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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs.
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Zur Unterstützung eines Fahrers bei der Fahrzeugführung ist eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen bekannt. Unter anderem sind Spurhalteassistenten bekannt, welche den Fahrer beim Halten einer Spur unterstützen. Dabei werden Warnungen ausgegeben, wenn erkannt wird, dass das Fahrzeug die befahrene Fahrspur verlässt.
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Aus der
DE 10 2004 030 997 A1 ist 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 20110 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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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, auf einfache und intuitive Weise einer Soll-Linie auf einer Fahrbahn zu folgen.
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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 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Ist-Position erfasst, auf welcher sich das Fahrzeug momentan auf einer Fahrbahn befindet. Zudem wird eine Soll-Position ermittelt, auf welcher sich das Fahrzeug anstelle von der Ist-Position auf der Fahrbahn befinden sollte. Auf einer Anzeigefläche werden dann zwei Anzeigeelemente erzeugt, wobei ein erstes Anzeigeelement die Soll-Position darstellt und ein zweites Anzeigeelement die Ist-Position darstellt. Weiterhin wird eine Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position ermittelt und die Positionen des ersten Anzeigeelements und des zweiten Anzeigeelements auf der Anzeigefläche werden relativ zueinander in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung verändert.
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Bei der Soll-Position handelt es sich insbesondere um eine Idealposition an der Stelle der Fahrbahn, an der sich das Fahrzeug gerade befindet. Die Soll-Position ist also eine Position, auf der Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug anstelle von der Ist-Position befinden sollte. Die Soll-Position ist dabei insbesondere Teil einer Soll-Linie der Fahrbahn. Insbesondere kann es sich bei der Soll-Linie um eine Ideallinie auf einem geschlossenen Streckenverlauf, beispielsweise einer Rennstrecke, handeln. Dadurch, dass die Positionen des ersten und des zweiten Anzeigeelements zueinander auf der Anzeigefläche verändert werden, kann der Fahrer vorteilhafterweise auf einen Blick erkennen, wenn sich das Fahrzeug nicht auf der Ideallinie der Fahrbahn befindet.
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Die Ideallinie bezeichnet insbesondere die schnellste Verbindung zwischen zwei Punkten auf einer Fahrstecke. Ist die Fahrstrecke eine geschlossene Strecke, dann stellt sie beispielsweise die schnellste Verbindung zwischen Start und Ziel dar. Dabei ist zu beachten, dass die Ideallinie nicht zwingend die streckenmäßig kürzeste Linie auf der Fahrstrecke 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 sind.
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Wird ermittelt, dass die Ist-Position und die Soll-Position zusammenfallen, stellt dies auch eine Ermittlung der Abweichung dar. Die beiden Anzeigeelemente werden dann nicht zueinander verschoben dargestellt.
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In einer Ausgestaltung wird als Abweichung die Richtung, in welcher die Soll-Position relativ zu der Ist-Position liegt, ermittelt. Das erste Anzeigeelement wird relativ zum zweiten Anzeigeelement auf der Anzeigefläche in die ermittelte Richtung verschoben. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise auf einfache und intuitive Weise vermittelt, wo die Soll-Position auf der Fahrbahn liegt.
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In einer anderen Ausgestaltung wird als Abweichung die Entfernung der Ist-Position zu der Soll-Position ermittelt. Zudem wird die ermittelte Entfernung in eine Distanz transformiert, die das erste Anzeigeelement relativ zum zweiten Anzeigeelement auf der Anzeigefläche verschoben wird. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise nicht nur die Richtung, in welcher die Soll-Position liegt, angezeigt, sondern zusätzlich, wie weit die Soll-Position von der Ist-Position entfernt liegt.
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Weiterhin befindet sich die Soll-Position auf einer Soll-Linie der Fahrbahn. Es wird dann ein weiterer Verlauf der Soll-Linie auf der Fahrbahn ermittelt und das erste Anzeigeelement zeigt den weiteren Verlauf der Soll-Linie an. Dabei wird insbesondere der weitere Verlauf der Soll-Linie für eine bestimmte Strecke, beispielsweise in einem Bereich von 50 m bis 200 m, angezeigt. Dem Fahrer wird es dabei vorteilhafterweise erleichtert, der Soll-Linie zu folgen.
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Insbesondere umfasst das erste Anzeigeelement mehrere graphische Elemente, die übereinander dargestellt werden, wobei das erste Anzeigeelement ein unterstes graphisches Objekt und ein oberstes graphisches Objekt aufweist. Die graphischen Objekte werden dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Verlauf der Soll-Linie relativ zu dem untersten graphischen Objekt verschoben. Wird ermittelt, dass in den nächsten 100 m die Soll-Linie eine Rechtskurve oder eine Linkskurve aufweist, wird das oberste graphische Objekt am weitesten nach rechts bzw. links verschoben. Das unterste graphische Objekt wird nicht verschoben. Die Weite der Verschiebung der graphischen Objekte zwischen dem obersten und dem untersten Objekt nimmt ausgehend von dem untersten graphischen Objekt nach oben hin zu. Dadurch kann auf einfache Weise eine Rechtskurve bzw. eine Linkskurve dargestellt werden. Weist der weitere Verlauf eine sogenannte S-Kurve auf, also beispielsweise ein Rechtskurve dicht gefolgt von einer Linkskurve, so kann dies dadurch dargestellt werden, dass die graphischen Objekte derart zueinander verschoben werden, dass sie einen s-förmigen Kurvenverlauf darstellen.
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Weiterhin umfassen die mehreren graphischen Objekte mehrere längliche Elemente, die übereinander dargestellt werden und die ein unterstes längliches Element und ein oberstes längliches Element umfassen. Das unterste längliche Element weist eine erste Länge auf und das oberste längliche Element weist eine zweite Länge auf, wobei die Längen der restlichen länglichen Elemente ausgehend von dem untersten länglichen Element hin zu dem obersten länglichen Element kürzer werden. Die länglichen Elemente verjüngen sich also. Zudem kann das unterste längliche Element eine erste Breite und das oberste längliche Element eine zweite Breite aufweisen. Die Breiten der restlichen länglichen Elemente werden dann ausgehend vom untersten länglichen Element hin zum obersten länglichen Element dünner. Für den Fahrer wird dadurch vorteilhafterweise der Eindruck erzeugt, dass der Verlauf der Soll-Linie direkt auf die Fahrbahn projiziert wird. Diese Darstellungsart eines Streckenverlaufs kann von einem Fahrer besonders einfach erfasst werden.
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Zudem kann erfasst werden, wenn sich das Fahrzeug einem relevanten Punkt auf der Fahrbahn nähert. Der Abstand zu dem relevanten Punkt auf der Fahrbahn wird ermittelt und das erste Anzeigeelement wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand dargestellt. Der relevante Punkt kann dabei insbesondere ein Bremspunkt, ein Beschleunigungspunkt oder ein Lenkpunkt sein. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise in der gleichen Anzeige 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.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das erste Anzeigeelement wieder mehrere graphische Objekte. Eine Anzahl der mehreren graphischen Objekte, die verändert dargestellt wird, ist dann abhängig von dem ermittelten Abstand. Nähert sich das Fahrzeug dem relevanten Punkt an, wird beispielsweise zunächst das oberste graphisches Objekt verändert dargestellt. Je näher das Fahrzeug dem relevanten Punkt kommt, desto mehr graphische Objekte werden verändert dargestellt. Befindet sich das Fahrzeug bei dem relevanten Punkt, werden alle graphischen Objekte verändert dargestellt. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise die Dringlichkeit dargestellt, mit welcher ein Eingriff in den Fahrtablauf vorzunehmen ist. Die Veränderung kann dabei insbesondere die Farbe der graphischen Objekte betreffen. Handelt es sich bei dem relevanten Punkt um den Bremspunkt, werden die graphischen Objekte insbesondere rot eingefärbt. Handelt es sich bei dem relevanten Punkt um den Beschleunigungspunkt, werden die graphischen Objekte grün eingefärbt. Dem Fahrer wird vorteilhafterweise angezeigt, wann er den Eingriff idealerweise tätigen sollte, um die Strecke schnellstmöglich zu durchfahren, ohne dass er dabei jedoch ein Sicherheitsrisiko eingeht.
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Insbesondere umfassen die mehreren graphischen Objekte Balken, die um einen Winkel um eine ihrer Achsen perspektivisch gedreht dargestellt werden, wobei der Wert des Winkels um den die Balken gedreht werden, abhängig von dem Abstand zu dem relevanten Punkt ist. Dabei erstrecken sich die Balken insbesondere der Länge nach entlang einer Längsachse und der Breite nach entlang einer Querachse. Ist der relevante Punkt beispielsweise ein Bremspunkt, können die Balken um ihre Längsachse gedreht werden. Liegen die Balken vor der Drehung visuell auf der Fahrbahn, werden sie durch die Drehung zu Barrieren aufgerichtet. Dadurch wird dem Fahrer vorteilhafterweise sehr einfach vermittelt, dass er Bremsen soll. Ist der relevante Punkt hingegen ein Lenkpunkt, können die Balken um ihre Querachse gedreht werden. Dadurch zeigen die Balken eine Richtung an, in welche das Lenkrad eingeschlagen werden soll. Zudem kann über die Größe des Werts des Winkels angezeigt werden, wie stark das Lenkrad eingeschlagen werden muss.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst eine Erfassungseinheit, mittels welcher eine Ist-Position, auf welcher sich das Fahrzeug momentan auf einer Fahrbahn befindet, erfassbar ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Ermittlungseinheit, mittels welcher eine Soll-Position, auf welcher sich das Fahrzeug anstelle von der Ist-Position auf der Fahrbahn befinden sollte, und eine Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position ermittelbar ist. Zudem umfasst die Vorrichtung eine Anzeigevorrichtung mit einer Anzeigefläche, auf welcher zwei Anzeigeelemente erzeugbar sind, wobei mittels eines ersten Anzeigeelements die Soll-Position und mittels eines zweiten Anzeigeelements die Ist-Position darstellbar ist. Mittels einer Steuervorrichtung ist die Anzeigefläche derart ansteuerbar, dass die Positionen des ersten Anzeigeelements und des zweiten Anzeigeelements auf der Anzeigefläche relativ zueinander in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung veränderbar sind. 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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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 und 3b zeigen Beispiele für Anzeigen auf einer Anzeigefläche, wie sie von einem ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt werden,
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4a bis 4d zeigen Beispiele für Anzeigen auf einer Anzeigefläche, wie sie von einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt werden, und
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5a bis 5c Beispiele für Anzeigen, wie sie von einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einer Anzeigefläche erzeugt werden.
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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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Mit der Ermittlungseinheit 5 wird eine Soll-Position, welche eine Idealposition darstellt, an der Stelle der Fahrbahn, an welcher sich das Fahrzeug 11 gerade befindet, ermittelt. Die Soll-Position befindet sich dabei auf einer Soll-Linie der Fahrbahn, also auf einer Ideallinie der Fahrbahn. Die Ermittlungseinheit 5 kann dabei ein Navigationssystem sein, welche 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 Ideallinie auf der Fahrbahn. Dazu ist das Navigationssystem mit Sensoren verbunden, welche die Fahrbahnmarkierungen erfassen und aus der Lage der Fahrbahnmarkierungen eine innerhalb der Fahrbahn idealerweise zu befahrene Linie ermittelt wird. Ist für eine Strecke eine Ideallinie einmal ermittelt worden, wird diese für zukünftige Fahrten in einer Speichereinheit abgespeichert.
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Dies gilt vor allem für abgeschlossene Strecken, beispielsweise Rennstrecken, deren Ideallinien allgemein vorab in der Speichereinheit abgespeichert sind. Die Ideallinie muss dann nur noch aus der Speichereinheit abgerufen werden.
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Mittels der Erfassungseinheit 6 ist eine Ist-Position, also die Position, auf welcher sich das Fahrzeug 11 momentan tatsächlich auf der Fahrbahn befindet, ermittelbar. Die Ist-Position wird dabei ebenfalls über die Fahrbahnmarkierungen ermittelt. 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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Weiterhin ist mit der Ermittlungseinheit 5 eine Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position ermittelbar. Als Abweichung wird dabei die Richtung, in welcher die Soll-Position relativ zur Ist-Position liegt, und/oder die Entfernung der Soll-Position von der Ist-Position ermittelt, zum Beispiel in einer Richtung quer zur Fahrtrichtung.
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Die Steuervorrichtung 4 erhält Informationen über die von der Ermittlungseinheit 5 ermittelte Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position. Diese Informationen werden von der Steuervorrichtung 4 derart weiterverarbeitet, dass auf der Anzeigefläche 3 zwei Anzeigeelemente 7.1 und 7.2 erzeugt werden. Dabei sind die Positionen, aufweichen die Anzeigeelemente 7.1 und 7.2 auf der Anzeigefläche 3 relativ zueinander angezeigt werden, abhängig von der ermittelten Abweichung.
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Mit Bezug zu den 3a und 3b 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. Die Ideallinie der Rennstrecke ist dabei bekannt und in einer Speichereinheit abgespeichert.
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Es wird zunächst die Ideallinie der Rennstrecke ermittelt. Zudem wird die Soll-Position P1, welche auf der Ideallinie liegt und daher eine Idealposition P1 an der momentanen Stelle der Fahrbahn 12 darstellt, ermittelt. Die Idealposition P1 wird durch ein erstes Anzeigeelement 7.1 auf der Anzeigefläche 3 angezeigt.
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Weiterhin wird die Ist-Position P2, also die Position, an welcher sich das Fahrzeug 11 tatsächlich auf der Fahrbahn 12 befindet, erfasst. Die Ist-Position P2 wird durch ein zweites Anzeigeelement 7.2 auf der Anzeigefläche 3 angezeigt.
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Es wird dann eine Abweichung zwischen der Ist-Position P2 und der Idealposition P1 ermittelt.
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Wird ermittelt, dass die Abweichung Null ist, d. h. die Ist-Position P2 und die Idealposition P1 fallen zusammen, wird eine Anzeige, wie sie in 3a dargestellt ist, auf der Anzeigefläche 3 angezeigt. Die Punkte M1 und M2 der beiden Anzeigeelemente 7.1 und 7.2 befinden sich auf der gleichen Längslinie 9 auf der Anzeigefläche 3. Die Längslinie 9 halbiert dabei das zweite Anzeigeelement 7.2.
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Wird hingegen ermittelt, dass die Abweichung nicht Null ist, d. h. die Ist-Position P2 und die Idealposition P1 weichen voneinander ab, wird zunächst ermittelt, in welcher Richtung die Idealposition P1 relativ zur Ist-Position P2 liegt. Im vorliegenden Beispiel liegt die Idealposition P1 rechts von der Ist-Position P2. Das erste Anzeigeelement 7.1 wird auf der Anzeigefläche 3 relativ zu dem zweiten Anzeigeelement 7.2 nach rechts verschoben. Das zweite Anzeigeelement 7.2 zeigt dabei die Ist-Position P2 an, an welcher sich das Fahrzeug 11 gerade befindet. Das zweite Anzeigeelement 7.2 stellt daher eine Referenzanzeige dar, die immer das eigene Fahrzeug 11 darstellt. Es wird daher während des gesamten Verfahrens positionsfest auf der Anzeigefläche 3 angezeigt.
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Zudem wird ermittelt, wie weit die Ist-Position P2 von der Idealposition P2 entfernt liegt. Die Entfernung wird in eine Distanz D transformiert, um welche das erste Anzeigeelement 7.1 auf der Anzeigefläche 3 nach rechts verschoben wird. Die Transformation wird dabei in Abhängigkeit von einem Transformationsfaktor, der beispielsweise einen Maßstab, in welchem die Anzeige auf der Anzeigefläche 3 im Vergleich zur Realität angezeigt wird, repräsentiert, vorgenommen. Die Entfernung wird also in die Distanz D umgerechnet. Es liegt nur noch der Punkt M2 auf der Längslinie 9, während der Punkt M1 auf der Längslinie 9' liegt, die in einer Distanz D von der Längslinie 9 auf der Anzeigefläche 3 entfernt liegt. Die Längslinie 9' halbiert dabei das erste Anzeigeelement 7.1. Fallen die Ist-Position P2 und die Idealposition P1 zusammen, fallen auch die Längslinien 9 und 9' zusammen.
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Dem Fahrer wird dadurch also nicht nur angezeigt, dass er sich nicht auf der Idealposition P1 befindet, sondern auch wie weit entfernt er von der Idealposition P1 ist.
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Mit Bezug zu den 4a bis 4d wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Anzeigeelemente 7.1 und 7.2 sowie ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Das erste Anzeigeelement 7.1 umfasst dabei mehrere graphische Objekte 8.1 bis 8.8. Diese sind als längliche Elemente, im vorliegenden Beispiel als Balken, ausgestaltet. Die Balken sind zudem auf der Anzeigefläche 3 übereinander angeordnet.
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Der unterste Balken 8.1 weist dabei die Länge L1 und die Breite B1 auf. Der oberste Balken 8.8 weist die Länge L2 und die Breite B2 auf. Die Balken 8.2 bis 8.7 weisen Längen und Breiten auf, die zwischen der Länge L1 und der Länge L2 bzw. zwischen der Breite B1 und B2 liegen. Dabei werden die Längen ausgehend vom untersten Balken 8.1 zu dem obersten Balken 8.8 kürzer und die Breiten werden ausgehend vom untersten Balken 8.1 zu dem obersten Balken 8.8 dünner. Dadurch wird auf der Anzeigefläche 3 der Eindruck erzeugt, als liege das Anzeigeelement 7.1 auf der Fahrbahn 12. Das erste Anzeigeelement 7.1 wird also auf die Fahrbahn 12 projiziert.
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Dabei werden die Ist-Position P2 und die Idealposition P1 wie im ersten Ausführungsbeispiel erläutert angezeigt.
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Wird eine Abweichung der Idealposition P1 von der Ist-Position P2 ermittelt, wird das erste Anzeigeelement 7.1 relativ zu dem zweiten Anzeigeelement 7.2 auf der Anzeigefläche 3 verschoben.
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Liegt die Idealposition P1 links von der Ist-Position P2, wird das erste Anzeigeelement 7.1 um die Distanz D nach links auf der Anzeigefläche 3 verschoben.
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Liegt die Idealposition P1 rechts von der Ist-Position P2, wird das erste Anzeigeelement 7.1 um die Distanz D nach rechts auf der Anzeigefläche 3 verschoben.
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Zudem wird der Verlauf einer Soll-Linie, also der Ideallinie, auf der Fahrbahn 12 ermittelt. Über die Anordnung der Balken 8.1 bis 8.8 zueinander wird dann der Verlauf der Ideallinie angezeigt.
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Verläuft die Ideallinie gerade, ergibt sich eine Anordnung der Balken, wie sie in den 4a bis 4c dargestellt ist. Durch die Anordnung der Balken 8.1 bis 8.8 wird ein gerader Verlauf der Fahrbahn 12 dargestellt.
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In 4d ist eine Fahrbahn 12 dargestellt, die ausgehend von der Ist-Position P2 des Fahrzeugs 11 auf der Fahrbahn 12 in den nächsten 200 m eine Rechtskurve aufweist. Die Soll-Linie auf dieser Fahrbahn 12 beschreibt demnach in den nächsten 200 m auch eine Rechtskurve.
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Es wird auf der Anzeigefläche 3 ein erstes Anzeigeelement 7.1 erzeugt, wie es in 4d gezeigt ist. Dabei werden die Balken 8.2 bis 8.8 relativ zu dem untersten Balken 8.1 verschoben. Dabei stellt die Längslinie 9' wieder die Linie dar, die, wenn die Balken 8.2 bis 8.8 nicht verschoben werden, alle Balken 8.1 bis 8.8 halbiert. Die Verschiebung V, um welche die Balken 8.2 bis 8.8 verschoben werden, kann dann relativ zu dieser Längslinie 9' gemessen werden. Dabei wird der Wert V der Verschiebung ausgehend vom untersten Balken 8.1 zu dem obersten Balken 8.8 größer. Der oberste Balken 8.8 ist im vorliegenden Beispiel am weitesten nach rechts verschoben.
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Der unterste Balken 8.1 wird nur dann verschoben, wenn die Ist-Position P2 von der Idealposition P1 abweicht. Zudem wird der unterste Balken 8.1 in einer anderen Farbe dargestellt, wie die Balken 8.2 bis 8.8. Dadurch wird dem Fahrer angezeigt, dass der unterste Balken die Idealposition P1 und die Balken 8.2 bis 8.8 den Verlauf der Ideallinie anzeigen.
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Mit Bezug zu den 5a bis 5c wird ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.
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Dabei wird zunächst ermittelt, dass sich das Fahrzeug 11 einem relevanten Punkt auf der Fahrbahn 12 nähert.
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Im vorliegenden Beispiel ist dies ein Bremspunkt. In der Regel muss die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 11 vor einer Kurve vermindert werden, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 11 von der Fahrbahn 12 abkommt oder verunglückt. Ein Bremspunkt liegt daher in der Regel vor einer Kurve.
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Auf Rennstrecken wird im Idealfall direkt bei dem Bremspunkt schnell auf eine bestimmte Geschwindigkeit abgebremst und die Kurve mit dieser Geschwindigkeit durchfahren. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Fahrzeug 11 die Strecke in kürzester Zeit durchfahren kann. Um den Fahrer dabei zu unterstützen, den idealen Bremspunkt zu finden, wird der Abstand der Ist-Position P2 zu dem Bremspunkt ermittelt. Die Balken 8.1 bis 8.8 werden dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand verändert dargestellt. Bei dem Bremspunkt kann es sich auch um eine Bremszone handeln. Die Bremszone umfasst dann einen Bereich von beispielsweise 25 m, innerhalb derer eine Bremsung vorgenommen werden sollte. Die Balken 8.1 bis 8.8 stellen den Verlauf der Ideallinie in den nächsten 200 m dar. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 200 m und 175 m vor der Soll-Position P1, wird der oberste Balken 8.8 rot eingefärbt dargestellt. Dabei wird der Fahrer durch die Signalfarbe rot darauf hingewiesen, dass er aus Sicherheitsgründen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 11 reduzieren sollte. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 175 m und 150 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8 und der Balken 8.7 rot eingefärbt dargestellt. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 150 m und 125 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8, der Balken 8.7 und der Balken 8.6 rot eingefärbt dargestellt. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 125 m und 100 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8, der Balken 8.7, der Balken 8.6 und der Balken 8.5 rot eingefärbt dargestellt. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 100 m und 75 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8, der Balken 8.7, der Balken 8.6, der Balken 8.5 und der Balken 8.4 rot eingefärbt dargestellt. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 75 m und 50 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8, der Balken 8.7, der Balken 8.6, der Balken 8.5, der Balken 8.4 und der Balken 8.3 rot eingefärbt dargestellt. Befindet sich der Bremspunkt in einem Abstand zwischen 50 m und 25 m vor der Soll-Position P1 auf der Fahrbahn 12, werden der oberste Balken 8.8, der Balken 8.7, der Balken 8.6, der Balken 8.5, der Balken 8.4, der Balken 8.3 und der Balken 8.2 rot eingefärbt dargestellt.
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Der Balken 8.1 wird dann zusätzlich zu allen anderen Balken 8.2 bis 8.8 rot eingefärbt, wenn die Soll-Position P1 mindesten 25 m vor dem idealen Bremspunkt liegt. Zusätzlich wird dann auch das Anzeigeelement 7.2 rot eingefärbt, so dass dem Fahrer die Dringlichkeit verdeutlicht werden kann, mit welcher er bremsen sollte. Diese Situation ist in 5b dargestellt.
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Zudem zeigt das Anzeigeelement 7.1 einen Kurvenverlauf an, da die Ideallinie in den folgenden 200 m eine Kurve beschreibt.
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Zusätzlich oder alternativ zu der Einfärbung der Balken 8.1 bis 8.8 können diese auch in Abhängigkeit von dem Abstand zu dem Bremspunkt auf der Fahrbahn 12, um ihre Längsachse 10 um einen Winkel α perspektivisch gedreht dargestellt werden. Dies ist beispielhaft in 5c am Balken 8.5 gezeigt. Dabei erstrecken sich die Balken 8.1 bis 8.8 entlang ihrer Länge entlang der Längsachse 10.
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Werden die Balken 8.1 bis 8.8 einzeln in Abhängigkeit von dem Abstand nach dem Schema der Einfärbung gedreht, ist der Winkel α, um den die Balken 8.1 bis 8.8 gedreht werden, festgelegt. Der Wert des Winkels α ist dabei abhängig von der Ausgangsdarstellung der Balken 8.1 bis 8.8. Der Wert des Winkels α beträgt einen Wert zwischen 45° und 90°. Insbesondere liegt der Wert des Winkels, um den die Balken nacheinander gedreht werden, bei 75°. Dadurch entsteht dann der Eindruck, als würden sich die Balken aufstellen und in Barrieren verwandeln. Dies kann dem Fahrer verdeutlichen, dass er sich dem Bremspunkt nähert.
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Werden alle Balken 8.1 bis 8.8 gleichzeitig gedreht, ist der Winkel α um den gedreht wird, abhängig von dem Abstand zu dem Bremspunkt. Dabei wird der Winkel immer größer, je kleiner der Abstand zu dem Bremspunkt wird, so dass die Balken 8.1 bis 8.8 bei dem Bremspunkt wieder Barrieren darstellen.
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Alternativ oder zusätzlich kann der relevante Punkt auch ein Beschleunigungspunkt bzw. eine Beschleunigungszone sein. Dabei können die Balken 8.1 bis 8.8 nacheinander grün eingefärbt werden. Zudem können auch die Balken 8.1 bis 8.8 um einen Winkel α optisch nach vorne gekippt werden. Um dem Fahrer jedoch darzustellen, dass er beschleunigen kann, sollten sich dann die Balken 8.1 bis 8.8 nicht zu Barrieren aufrichten.
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Alternativ oder zusätzlich kann der relevante Punkt auch ein Lenkpunkt sein, an dem der Fahrer das Lenkrad des Fahrzeugs 11 einschlagen sollte. Dabei können die Balken 8.1 bis 8.8 wieder nach dem Schema der Verfärbung um die Linie 9, die für die Balken 8.1 bis 8.8 eine Querachse darstellt, um einen bestimmten Winkel gedreht werden. Dabei werden die Balken 8.1 bis 8.8 dann in die Richtung gedreht, in welche das Lenkrad eingeschlagen werden soll. Beschreibt die Ideallinie eine Rechtskurve, ist der Winkel α positiv. Beschreibt die Ideallinie eine Linkskurve, ist der Winkel α negativ.
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Die erläuterten Ausführungsbeispiele können dabei miteinander kombiniert werden. Es können also die Abweichung der Ist-Position P2 von der Soll-Position P1, der Verlauf der Ideallinie und der relevante Punkt auf der Fahrbahn 12 in einer einzigen Anzeige auf der Anzeigefläche 3 angezeigt werden.
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Die Veränderungen des ersten Anzeigeelements 7.1 können dabei auch vorgenommen werden, wenn sich das Fahrzeug 11 nicht auf der Ideallinie befindet. Es ist schließlich davon auszugehen, dass die relevanten Punkte auf der Fahrbahn 12 auch dann relevante Punkte sind, wenn sich das Fahrzeug 11 nicht genau auf der Ideallinie befindet.
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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
- 7.1
- erstes Anzeigeelement
- 7.2
- zweites Anzeigeelement
- 8.1–8.8
- graphische Objekte; Balken
- 8.1
- unterster Balken
- 8.8
- oberster Balken
- 9
- Linie
- 9'
- Linie
- 10
- Längsachse
- 11
- Fahrzeug
- 12
- Fahrbahn
- P1
- Soll-Position; Idealposition
- P2
- Ist-Position
- M1
- Punkt im ersten Anzeigeelement
- M2
- Punkt im zweiten Anzeigeelement
- L1
- Länge des untersten Balkens
- L2
- Länge des obersten Balkens
- B1
- Breite des untersten Balkens
- B2
- Breite des obersten Balkens
- V
- Verschiebung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004030997 A1 [0003]
- DE 102006016185 A1 [0004]
- DE 1020110003985 A1 [0005]
- DE 102012221762 A1 [0006]