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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines in einem manuellen und einem automatisierten Fahrbetrieb betreibbaren Fahrzeuges, wobei in Abhängigkeit einer im automatisierten Fahrbetrieb auftretenden Fahrsituation eine Übernahmeaufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe durch einen Fahrzeugnutzer des Fahrzeuges an diesen ausgegeben wird.
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Aus der
DE 10 2013 019 788 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Betrieb eines Fahrzeuges in einem mittels eines Fahrerassistenzsystems keine Nutzeraktion erfordernden automatisierten Fahrbetrieb bekannt. Durch Eingreifen eines Fahrers des Fahrzeuges in Lenk- und/oder Beschleunigungsfunktionen wird der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrerassistenzsystems deaktiviert. Das Fahrerassistenzsystem überprüft fortlaufend Voraussetzungen zum automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges und bei erfüllten Voraussetzungen wird der automatisierte Fahrbetrieb mittels Betätigen eines Bedienelementes durch den Fahrer aktiviert, sofern der Fahrer einem Lenkeingriff des Fahrerassistenzsystems nicht signifikant entgegenwirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines in einem manuellen und einem automatisierten Fahrbetrieb betreibbaren Fahrzeuges anzugeben..
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zum Betrieb eines in einem manuellen und einem automatisierten Fahrbetrieb betreibbaren Fahrzeuges sieht vor, dass in Abhängigkeit einer im automatisierten Fahrbetrieb auftretenden Fahrsituation eine Übernahmeaufforderung zur Übernahme einer Fahraufgabe durch einen Fahrzeugnutzer des Fahrzeuges an diesen ausgegeben wird. Erfindungsgemäß wird während des automatisierten Fahrbetriebes fahrzeugseitig überwacht, ob der Fahrzeugnutzer zum Zeitpunkt der ausgegebenen Übernahmeaufforderung bei einer aktuellen Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder einer aktuellen Sitzstellung eines Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers in der Lage ist, der Übernahmeaufforderung Folge zu leisten.
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Durch Anwendung des Verfahrens kann vergleichsweise einfach ermittelt werden, ob der Fahrzeugnutzer eine für ihn spezifische und übernahmefähige Sitzposition aufweist und/oder der Fahrzeugsitz des Fahrzeugnutzers derart eingestellt und positioniert ist, dass der Fahrzeugnutzer die Fahraufgabe des manuellen Fahrbetriebes des Fahrzeuges ohne Komplikationen ausführen kann. Zur Durchführung des Verfahrens ist es nicht erforderlich, Körperproportionen des Fahrzeugnutzers, beispielsweise eine Armlänge und eine Armposition des Fahrzeugnutzers in Bezug auf eine Entfernung des Fahrzeugnutzers zu einem Lenkrad des Fahrzeuges, zu ermitteln, beispielsweise durch eine entsprechende Abfrage.
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In einer Ausführung des Verfahrens werden bzw. wird mindestens eine Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder mindestens eine Sitzstellung eines Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers während des manuellen Fahrbetriebes des Fahrzeuges ermittelt und als mindestens eine Referenzposition gespeichert. Dabei dient die Referenzposition zur Überprüfung, ob der Fahrzeugnutzer so in Bezug auf Lenkrad und/oder Pedalerie des Fahrzeuges positioniert ist, dass er die Fahraufgabe des Fahrzeuges übernehmen kann. Beispielsweise werden bzw. wird die Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers anhand erfasster Signale von am Fahrzeugsitz angeordneten Positionssensoren und/oder anhand erfasster Bilddaten einer auf den Fahrzeugsitz ausgerichteten Innenraumkamera ermittelt.
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Zudem sieht eine Weiterbildung vor, dass während des automatisierten Fahrbetriebes regelmäßig überprüft wird, ob die aktuelle Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder die aktuelle Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches der mindestens einen Referenzposition liegen bzw. liegt. Insbesondere wird regelmäßig überprüft, ob sich die aktuelle Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder die aktuelle Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers geändert haben bzw. hat, dass beispielsweise ein Erreichen des Lenkrades durch den Fahrzeugnutzer zeitnah in Bezug auf die Ausgabe der Übernahmeaufforderung möglich ist.
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In einer möglich Ausbildung wird, wenn ermittelt wird, dass sich die aktuelle Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder die aktuelle Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers außerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches der mindestens einen Referenzposition befinden bzw. befindet, eine Aufforderung an den Fahrzeugnutzer ausgegeben, dass der Fahrzeugnutzer seine Sitzposition und/oder seine Sitzstellung korrigiert. Mittels der ausgegebenen Aufforderung wird der Fahrzeugnutzer auf seine Haltung und Positionierung zum Lenkrad und/oder zur Pedalerie aufmerksam gemacht, wobei dem Fahrzeugnutzer die Möglichkeit zur Korrektur gegeben wird.
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Insbesondere werden bzw. wird in einer weiteren Ausführung als die mindestens eine Referenzposition eine Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder eine Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers ermittelt, welche der Fahrzeugnutzer und/oder Fahrzeugsitz des Fahrzeugnutzers zum Zeitpunkt einer Umschaltung von dem manuellen Fahrbetrieb in den automatisierten Fahrbetrieb aufweisen bzw. aufweist. In dieser Sitzposition und/oder mit dieser Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers ist dieser in Bezug auf das Lenkrad und die Pedalerie im Wesentlichen optimal ausgerichtet und weist dementsprechend auch eine fahrzeugnutzerspezifische und übernahmefähige Position auf.
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Der automatisierte Fahrbetrieb wird in einer Weiterbildung des Verfahrens nach einer vorgegebenen Anzahl ausgegebener Aufforderungen zur Korrektur der Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder der Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer deaktiviert. Insbesondere erfolgt die Deaktivierung dann, wenn ein im Fahrzeug ermittelter, momentaner Gesundheitszustand des Fahrzeugnutzers die Deaktivierung zulässt, so dass der Fahrzeugnutzer gezwungen ist, den manuellen Fahrbetrieb auszuführen. Andernfalls, beispielsweise bei erfasster Bewusstlosigkeit des Fahrzeugnutzers, kann vorgesehen sein, das Fahrzeug im automatisierten Fahrbetrieb in einen sicheren Stillstand zu versetzen.
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Alternativ dazu, dass nur eine Sitzposition des Fahrzeugnutzers und/oder nur eine Sitzstellung des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers als Referenzposition gespeichert wird, ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Sitzpositionen des Fahrzeugnutzers und/oder eine Mehrzahl von Sitzstellungen des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers ermittelt und jeweils als eine Referenzposition gespeichert werden bzw. wird.
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Dadurch kann weitestgehend ausgeschlossen werden, dass die Aufforderung zur Korrektur der Sitzposition und/oder Sitzstellung ausgegeben wird, wenn der vorgegebene Toleranzbereich um ein geringfügiges Maß überschritten wird. Zudem gibt es Fahrzeugnutzer, die ihre Sitzposition und/oder die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes vergleichsweise häufig ändern, so dass dies durch die Speicherung mehrerer Referenzpositionen berücksichtigt wird.
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Weiterhin sieht das Verfahren in einer möglichen Ausführungsform vor, dass ein zulässiger Bereich die Referenzpositionen und einen alle diese Referenzpositionen umgebenden Toleranzbereich umfasst und/oder der zulässige Bereich eine aus all den gespeicherten Referenzpositionen ausgewählte Teilmenge und einen diese Teilmenge umgebenden Toleranzbereich umfasst und/oder der zulässige Bereich eine mittlere Referenzposition und einen diese umgebenden Toleranzbereich umfasst. Dabei wird die mittlere Referenzposition aus einer Menge sämtlicher Referenzpositionen oder aus der ausgewählten Teilmenge von Referenzpositionen gebildet, beispielsweise durch Bildung eines arithmetischen Mittelwerts, eines gewichteten arithmetischen Mittelwerts oder eines Medianwerts.
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Auch hierdurch wird vorgegeben, dass die Aufforderung zur Korrektur der Sitzposition und/oder der Sitzstellung nicht unangemessen ausgegeben wird und dem Fahrzeugnutzer ein vergleichsweise großer Spielraum in Bezug auf seine Sitzpositionen und/oder Sitzstellungen im automatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeuges zur Verfügung gestellt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausführung des Verfahrens wird eine Auswahl der Teilmenge anhand einer durchgeführten Häufigkeitsanalyse ermittelt. Dabei werden ausschließlich Referenzpositionen ausgewählt, die sich in einem Bereich befinden, in welchem Referenzpositionen gehäuft auftreten, so dass statistische Ausreißer eliminiert werden.
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Zudem sieht das Verfahren in einer möglichen Weiterbildung vor, dass die Mehrzahl der Sitzpositionen des Fahrzeugnutzers und/oder die Mehrzahl der Sitzstellungen des Fahrzeugsitzes des Fahrzeugnutzers innerhalb eines vorgegebenen, insbesondere innerhalb eines situationsabhängig vorgegebenen Zeitraumes des manuellen Fahrbetriebes des Fahrzeuges ermittelt werden bzw. wird. Dabei umfasst der Zeitraum beispielsweise einen Zeitraum, in welchem das Fahrzeug auf einer Autobahn gefahren wird, einen Zeitraum seit einem Zündungsstart oder einen Gesamtzeitraum, in welchem ausschließlich dieser eine Fahrzeugnutzer das Fahrzeug gefahren ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt:
- 1 schematisch einer perspektivische Ansicht eines Ausschnittes eines Fahrzeuges mit einem Fahrzeugnutzer auf einem Fahrzeugsitz.
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Die einzige Figur zeigt einen perspektivischen Ausschnitt eines Fahrzeuges 1 mit einem Fahrzeugnutzer 2 auf einem Fahrzeugsitz 3.
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Das Fahrzeug 1 verfügt über ein Assistenzsystem zum automatisierten Fahrbetrieb, in welchem der Fahrzeugnutzer 2 seine Fahraufgabe vollumfänglich an das Fahrzeug 1 übergibt, so dass der Fahrzeugnutzer 2 einer anderen Tätigkeit, wie beispielsweise Lesen, nachgehen kann.
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Wird der automatisierte Fahrbetrieb ausgeführt, ist es erforderlich, dass der Fahrzeugnutzer 2 in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer die Fahraufgabe zu übernehmen, um das Fahrzeug 1 im manuellen Fahrbetrieb zu bewegen. Zur Übernahme der Fahraufgabe wird fahrzeugseitig, insbesondere in Abhängigkeit einer vorliegenden Fahrsituation, eine Übernahmeaufforderung an den Fahrzeugnutzer 2 ausgegeben. Eine solche Fahrsituation kann beispielsweise sein, dass auf einem dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Fahrstreckenabschnitt ein automatisierter Fahrbetrieb, beispielsweise wegen vorherrschender Witterungsbedingungen, nicht möglich ist.
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Im Fall, dass der Fahrzeugnutzer 2 den Fahrzeugsitz 3 in Richtung Fondbereich verschoben hat und/oder eine Sitzlehne 3.1 des Fahrzeugsitzes 3 in Richtung Fondbereich zur Einnahme einer Liegeposition geneigt hat, kann es sein, dass sich der Fahrzeugnutzer 2 soweit von einem Lenkrad 4 und/oder einer nicht näher gezeigten Pedalerie entfernt befindet, dass es dem Fahrzeugnutzer 2 unter Umständen nicht schnell genug möglich ist, eine fahrfähige Position einzunehmen, um einer Übernahmeaufforderung des Fahrzeuges 1 unmittelbar nachzukommen. Somit ist die Übernahme der Fahraufgabe gefährdet, wodurch das Risiko besteht, dass sich nicht nur der Fahrzeugnutzer 2 einer Gefahr aussetzt.
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Zudem besteht das Risiko, dass der Fahrzeugnutzer 2 aufgrund seiner Sitzposition und/oder Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 nicht in der Lage ist, ein momentanes Geschehen in einer Umgebung des Fahrzeuges 1 zu verfolgen, so dass der Fahrzeugnutzer 2 seiner Verpflichtung zumindest auf offensichtliche Umstände in der Umgebung des Fahrzeuges 1 zu reagieren, nicht nachkommen kann.
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Die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 des Fahrzeugnutzers 2 ist sehr individuell, wobei eine übernahmefähige Sitzposition des Fahrzeugnutzers 2 und Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 des Fahrzeugnutzers 2 voraussetzt, dass der Fahrzeugnutzer 2 das Lenkrad 4 und die Pedalerie erreicht.
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Um zu ermitteln, ob der Fahrzeugnutzer 2 eine Sitzposition und der Fahrzeugsitz 3 eine Sitzstellung aufweisen, so dass der Fahrzeugnutzer 2 in der Lage ist, innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer einer Übernahmeaufforderung Folge zu leisten, ist ein im Folgenden beschriebenes Verfahren vorgesehen.
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Hierzu wird zu einem Zeitpunkt, an welchem der Fahrzeugnutzer 2 den automatisierten Fahrbetrieb aktiviert, die momentane Sitzposition des Fahrzeugnutzers 2 und die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 ermittelt und als Referenzposition gespeichert.
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Zur Ermittlung der Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3, anhand derer eine Sitzposition des Fahrzeugnutzers 2 abgeleitet werden kann, sind an dem Fahrzeugsitz 3 Positionssensoren 5 angeordnet. Diese erfassen Signale, so dass eine Neigung der Sitzlehne 3.1 sowie eine Position des Fahrzeugsitzes 3 in Längsrichtung innerhalb des Fahrzeuges 1 ermittelt werden.
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Zudem kann die Referenzposition in Bezug auf die Sitzposition und die Sitzstellung auch anhand erfasster Bilddaten einer auf den Fahrzeugsitz 3 und somit auf den Fahrzeugnutzer 2 gerichteten Innenraumkamera 7 ermittelt werden. Die Innenraumkamera 7 ist im vorliegenden Beispiel in einen Innenspiegel 6 des Fahrzeugs 1 integriert, sie kann aber auch an einer anderen geeigneten Stelle im Fahrzeuginnenraum angeordnet sein, beispielsweis in einem Kombiinstrument des Fahrzeugs 1. Insbesondere kann die Referenzposition anhand einer Kopf- und/oder Rumpfposition des Fahrzeugnutzers 2 ermittelt werden. Dabei stellt eine fahrzeugnutzerindividuelle Position die Referenzposition dar, die in dem Fahrzeug 1 gespeichert wird.
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Während eines an den manuellen Fahrbetrieb anschließenden automatisierten Fahrbetriebes des Fahrzeuges 1 wird in regelmäßigen Zeitabständen oder fortlaufend überwacht, ob sich die Sitzposition des Fahrzeugnutzers 2 und die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 außerhalb eines zulässigen Bereiches befinden. Dieser zulässige Bereich umfasst die gespeicherte Referenzposition und einen diese umgebenden Toleranzbereich.
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Der Toleranzbereich kann fest vorgegeben sein oder fahrzeugnutzerindividuell ermittelt werden.
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Liegen die Sitzposition des Fahrzeugnutzers 2 und die Sitzstellung des Fahrzeugsitzes 3 außerhalb des Toleranzbereiches, wird davon ausgehend abgeleitet, dass der Fahrzeugnutzer 2 keine übernahmefähige Sitzposition aufweist, so dass eine Aufforderung zur Korrektur der Sitzposition und der Sitzstellung an den Fahrzeugnutzer 2 ausgegeben wird.
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Kommt der Fahrzeugnutzer 2 einer mehrmals ausgegebenen Aufforderung zur Korrektur der Sitzposition und Sitzstellung innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nicht nach, wobei die Aufforderungen Eskalationsstufen darstellen können, dann wird der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 automatisch beendet. Dadurch ist der Fahrzeugnutzer 2 gezwungen, eine übernahmefähige Sitzposition einzunehmen.
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In einer Ausführungsform wird anhand mittels der Innenraumkamera 7 erfasster Bilddaten ein Gesundheitszustand des Fahrzeugnutzers 2 ermittelt, so dass der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 nicht automatisch beendet wird, wenn erfasst wird, dass der Fahrzeugnutzer 2 beispielsweise bewusstlos ist und den Aufforderungen zur Korrektur seiner Sitzposition nicht nachkommen kann. Weist der Fahrzeugnutzer 2 einen bedenklichen Gesundheitszustand auf, wird das Fahrzeug 1 im automatisierten Fahrbetrieb in einen sicheren Stillstand versetzt und gegebenenfalls automatisch ein Notruf abgesetzt.
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Denkbar ist auch, dass mehrere Sitzpositionen und Sitzstellungen ermittelt und als jeweilige Referenzposition gespeichert werden
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Der zulässige Bereich umfasst dann die Referenzpositionen und einen alle diese Referenzpositionen umgebenden Toleranzbereich. Alternativ oder zusätzlich umfasst der zulässige Bereich eine aus all den gespeicherten Referenzpositionen ausgewählte Teilmenge und einen diese Teilmenge umgebenden Toleranzbereich. Alternativ oder zusätzlich umfasst der zulässige Bereich eine mittlere Referenzposition und einen diese umfassenden Toleranzbereich, wobei die mittlere Referenzposition aus einer Menge sämtlicher Referenzpositionen oder aus der ausgewählten Teilmenge von Referenzpositionen gebildet wird.
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Eine Auswahl der Teilmenge der Referenzpositionen erfolgt insbesondere durch eine Häufigkeitsanalyse, wobei nur Referenzpositionen ausgewählt werden, die sich in einem Bereich befinden, in dem Referenzpositionen gehäuft auftreten, um somit statistische Ausreißer zu eliminieren.
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In einer weiteren Ausführungsform sieht das Verfahren vor, dass eine Historie berücksichtigt wird, so dass veraltete Referenzpositionen in Bezug auf den Fahrzeugnutzer 2 eliminiert werden.
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Zudem sieht das Verfahren vor, dass eine Sitzposition und eine Sitzstellung als Referenzposition gespeichert werden, die der Fahrzeugnutzer 2 und der Fahrzeugsitz 3 zu einem vergangenen Zeitpunkt aufgewiesen haben und der Fahrzeugnutzer 2 innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer nicht der Aufforderung zur Korrektur der Sitzposition und der Sitzstellung nachgekommen ist. Beispielsweise ist es hierzu erforderlich, dass der Fahrzeugnutzer 2 eine entsprechende Eingabe tätigt, um seine Entscheidung, die Sitzposition nicht zu korrigieren, zu bestätigen.
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Wie oben beschrieben, kann der Toleranzbereich fest vorgegeben oder fahrzeugnutzerindividuell ermittelt werden. Beispielsweise kann der Toleranzbereich basierend auf einer Verteilung einer Vielzahl ermittelter oder ausgewählter Referenzpositionen bestimmt werden.
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Ändert der Fahrzeugnutzer 2 verhältnismäßig selten seine Sitzposition und seine Sitzstellung häufen sich die Referenzpositionen in einem vergleichsweise engen Bereich, so dass der Toleranzbereich kleiner gewählt werden kann als in Fällen, in denen sich die Referenzpositionen eines Fahrzeugnutzers 2 über einen relativ breiten Bereich verteilen. In diesen Fällen ändert der Fahrzeugnutzer 2 seine Sitzposition und seine Sitzstellung merklich und vergleichsweise häufig.
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Beispielsweise kann die Referenzposition auch in einer Situation während des automatisierten Fahrbetriebes des Fahrzeuges 1 ermittelt werden, wenn der Fahrzeugnutzer 2 nach Ausgabe einer Übernahmeaufforderung unmittelbar und richtig reagiert hat und die Fahraufgabe übernommen hat.
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Werden mehrere Sitzpositionen und Sitzstellungen des Fahrzeugsitzes 3 zur Erfassung von Referenzpositionen ermittelt, ist vorgesehen, die Sitzpositionen und Sitzstellungen in einem bestimmten Zeitraum des manuellen Fahrbetriebes zu ermitteln.
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Der bestimmte Zeitraum kann einen Zeitraum, in dem das Fahrzeug 1 im manuellen Fahrbetrieb auf einer Autobahn bewegt wird, umfassen. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Zeitraum einen Zeitraum seit Zündungsstart, d. h. einen Zeitraum einer gesamten Fahrtdauer des Fahrzeuges 1 im manuellen Fahrbetrieb bis zu einem Umschalten auf den automatisierten Fahrbetrieb oder bis zu einem Ausschalten der Zündung. Wiederum alternativ oder zusätzlich kann der Zeitraum einen Gesamtzeitraum, in dem ein einziger Fahrzeugnutzer 2 das Fahrzeug 1 gefahren ist, umfassen. Dazu erfolgt eine Identifikation des Fahrzeugnutzers 2 beispielsweise mittels eines Fahrzeugschlüssels, über eine Gesichtserkennung und/oder mittels einer entsprechenden Eingabe des Fahrzeugnutzers 2. Dabei kann der Gesamtzeitraum auch eine gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges 1 sein. Durch die Identifikation des Fahrzeugnutzers 2 können seine Daten, die zur Bestimmung seiner Referenzposition oder seiner Referenzpositionen dienen, in einem fahrzeugnutzerspezifischen Speicher abgelegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugnutzer
- 3
- Fahrzeugsitz
- 3.1
- Sitzlehne
- 4
- Lenkrad
- 5
- Positionssensor
- 6
- Innenspiegel
- 7
- Innenraumkamera
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013019788 A1 [0002]
