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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs auf einer Fahrstrecke.
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Zur Unterstützung eines Fahrers bei der Fahrzeugführung ist eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen bekannt. Dabei ist unter anderem aus der
DE 10 2004 030 997 A1 ein Fahrerassistenzsystem für Hochgeschwindigkeitsfahrten bekannt. Dabei wird ein vorgegebener Straßenverlauf erkannt und ein optimaler Kurvenverlauf berechnet. Zudem werden Anweisungen zum Einhalten des optimalen Kurvenverlaufs ausgegeben.
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Aus der
DE 10 2006 016 185 A1 ist eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Erlernen des selbstständigen Befahrens einer vorgegebene Ideallinie bekannt. Dabei wird das Erlernen in drei Stufen untergliedert. Bei der ersten Stufe wird der Fahrer aktiv von der Steuervorrichtung beim Halten der Ideallinie unterstützt, d.h. das System greift automatisch in den Fahrablauf ein. Bei der zweiten Stufe werden nur noch Hinweise ausgegeben, während der Fahrer selbst fährt. Bei der dritten Stufe erhält der Fahrer nach dem Befahren der Strecke eine Bewertung, wie gut er der Ideallinie gefolgt ist.
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Aus der
DE 10 2010 003 985 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeuges bekannt. Bei dem Verfahren werden anhand von Sensoren die aktuelle Fahrsituation beschreibende Fahrdaten ermittelt. Es wird ein fahrdynamischer Grenzbereich des Fahrzeugs ermittelt, der als Grundlage für eine an den Fahrer ausgebbare Fahrempfehlung verwendet wird.
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Aus der
DE 10 2005 055 744 A1 ist weiterhin ein Fahrerassistenzsystem bekannt, welches ein Informationssystem zur Erfassung von Daten über die Verkehrsinfrastruktur und den Zustand des Fahrzeuges und einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer bekannt. Das Fahrerassistenzsystem gibt dabei insbesondere Informationen über einen Dynamikverlauf einer Strecke aus.
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Schließlich ist aus der
DE 10 2012 221 762 A1 eine Fahrmanöverunterstützung bekannt. Dabei können Empfehlungen für Fahrmanöver in einem Head-Up-Display angezeigt werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches es dem Fahrer ermöglicht, eine Strecke sicher und gleichzeitig schnell zu durchfahren.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Ist-Position ermittelt, auf welcher sich das Fahrzeug momentan auf der Fahrstrecke befindet. Es wird weiterhin erfasst, wenn sich die Ist- Position einer Position eines relevanten Punkts auf der Fahrstrecke nähert. Es wird ein Wert eines Parameters, welcher abhängig von der Entfernung der Ist-Position von der Position des relevanten Punkts auf der Fahrstrecke ist, ermittelt. Auf einer Anzeigefläche wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters ein erstes Anzeigeelement erzeugt und zumindest ein Anzeigeparameter des ersten Anzeigeelements in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters verändert.
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Erfindungsgemäß kann der Fahrer vorteilhafterweise auf einfache Art und Weise ganz einfach anhand des auf der Anzeigefläche erzeugten Anzeigeelements erkennen, dass er sich überhaupt einem relevanten Punkt auf der Fahrstrecke nähert. Dadurch, dass der Anzeigeparameter in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters verändert wird, kann der Fahrer dann vorteilhafterweise den Wert des Parameters einschätzen. Insbesondere kann der Fahrer anhand des Anzeigeparameters erkennen, wann er den relevanten Punkt auf der Fahrstrecke erreicht hat. Dies wiederum trägt dazu bei, dass der Fahrer die Strecke schnell, aber gleichzeitig sicher durchfahren kann.
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In einer Ausgestaltung umfasst der Parameter den Abstand zwischen der Ist-Position und der Position des relevanten Punkts auf der Fahrstrecke und/oder eine Zeit, die benötigt wird, um von der Ist-Position zu der Position des relevanten Punkts zu gelangen. Sowohl der Abstand zwischen der Ist-Position und der Position des relevanten Punktes, als auch die Zeit, die benötigt wird, um von der Ist-Position zu der Position des relevanten Punktes zu gelangen, ist dabei abhängig von der Entfernung der Ist-Position von der Position des relevanten Punktes. Vorteilhafterweise kann der Fahrer dann zwischen den beiden Größen wählen und die von ihm bevorzugte Größe über das erste Anzeigeelement ausgeben lassen.
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Insbesondere kann der ermittelte Wert des Parameters über den Anzeigeparameter des ersten Anzeigeelements wiedergegeben werden, wobei der Anzeigeparameter eine Vollständigkeit und/oder eine Farbe des ersten Anzeigeelements umfasst. Insbesondere ist eine Vollständigkeit des ersten Anzeigeelements der Zustand des Anzeigeelements, in dem alle Anzeigeteile, welche das erste Anzeigeelement umfasst, gleichzeitig auf der Anzeigefläche angezeigt werden. Das erste Anzeigeelement kann also im vollständigen Zustand mehrere Teilanzeigeelemente umfassen. Zudem können auch die Teilanzeigeelemente vollständig angezeigt werden, um ein vollständiges erstes Anzeigeelement bereitzustellen. Weiterhin kann eine Vollständigkeit des Anzeigeelements auch eine gleichartige Darstellung über die ganze Fläche des Anzeigeelements sein. Dies bedeutet, dass beispielsweise ein Anzeigeelement dann vollständig ist, wenn die gesamte Fläche in einer gleichen Farbe oder einem gleichen Muster dargestellt wird. Alternativ kann das Anzeigeelement auch dann vollständig sein, wenn die gesamte Fläche oder alle Teilelemente des Anzeigeelements von einer ersten Farbe oder einem ersten Muster auf eine zweite Farbe bzw. ein zweites Muster gewechselt haben. So kann zwar das Anzeigeelement flächenmäßig vollständig angezeigt werden. Weist dann jedoch ein Teil des Anzeigeelements eine andere Farbe oder ein anderes Muster als ein anderer Teil des Anzeigeelements auf, ist es nicht als vollständig zu werten. Schließlich kann das erste Anzeigeelement dann vollständig angezeigt werden, wenn die Art der Darstellung einen Endzustand, z.B. eine bestimmte Füllung, ein bestimmtes Muster und/oder eine bestimmte Farbe angenommen hat.
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Insbesondere wird das erste Anzeigeelement vollständig angezeigt, wenn der Wert des Parameters minimal ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Ist-Position und die Position des relevanten Punkts übereinstimmen. Unter minimal ist dabei insbesondere der kleinste Wert, den der Wert des Parameters einnehmen kann, verstanden. Dabei wird dem Fahrer vorteilhafterweise auf einfache Weise angezeigt, wenn er den relevanten Punkt erreicht hat. Das erste Anzeigeelement zeigt dann insbesondere an, dass der Abstand zwischen der Ist- Position und der Position des relevanten Punkts null Meter ist, oder dass die Zeit, die benötigt wird, um die Position des relevanten Punkts zu erreichen, abgelaufen ist.
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In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Parameterwert für den Wert des Parameters festgelegt. Weiterhin umfasst das erste Anzeigeelement zumindest zwei Teilanzeigeelemente, wobei ein erstes Teilanzeigeelement auf der Anzeigefläche erzeugt wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters kleiner als der festgelegte Parameterwert ist, und wobei ein zweites Teilanzeigeelement auf der Anzeigefläche erzeugt wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters minimal ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Position des relevanten Punkts erreicht ist. Dadurch werden dem Fahrer der Abstand und/oder die Zeit zu der Position des relevanten Punkts in Stufen angezeigt. Die Anzeige des ersten Teilanzeigeelement des ersten Anzeigeelements bereitet den Fahrer vorteilhafterweise darauf vor, dass auf der Strecke in absehbarer Zeit ein für das sichere und schnelle Durchfahren der Strecke relevanter Punkt liegt. Der Fahrer wird vorteilhafterweise nicht von einem plötzlich auftauchenden relevanten Punkt auf der Strecke überrascht. Er wird vorteilhafterweise bereits früh darüber informiert, dass sich ein relevanter Punkt auf der Strecke nähert.
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Weiterhin kann die Anzahl der Abstandswerte und Teilanzeigeelemente beliebig sein. Insbesondere umfasst das erste Anzeigeelement im vollständigen Zustand drei Teilanzeigeelemente, wobei das erste Teilanzeigeelement angezeigt wird, wenn ein erster festgelegter Parameterwert unterschritten wird, ein zweites Teilanzeigeelement angezeigt wird, wenn ein zweiter festgelegter Parameterwert unterschritten wird und ein drittes Teilanzeigeelement angezeigt wird, wenn der ermittelte Wert des Parameters minimal ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird für den Wert des Parameters wiederum zumindest ein Parameterwert festgelegt. Das erste Anzeigeelement umfasst ein flächiges graphisches Objekt, wobei ein erstes Teilanzeigeelement eine Umrandung des flächigen graphischen Objekts umfasst, welche eine Fläche des flächigen graphischen Objekts definiert, und welches auf der Anzeigefläche erzeugt wird, bevor der festgelegte Parameterwert erreicht wird. Ein zweites Teilanzeigeelement umfasst eine Füllung der Fläche, wobei die Größe des zweiten Teilanzeigeelements abhängig von dem ermittelten Wert des Parameters ist, und welches auf der Anzeigefläche erzeugt wird, wenn der festgelegte Parameterwert unterschritten wird. Handelt es sich bei der Fahrstrecke um eine abgeschlossene Rennstrecke, kann das erste Teilanzeigeelement bereits an der Startlinie erzeugt werden. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise angezeigt, dass es überhaupt eine Anzeige zu relevanten Punkten auf der Fahrstrecke gibt. Das zweite Teilanzeigeelement kann dann angezeigt werden, wenn der Fahrer mit dem Fahrzeug die Startlinie überfährt. Dem Fahrer wird also von Anfang an angezeigt, dass er sich einem relevanten Punkt auf der Fahrstrecke nähert. Insbesondere ist das erste Teilanzeigeelement, also die Umrandung kreisförmig, so dass das erste Teilanzeigeelement eine Kreisfläche definiert. Wird der festgelegte Parameterwert unterschritten, wird in der kreisförmigen Umrandung ausgehend von einer zwölf Uhr Stellung ein Kreissektor erzeugt, der in Abhängigkeit vom ermittelten Wert des Parameters zu dem relevanten Punkt größer wird. Die Größe des Kreissektors gibt also den abnehmenden Abstand und/oder die abnehmende Zeit zu der Position des relevanten Punkts wieder.
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Die Fläche des ersten Anzeigeelements ist insbesondere dann vollständig von dem zweiten Teilanzeigeelement gefüllt, wenn der Wert des Parameters minimal ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Ist-Position und die Position des relevanten Punkts übereinstimmen. Das zweite Teilanzeigeelement kann insbesondere eine Kreisscheibe sein, welche die kreisförmige Umrandung vollständig ausfüllt. Es wird also ein Kreis in Abhängigkeit vom ermittelten Abstand kontinuierlich aufgefüllt. Die Auffüllung kann dabei durch Muster und/oder Farben realisiert werden. Dadurch wird dem Fahrer im Gegenteil zur Stufenanzeige kontinuierlich der Abstand zu dem relevanten Punkt angezeigt. Ist der relevante Punkt erreicht, kann durch das erste Anzeigeelement der nächste relevante Punkt auf der Strecke angezeigt werden. Diese Ausgestaltung des ersten Anzeigeelements ist vorteilhafterweise als Timer ausgestaltet. Der Fahrer kann dadurch auf intuitive Weise schnell erfassen, wann er mit dem Fahrzeug den relevanten Punkt erreicht hat.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters ein akustisches Signal ausgegeben, wobei das akustische Signal eine wiederholte Wiedergabe eines Tones umfasst. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise eine zusätzliche akustische Ausgabe zu der visuellen Ausgabe des ermittelten Werts des Parameters über das erste Anzeigeelement ausgegeben. Dadurch muss sich der Fahrer vorteilhafterweise nicht allein auf die Anzeige auf der Anzeigefläche konzentrieren.
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Insbesondere wird ein Intervall zwischen den wiederholt ausgegebenen Tönen umso kürzer, je kleiner der Wert des Parameters ist, wobei ein Dauerton ausgegeben wird, wenn der Wert des Parameters minimal ist. Dies bedeutet, dass ein Dauerton ausgegeben wird, wenn der relevante Punkt erreicht ist. Dabei kann das Intervall in Anlehnung an die visuelle Ausgabe stufenweise, also immer dann, wenn ein bestimmter Abstandswert unterschritten wird, kürzer werden. Alternativ kann das Intervall zwischen den wiederholt ausgegebenen Tönen auch kontinuierlich an den Abstand zu dem relevanten Punkt angepasst werden. Die akustische Ausgabe kann insbesondere an die visuelle Ausgabe angepasst werden. Erfolgt die visuelle Ausgabe stufenartig, wird auch die akustische Ausgabe stufenartig erfolgen. Bei einer kontinuierlichen visuellen Ausgabe wird auch die akustische Ausgabe kontinuierlich erfolgen.
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Insbesondere umfasst der relevante Punkt einen Bremspunkt, einen Beschleunigungspunkt und/oder einen Lenkpunkt auf der Fahrstrecke. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise angezeigt, wann er idealerweise bremsen, beschleunigen oder das Lenkrad einschlagen soll. Dabei kann sich der relevante Punkt innerhalb einer relevanten Zone, beispielsweise einer Brems-, Beschleunigungs- oder Lenkzone befinden, innerhalb welcher eine Bremsung, Beschleunigung bzw. Lenkung vorgenommen werden sollte. Hält sich der Fahrer an die Hinweise des Systems, die über das erste Anzeigeelement dargestellt werden, kann er die Strecke schnell und sicher bewältigen. Der relevante Punkt ist insbesondere der Punkt, an welchem mit einer Bremsung, einer Beschleunigung oder einer Lenkung begonnen werden sollte.
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In einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der relevante Punkt den Beginn eines Streckenabschnitts der Fahrstrecke. Auf der Anzeigefläche wird dann ein zweites Anzeigeelement erzeugt, welches eine Anleitung zur idealen Durchfahrt des Streckenabschnitts anzeigt. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise nicht nur angezeigt, wann ein bestimmter Streckenabschnitt der Strecke beginnt, sondern zusätzlich, wie er den Streckenabschnitt am besten durchfährt.
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Eine abgeschlossene Rennstrecke weist in der Regel mehrere Streckenabschnitte auf, die sich beispielsweise über die Schwierigkeit, die eine Durchfahrt des jeweiligen Streckenabschnitts aufweist, definieren. So ist beispielsweise eine lange gerade Strecke, wie beispielsweise eine Zielgerade, als ein Streckenabschnitt der Rennstrecke definiert. Weist die Rennstrecke eine S- Kurve auf, so kann auch die S-Kurve als Streckenabschnitt definiert sein. Auch einfach Kurven, oder sogenannte Schikanen können Streckenabschnitte der Rennstrecke sein.
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Das zweite Anzeigeelement umfasst insbesondere eine graphische Repräsentation des Streckenabschnitts. Das zweite Anzeigeelement kann beispielsweise als Kartendarstellung des Streckenabschnitts ausgebildet sein. Der folgende Streckenabschnitt kann dabei insbesondere eine Kurve auf der Strecke sein, die als nächstes durchfahren werden muss.
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Weiterhin kann das zweite Anzeigeelement als Anleitung eine in der graphischen Repräsentation des Streckenabschnitts markierte Soll-Linie umfassen, welcher das Fahrzeug für die ideale Durchfahrt durch den Streckenabschnitt folgen sollte. Die Soll-Linie stellt also insbesondere eine Ideallinie dar. Die Ideallinie bezeichnet dabei die schnellste Verbindung zwischen zwei Punkten auf dem Streckenabschnitt. Dabei ist zu beachten, dass die Ideallinie nicht zwingend die streckenmäßig kürzeste Linie auf dem Streckenabschnitt darstellt. Insbesondere Kurven sollten auf der Ideallinie mit einem großen Kurvenradius durchfahren werden. Dadurch muss das Lenkrad nur leicht eingeschlagen werden. Der Eingriff in die Fahrt ist dann minimal, so dass auch die Gefahr, dass das Fahrzeug driftet oder untersteuert minimal ist.
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Zudem können die Positionen weiterer Fahrzeuge auf dem Streckenabschnitt erfasst werden. Die Positionen der weiteren Fahrzeuge werden dann in der graphischen Repräsentation des Streckenabschnitts dargestellt. Dadurch kann dem Fahrer vorteilhafterweise dargestellt werden, ob sich Objekte auf dem Streckenabschnitt befinden, auf welche bei der Durchfahrt des Streckenabschnitts zusätzlich Rücksicht genommen werden muss.
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Zudem können der Bremspunkt, der Beschleunigungspunkt und/oder der Lenkpunkt der Strecke in der graphischen Repräsentation des Streckenabschnitts dargestellt werden. Dem Fahrer kann dadurch ein Überblick darüber verschafft werden, wo sich auf dem Streckenabschnitt weitere relevante Punkt befinden.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs auf einer Fahrstrecke. Die Vorrichtung umfasst eine Erfassungseinheit, mittels welcher erfassbar ist, wenn sich das Fahrzeug einer Position eines relevanten Punkts auf der Fahrstrecke nähert. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Ermittlungseinheit, mittels welcher eine Ist-Position, auf welcher sich das Fahrzeug momentan auf der Fahrstrecke befindet, und ein Wert eines Parameters, welcher abhängig von der Entfernung der Ist-Position von der Position des relevanten Punkts ist, ermittelbar sind, und eine Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigefläche. Mittels einer Steuervorrichtung ist die Anzeigevorrichtung derart ansteuerbar, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters ein Anzeigeelement auf der Anzeigefläche erzeugbar ist, wobei mittels einer Vollständigkeit des erzeugbaren Anzeigeelements der ermittelte Wert des Parameters wiedergebbar ist und zumindest ein Anzeigeparameter des Anzeigeelements in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Parameters veränderbar ist. Die Vorrichtung ist insbesondere zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und weist daher alle Vorteile des Verfahrens auf.
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Die Anzeigevorrichtung ist insbesondere ein sogenanntes Head-Up-Display, bei dem die Anzeigefläche in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Alternativ kann die Anzeigefläche auch auf der Innenseite eines Visiers eines Helms, wie er beispielsweise von Rennfahrern getragen wird, angeordnet sein. Zudem ist es auch denkbar, dass die Anzeigefläche auf der Innenseite einer Datenbrille angeordnet ist. Eine solche Datenbrille kann insbesondere von Motorrad- oder Fahrradfahrern getragen werden.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Rennfahrzeug, mit einer solchen Vorrichtung.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen im Detail erläutert.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 zeigt ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3a bis 3c zeigen Beispiele für eine Fahrsituation, bei welcher ein erstes Anzeigeelement von einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt wird,
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4 zeigt ein Beispiel für eine Fahrsituation, bei welcher ein erstes Anzeigeelement von einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt wird,
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5a bis 5c zeigen Beispiele für eine Tonabfolge einer akustischen Ausgabe für das erste oder zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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6 zeigt ein Beispiel für eine Fahrsituation, bei welcher ein zweites Anzeigeelement von einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt wird, und
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7 zeigt relevante Punkte auf einem Streckenabschnitt sowie ein weiteres Ausführungsbeispiel des zweiten Anzeigeelements.
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Mit Bezug zu den 1 und 2 wird ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 sowie eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem Fahrzeug 11 gezeigt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst eine Anzeigevorrichtung 2 mit einer Anzeigefläche 3.
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Die Anzeigevorrichtung 2 ist mit einer Steuervorrichtung 4 verbunden, welche wiederum mit einer Ermittlungseinheit 5 und einer Erfassungseinheit 6 verbunden ist. Die Anzeigevorrichtung 2 ist dabei ein Head-Up-Display, wobei die Anzeigefläche 3 in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 11 angeordnet ist.
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Mittels der Ermittlungseinheit 5 ist eine Ist-Position, also die Position, auf welcher sich das Fahrzeug 11 momentan auf der Fahrstrecke befindet, ermittelbar. Dies geschieht dabei über eine Positionsbestimmung mittels GPS-Signal. Alternativ kann die Ist-Position auch über die Fahrbahnmarkierungen ermittelt werden. Beispielsweise kann der Abstand des Fahrzeugs 11 von den Fahrbahnmarkierungen zu beiden Seiten ermittelt werden und daraus die Ist-Position berechnet werden.
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Zudem wird mit der Ermittlungseinheit 5 ein für die Fahrstrecke relevanter Punkt ermittelt. Ein solcher relevanter Punkt ist dabei ein Bremspunkt, ein Beschleunigungspunkt oder ein Lenkpunkt. Dabei ist zudem zu beachten, dass der relevante Punkt für jede Ist-Linie, auf welcher sich das Fahrzeug 11 auf der Fahrstrecke befindet, existiert. Weiterhin ist mit der Ermittlungseinheit 5 ein Wert eines Parameters, der abhängig von der Entfernung der Ist-Position des Fahrzeugs 11 von dem relevanten Punkt auf der Fahrstrecke ist, ermittelbar. Ein solcher Parameter ist der Abstand der Ist-Position zu der Position des relevanten Punkts oder eine Zeit, die noch benötigt wird, um ausgehend von der Ist-Position die Position des relevanten Punkts zu erreichen. Der Abstand und/oder die Zeit zu dem relevanten Punkt werden dabei insbesondere in Längsrichtung zu der Fahrstrecke ermittelt.
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Relevante Punkte auf der Fahrstrecke sind beispielsweise auf abgeschlossenen Streckenverläufen, wie sie bei Rennstrecken vorliegen, von Bedeutung. Um die Rennstrecke sicher und gleichzeitig schnell zu absolvieren, ist es vorteilhaft, wenn der Fahrer solche relevanten Punkte auf dem Streckenverlauf kennt und wenn er schon frühzeitig vor Erreichen eines relevanten Punkts darauf hingewiesen wird, dass er einen solchen relevanten Punkt bald erreicht.
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Die Ermittlungseinheit 5 ist ein Navigationssystem, welches über Informationen zu der von dem Fahrzeug 11, in welchem die Vorrichtung 1 angeordnet ist, befahrenen Strecke verfügt. Aus den Informationen ermittelt das Navigationssystem die relevanten Punkte auf der Fahrstrecke. Die relevanten Punkte sind bei abgeschlossenen Streckenverläufen im Navigationssystem abgespeichert. Alternativ können diese berechnet werden, wenn der abgeschlossene Streckenverlauf bekannt ist. Einmal berechnet, werden die relevanten Punkte dann in einer Speichereinheit abgespeichert und sind für zukünftige Fahrten auf der gleichen Strecke bekannt.
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Mittels der Erfassungseinheit 6 ist erfassbar, wenn sich das Fahrzeug 11 dem relevanten Punkt auf der Fahrstrecke nähert.
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Die Steuervorrichtung 4 erhält Informationen über den von der Ermittlungseinheit 5 ermittelten Abstand zu dem relevanten Punkt. Diese Informationen werden von der Steuervorrichtung 4 derart weiterverarbeitet, dass auf der Anzeigefläche 3 in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand ein Anzeigeelement 7 erzeugt wird. Dies bedeutet zunächst, dass überhaupt ein Anzeigeelement 7 auf der Anzeigefläche 3 in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand erzeugt wird. Weiterhin wird ein Anzeigeparameter des erzeugten Anzeigeelements 7 in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand verändert. Dies wiederum bedeutet, dass, wenn das Anzeigeelement 7 einmal auf der Anzeigefläche 3 erzeugt worden ist, dieses verändert wird, wenn sich der Abstand zu dem relevanten Punkt auf der Fahrstrecke ändert.
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Der Anzeigeparameter umfasst dabei eine Vollständigkeit des Anzeigeelements 7. Alternativ kann auch eine Farbe und/oder ein Muster des Anzeigeelements 7 verändert werden. Unter Vollständigkeit wird dabei verstanden, dass alle Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3, aus welchen sich das Anzeigeelement 7 zusammensetzt, auf der Anzeigefläche angezeigt werden. Alternativ kann unter Vollständigkeit auch verstanden werden, dass sich die Farbe aller Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 von einer ersten Farbe, beispielsweise grün, auf eine zweite Farbe, beispielsweise rot, geändert hat. Das Anzeigeelement 7 wird dann als vollständig angesehen, wenn die Farbe aller Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 von der ersten Farbe auf die zweite Farbe gewechselt hat.
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In den 1 und 2 ist das Anzeigeelement 7 in vollständigem Zustand gezeigt. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen der Ist-Position und der Position des relevanten Punkts minimal ist.
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Mit Bezug zu den 3a bis 3c wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Ausgangsituation ist dabei eine Fahrt mit dem Fahrzeug 11 auf einer abgeschlossenen Rennstrecke mit hoher Geschwindigkeit. Alle relevanten Punkte auf der Fahrstrecke sind dabei im Voraus bekannt.
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In der in den 3a bis 3c gezeigten Situation nähert sich das Fahrzeug 11 an eine Kurve an. Die 3a bis 3c zeigen dabei die Sicht aus dem Cockpit des Fahrzeugs 11 auf die Fahrstrecke. Im vorliegenden Beispiel werden dabei lediglich das Anzeigeelement 7 und gegebenenfalls zugehörige Fahrbahnbegrenzungen auf der Anzeigefläche erzeugt. Alle anderen in den 3a bis 3c eingezeichneten Positionen werden dem Fahrer nicht angezeigt, sondern dienen lediglich der Verdeutlichung der Fahrsituation.
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Um die Kurve sicher zu durchfahren, muss, bevor die Kurve erreicht wird, ein Bremsvorgang eingeleitet werden. Vor der Kurve liegt auf der Fahrstrecke also ein Bremspunkt 9. Da sich für jede von dem Fahrzeug 11 tatsächlich befahrene Linie auf der Fahrstrecke ein Bremspunkt 9 ergibt, ist dieser in den 3a bis 3c als Linie eingezeichnet. Es wird zunächst die Ist-Position P1 des Fahrzeugs 11 auf der Fahrstrecke ermittelt. Bei der Ist-Position P1 handelt es sich dabei um die Position, auf welcher sich das Fahrzeug 11 tatsächlich auf der Fahrstrecke befindet.
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Es wird dann erfasst, dass sich die Ist-Position P1 einer Position P2 des Bremspunktes 9 nähert. Dies kann einfach durch Vergleich der beiden bekannten Positionen P1 und P2 auf der Fahrstrecke geschehen.
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In einem weiteren Schritt wird der Wert des Abstands D zwischen der Ist-Position P1 und der Position P2 des Bremspunktes 9 ermittelt.
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In der Ermittlungseinheit 5 sind dabei zwei Abstandswerte des Abstands D abgespeichert, wobei der erste Abstandswert größer ist als der zweite Abstandswert. Die Abstandswerte können dabei als Funktion der gefahrenen Geschwindigkeit in der Speichereinheit abgelegt sein. Fährt das Fahrzeug 11 mit einer geringen Geschwindigkeit auf die Kurve zu, kann ein Hinweis auf den Bremspunkt 9 in einem geringen Abstand zu dem Bremspunkt 9 erfolgen. Fährt das Fahrzeug 11 hingegen mit hoher Geschwindigkeit auf die Kurve zu, muss ein Hinweis auf den Bremspunkt bereits weit vor dem Bremspunkt 9 erfolgen.
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Unterschreitet der Wert des Abstands D den ersten Abstandswert, wie in 3a gezeigt ist, wird sowohl am rechten als auch am linken Rand der Anzeigefläche 3 ein erstes Teilanzeigeelement 7.1 des ersten Anzeigeelements 7 erzeugt. Es wird also zunächst in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert des Abstands D ein erstes Teilanzeigeelement 7.1 des ersten Anzeigeelements 7 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt. Das erste Anzeigeelement 7 wird bei Unterschreiten des ersten Abstandswertes noch nicht vollständig angezeigt. Durch die Anzeige des ersten Teilanzeigeelements 7.1 wird dem Fahrer zunächst angezeigt, dass er sich dem Bremspunkt 9 nähert.
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Unterschreitet der ermittelte Wert des Abstands D den zweiten Abstandswert, wie in 3b gezeigt, wird zusätzlich zu den ersten Teilanzeigeelementen 7.1 zweite Teilanzeigeelement 7.2 neben den ersten Teilanzeigeelementen 7.1 des ersten Anzeigeelements 7 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt. Dadurch, dass die Anzahl der angezeigten Teilanzeigeelemente 7.1 und 7.2 mit abnehmendem Wert des Abstands D steigt, wird dem Fahrer verdeutlicht, dass der Wert des Abstands D zu dem Bremspunkt 9 abnimmt. Zudem wird das Anzeigeelement 7 auf der Anzeigefläche 3 verändert, indem weitere Teilanzeigeelemente, ebenfalls in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand D, hinzugefügt werden.
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Hat das Fahrzeug 11 den Bremspunkt 9 erreicht, wird zusätzlich zu den Teilanzeigeelementen 7.1 und 7.2 ein drittes Teilanzeigeelement 7.3 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt. Das dritte Teilanzeigeelement 7.3 stellt dabei insgesamt das größte aller Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 dar. Zudem ist das dritte Teilanzeigeelement 7.3 als Balken ausgestaltet. Dadurch wird dem Fahrer eine Barriere dargestellt, welche ihm bildlich verdeutlicht, dass er den Bremspunkt 9 erreicht hat. Das vollständige Anzeigeelement 7 erstreckt sich zudem quer über die Anzeigefläche 3. Auch dadurch wird dem Fahrer die Dringlichkeit, dass er nun bremsen sollte, verdeutlicht. Zudem werden alle Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 in roter Farbe dargestellt, um eine Warnwirkung zu erzielen.
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Bremst der Fahrer trotz Erreichen des Bremspunktes 9 nicht ab, beginnt das vollständige Anzeigeelement 7 zu blinken. Dadurch wird dem Fahrer die Dringlichkeit, zu bremsen, noch deutlicher dargestellt.
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Das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass das Anzeigeelement 7 stufenartig vervollständigt wird.
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Die Form des Anzeigeelements 7 kann an die Art des relevanten Punktes angepasst werden. Handelt es sich bei dem relevanten Punkt um einen Beschleunigungspunkt kann das Anzeigeelement 7 grün angezeigt werden. Zudem kann das dritte Teilanzeigeelements 7.3 einen Pfeil darstellen, um dem Fahrer zu verdeutlichen, dass er aufs Gaspedal drücken kann. Handelt es sich bei dem relevanten Punkt um einen Lenkpunkt, kann das Anzeigeelement 7 gebogen dargestellt werden, um dem Fahrer die Richtung, in welche gelenkt werden soll, anzuzeigen.
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Alternativ zu der Vervollständigung des Anzeigeelements 7 durch das Hinzufügen von Teilanzeigeelementen 7.1 bis 7.3 kann das Anzeigeelement bereits bei Unterschreiten des ersten Abstandswertes in vollständiger Anzahl der Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 angezeigt werden. Dabei werden dann die Teilanzeigeelemente 7.1 rot und die Teilanzeigeelemente 7.2 und 7.3 grün dargestellt. Dadurch kann dem Fahrer von dem Zeitpunkt, an dem der Abstand D zwischen der Ist-Position P1 und der Position P2 des Bremspunktes 9 kleiner als der erste Abstandswert ist, darauf aufmerksam gemacht werden, dass es mehrere Abstandsstufen gibt.
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Unterschreitet der ermittelte Wert des Abstands D dann den zweiten Abstandswert, wechselt die Farbe der Teilanzeigeelemente 7.2 von Grün auf Rot. Ist der Abstand D minimal, hat also das Fahrzeug 11 den Bremspunkt erreicht, wechselt auch die Farbe des dritten Teilanzeigeelements von Grün auf Rot.
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Mit Bezug zu 4 wird ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Dabei wird ein Wert einer Zeit, den das Fahrzeug 11 von der Ist-Position P1 zu der Position P2 des relevanten Punkts, im vorliegenden Beispiel wieder einem Bremspunkt 9, ständig gemessen. Dabei ist wieder die Sicht des Fahrers aus dem Cockpit des Fahrzeugs 11 gezeigt.
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Zu Beginn der Fahrt, also an der Startlinie der Rennstrecke unterschreitet der Wert der Zeit zu dem Bremspunkt 9 einen festgelegten Zeitwert. Zu diesem Zeitpunkt wird bereits ein erstes Teilanzeigeelement 10.1 des Anzeigeelements 10 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt. Das erste Teilanzeigeelement 10.1 stellt dabei eine Kreislinie dar. Durch die Kreislinie 10.1 wird eine Kreisfläche A definiert, die zu Beginn der Fahrt jedoch nicht gefüllt, sondern leer ist.
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Erst wenn das Fahrzeug 11 den festgelegten Zeitwert unterschreitet, was im vorliegenden Beispiel bereits bei Überfahren der Startlinie geschieht, wird in der Fläche A ein zweites Teilanzeigeelement 10.2 erzeugt. Das zweite Teilanzeigeelement 10.2 weist die Form eines Kreissektors auf, wobei die Größe des Kreissektors 10.2 abhängig von dem Wert des Abstands D zu dem Bremspunkt 9 ist. Bei einem Vergleich des Anzeigeelements 10 mit einer Uhr, beginnt die Auffüllung der Fläche A an der Stelle, an der bei einer Uhr die Uhrzeit zwölf Uhr angeordnet ist.
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Der Kreissektor 10.2 wird dabei ausgehend von der zwölf Uhr Position immer größer, je kleiner der Wert der Zeit, welche das Fahrzeug 11 von der Ist-Position P1 zu der Position des Bremspunkts 9 benötigt, wird.
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Ist die Fläche A des Anzeigeelements 10 vollständig mit dem zweiten Teilanzeigeelement 10.2 ausgefüllt, ist das Anzeigeelement 10 vollständig. Das Fahrzeug 11 hat den Bremspunkt 9 erreicht.
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Bremst der Fahrer das Fahrzeug 11 dann nicht ab, kann das vollständige Anzeigeelement 10 wieder zu blinken beginnen, um dem Fahrer die Dringlichkeit des notwendigen Bremseingriffs darzustellen.
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Zudem können auf der Anzeigefläche 3 die Anzeigeelemente 12 und 13 angezeigt werden. Das Anzeigeelement 13 zeigt dabei die Position einer Ideallinie der Fahrstrecke an. Das Anzeigeelement 12 zeigt die Ist-Position P1 des Fahrzeugs 11 auf der Fahrstrecke an. Durch eine Verschiebung der beiden Anzeigeelemente 12 und 13 zueinander wird dem Fahrer dann angezeigt, ob er sich mit dem Fahrzeug 11 auf der Ideallinie der Fahrstrecke befindet.
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Zusätzlich oder alternativ zu der im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläuterten visuellen Ausgabe des Abstands D oder der Zeit zu dem Bremspunkt 9 über die Anzeigeelemente 7 bzw. 10, kann die Ausgabe auch akustisch erfolgen. Die akustische Ausgabe kann dabei über die wiederholte Ausgabe eines Tones realisiert werden. Ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tönen kann dann den Abstand D oder die Zeit zum Bremspunkt 9 angeben. In 5a ist dabei eine Tonabfolge gezeigt, wie sie beispielsweise nach dem Unterschreiten des ersten Abstandswertes im ersten Ausführungsbeispiel ausgegeben wird. Das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tönen beträgt dabei einen Wert in einem Bereich von 1,5 s bis 1 s. Unterschreitet das Fahrzeug 11 den zweiten Abstandswert, wird das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tönen kürzer, wie in 5b gezeigt, und weist einen Wert in einem Bereich von 0,9 s bis 0,1 s auf. Hat das Fahrzeug 11 den Bremspunkt 9 erreicht, wird ein Dauerton ausgegeben, wie in 5c durch die durchgezogene Linie angedeutet ist.
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Wird der Ton zusätzlich zu der kontinuierlichen Zeitanzeige des zweiten Ausführungsbeispiels ausgegeben, kann das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tönen auch kontinuierlich in Abhängigkeit von der Zeit zu dem Bremspunkt 9 kürzer werden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel kann das erste Anzeigeelement 7 auch in Abhängigkeit von der ermittelten Zeit und im zweiten Ausführungsbeispiel das erste Anzeigeelement 10 auch in Abhängigkeit von dem ermitteln Abstand auf der Anzeigefläche 3 erzeugt werden.
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Mit Bezug zu den 6 und 7 werden weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Eine abgeschlossene Rennstrecke weist in der Regel mehrere Streckenabschnitte 17 auf, die sich beispielsweise über die Schwierigkeit, die eine Durchfahrt beinhaltet, definieren. So ist eine lange gerade Strecke, wie beispielsweise eine Zielgerade, als ein Streckenabschnitt 17 der Rennstrecke definiert. Weist die Rennstrecke eine S-Kurve auf, so kann auch die S-Kurve als Streckenabschnitt 17 definiert sein.
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Im vorliegenden Beispiel weist ein Streckenabschnitt 17, wie er in 7 dargestellt ist, einen Bremspunkt 9, einen Lenkpunkt 14 und einen Beschleunigungspunkt 15 auf. Der Streckenabschnitt 17 umfasst also eine Kurve, wobei der Beschleunigungspunkt 15 in der Regel im Scheitelpunkt einer Kurve liegt.
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Der Beginn 20 des Streckenabschnitts 17 selbst ist im vorliegenden Beispiel ein relevanter Punkt. Dies bedeutet, dass die Anzeigeelemente 7 und/oder 10 den Fahrer auf den Beginn 20 des Streckenabschnitts 17 vorbereiten. Ist der Beginn 20 des Streckenabschnitts 17 erreicht, werden die Anzeigeelemente 7 und/oder 10 bzw. deren Teilanzeigeelemente 7.1 bis 7.3 bzw. 10.1 und 10.2 für den nächsten relevanten Punkt 9, 14, 15 oder 20 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt.
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Hat das Fahrzeug 11 den Beginn 20 des Streckenabschnitts 17 erreicht, wird auf der Anzeigefläche 3 ein zweites Anzeigeelement 18 erzeugt. Ein solches Anzeigeelement ist in 6 gezeigt. Das zweite Anzeigeelement 18 stellt dabei eine graphische Repräsentation des Streckenabschnitts 17 dar. Dadurch wird dem Fahrer der Verlauf des Streckenabschnitts 17 dargestellt, bevor er diesen durchfährt.
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Zusätzlich umfasst das Anzeigeelement 18 eine markierte Soll-Linie 16, also die Ideallinie, welcher das Fahrzeug 11 bei der Durchfahrt des Streckenabschnitts 17 folgen sollte. Das Anzeigeelement 18 stellt für den Fahrer eine Anleitung zur Durchfahrt des Streckenabschnitts 17 dar. Dem Fahrer wird angezeigt, wie er den Streckenabschnitt 17 am besten durchfahren soll.
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Alternativ kann auch eine graphische Repräsentation des in 7 gezeigten Streckenabschnitts 17 selbst auf der Anzeigefläche 3 erzeugt werden. Es werden dann zusätzlich zum Verlauf des Streckenabschnitts 17 und der Ideallinie 16 alle relevanten Punkte, wie Bremspunkt 9, Lenkpunkt 14 und Beschleunigungspunkt 15 angezeigt. Dadurch erhält der Fahrer einen Überblick über die Verteilung der relevanten Punkte 9, 14 und 15 und der Fahrer kann daher sofort, wenn er in den Streckenabschnitt 17 einfährt, einschätzen, wann er bremsen, lenken und/oder beschleunigen muss.
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Zusätzlich können auch noch die Positionen anderer Fahrzeuge erfasst und in den Anzeigeelementen 18 oder 19 angezeigt werden. Dadurch wird der Fahrer auf weitere Gefahren, welche sich in dem Streckenabschnitt 17 durch andere Fahrzeuge auf dem Streckenabschnitt ergeben, hingewiesen.
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Die erläuterten Ausführungsbeispiele können problemlos miteinander kombiniert werden. Es können also gleichzeitig das erste Anzeigeelement 7 und 10 auf der Anzeigefläche 3 erzeugt werden. Dadurch werden die stufenartige und kontinuierliche Abstands- oder Zeitmessung miteinander kombiniert. Dies verleiht der Anzeige des Abstands zu dem relevanten Punkt 9, 14, 15 oder 20 mehr Nachdruck, so dass der Fahrer eher den Hinweisen des Systems folgt. Bei der Ausgabe des Tones muss sich allerdings dann für entweder die stufenartige Verkürzung des Intervalls zweier aufeinanderfolgender Töne oder die kontinuierliche Verkürzung des Intervalls entschieden werden.
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Die Anzeigefläche 3 kann zudem auch die Innenseite eines Visiers eines Helms, beispielsweise eines Motorradhelms, oder auf der Innenseite einer Datenbrille angeordnet sein. Die Anzeige wird dann also nicht auf dem Head-Up-Display in dem Fahrzeug 11 angezeigt, sondern im Visier des Helmes oder auf der Innenseite der Datenbrille.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Anzeigevorrichtung
- 3
- Anzeigefläche
- 4
- Steuervorrichtung
- 5
- Ermittlungseinheit
- 6
- Erfassungseinheit
- 7
- Erstes Anzeigeelement
- 7.1
- erstes Teilanzeigeelement
- 7.2
- zweites Teilanzeigeelement
- 7.3
- drittes Teilanzeigeelement
- 9
- relevanter Punkt; Bremspunkt
- 10
- erstes Anzeigeelement
- 10.1
- erstes Teilanzeigeelement
- 10.2
- zweites Teilanzeigeelement
- 11
- Fahrzeug
- 12; 13
- Anzeigeelement
- 14
- relevanter Punkt; Lenkpunkt
- 15
- relevanter Punkt; Beschleunigungspunkt
- 16
- Soll-Linie; Ideallinie
- 17
- Streckenabschnitt
- 18
- zweites Anzeigeelement
- 19
- zweites Anzeigeelement
- 20
- relevanter Punkt; Beginn des Streckenabschnitts
- P1
- Ist-Position
- P2
- Position des relevanten Punkts
- D
- Abstand
- A
- Fläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004030997 A1 [0002]
- DE 102006016185 A1 [0003]
- DE 102010003985 A1 [0004]
- DE 102005055744 A1 [0005]
- DE 102012221762 A1 [0006]