu eingerichtet ist, im Fahrmodus Eingaben des Fahrers (9) an den Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) als Fahrbefehle zu interpretieren und in Bewegungen des Kraftfahrzeugs (1 ) umzusetzen und das Kraftfahrzeug (1 ) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus sämtliche Eingaben des Fahrers (9) an den Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) nicht als Fahrbefehle zu interpretieren und nicht in Bewegungen des Kraftfahrzeugs (1 ) umzusetzen,
- die Steuereinrichtung (5) des Kraftfahrzeugs (1 ) dazu eingerichtet ist, ein Umschaltsignal zu empfangen und bei Empfang des Umschaltsignals einen Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs (1 ) umzuschalten zwischen dem Fahrmodus und dem Simulationsmodus,
- die Rechnereinheit (3) des Kraftfahrzeugs (1 ) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus eine interaktive Simulation auszuführen, wobei die interaktive Simulation eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug (1 ) als virtuelle Fahrt mit einem virtuellen Kraftfahrzeug nachbildet, und die Rechnereinheit (3) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus Eingaben des Fahrers (9) an den Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) als Simulationsbefehle zu interpretieren, mit denen das virtuelle Kraftfahrzeug (1 ) in der Simulation gesteuert wird, und
- die Anzeigeeinrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1 ) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus dem Fahrer (9) die virtuelle Fahrt als Simulationsausgabe (21 ) der interaktiven Simulation anzuzeigen.
Kraftfahrzeug (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bedieneinrichtung (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) mindestens eine Funktion des Kraftfahrzeugs (1 ) im Fahrmodus zugeordnet ist und zumindest einer Bedieneinrichtung (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16), insbesondere jeder Bedieneinrichtung (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16), die gleiche mindestens eine Funktion des virtuellen Kraftfahrzeugs im Simulationsmodus zugeordnet ist.
Kraftfahrzeug (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung (7) ein in ein Kombinationsinstrument des Kraftfahrzeugs (1 ) integriertes Display (35) und/oder ein in eine Mittel konsole (23) des Kraftfahrzeugs (1 ) integriertes Display (37) und/oder ein Head-Up-Display (33) und/oder ein Head-Mounted Display, insbesondere eine Virtual-Reality-Brille o- der eine Augmented-Reality-Brille (31 ), umfasst.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1 ) eine Betriebsmodus-Auswahleinrichtung hat, die dazu eingerichtet ist, das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung (5) zu senden, wenn sich das Kraftfahrzeug (1 ) im Fahrmodus befindet und der Fahrer (9) die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung betätigt, und/oder dazu eingerichtet ist, das Umschaltsignal an die Steuereinrichtung (5) zu senden, wenn sich das Kraftfahrzeug (1 ) im Simulationsmodus befindet und der Fahrer (9) die Betriebsmodus-Auswahleinrichtung betätigt.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) des Kraftfahrzeugs (1 ) dazu eingerichtet ist, nur in den Simulationsmodus umzuschalten, wenn das Kraftfahrzeug (1 ) steht.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) dazu eingerichtet ist, den Simulationsmodus zu beenden, wenn das Kraftfahrzeug (1 ) ausgeschaltet wird und/oder den Simulationsmodus zu beenden, wenn das Kraftfahrzeug (1 ) in Bewegung gesetzt wird und/oder den Simulationsmodus zu beenden, wenn eine Parkverriegelung eines Getriebes des Kraftfahrzeugs (1 ) gelöst wird und/oder den Simulationsmodus zu beenden, wenn eine Feststellbremse des Kraftfahrzeugs (1 ) gelöst wird.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) ein Fahrpedal (12) und/oder ein Bremspedal (13) und/oder ein Lenkrad (1 1 ) und/oder eine Anzahl von Bedienhebeln, insbesondere eine Anzahl von Lenkrad-Bedienhebeln (14), und/oder eine Anzahl von Bedientasten (15) und/oder eine Anzahl von Bedienreglern (16) und/oder eine Anzahl sonstiger Bedieneinrichtungen umfassen.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (5) dazu eingerichtet ist, für die Steuerung des Kraftfahrzeugs (1 ) im Fahrmodus relevante Betriebskomponenten des Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere einen Bremsverstärker und/oder eine Servolenkung des Kraftfahrzeugs (1 ), im Simulationsmodus in einem aktivierten Zustand zu belassen und/oder diese im Simulationsmodus in einen aktivierten Zustand zu versetzen.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1 ) mindestens ein zur Ausführung einer Assistenzfunktion eingerichtetes Assistenzsystem (8) hat, und die Rechnereinheit (3) des Kraftfahrzeugs (1 ) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus als virtuelle Fahrt eine Fahrt mit dem Kraftfahrzeug (1 ) nachzubilden, bei der mindestens eine Assistenzfunktion des Kraftfahrzeugs (1 ) zum Einsatz kommt.
Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Bedieneinrichtungen (1 1 , 12, 13, 14, 15, 16) zum Bedienen von mindestens einer Assistenzfunktion des Fahrzeuges (1 ) eingerichtet ist.
1 1 . Kraftfahrzeug (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (3) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Assistenzfunktion durch ein virtuelles Assistenzfunktionsmodell nachzubilden und/oder zur Simulation der mindestens einen Assistenzfunktion eine Sensoremulation auszuführen, wobei die Rechnereinheit (3) zur Sensoremulation von einem Verlauf der virtuellen Fahrt abhängige Sensorsignale an das mindestens eine Assistenzsystem (8) des Kraftfahrzeugs (1 ) sendet.
12. Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die interaktive Simulation der virtuellen Fahrt vorgeschaltete Schulungsvideos umfasst, in denen dem Fahrer (9) für die virtuelle Fahrt relevante Funktionen des Kraftfahrzeugs (1 ) erklärt werden.
13. Kraftfahrzeug (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (3) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus als interaktive Simulation ein virtuelles Fahrertraining auszuführen, das den Fahrer (9) in der Bedienung der Funktionen des Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere in der Bedienung der Assistenzfunktionen des Kraftfahrzeugs (1 ), schult.
14. Kraftfahrzeug (1 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die interaktive Simulation eine integrierte Bewertungsfunktion umfasst, mit der das Verhalten des Fahrers (9) in dem virtuellen Fahrertraining bewertet wird.
15. Kraftfahrzeug (1 ) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Fahrertraining als Trainingsoptionen einen Übersichtskurs und/oder eine Schulung spezieller Fahrsituationen und/oder eine individuelle Schulung umfasst, wobei der Inhalt der individuellen Schulung vom Verhalten des Fahrers (9) im bisherigen Verlauf des virtuellen Fahrertrainings abhängt, und die Rechnereinheit (3) dazu eingerichtet ist, im Simulationsmodus dem Fahrer (9) eine Auswahl zwischen den Trainingsoptionen zu ermöglichen.
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