DE102007007955A1

DE102007007955A1 - Kraftfahrzeug mit Antriebsmotor und Navigationssystem

Info

Publication number: DE102007007955A1
Application number: DE102007007955A
Authority: DE
Inventors: Uwe Bonne
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-02-17
Filing date: 2007-02-17
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-18
Also published as: WO2008098663A1; US20100087977A1; DE102007007955B4; US8935083B2

Abstract

Ein Kraftfahrzeug weist einen Antriebsmotor und ein Navigationssystem mit einem Display zur Darstellung eines Kartenbildes auf. Zur Optimierung des Energieverbrauchs des Antriebsmotors ist der Energieverbrauch auf dem Kartenbild darstellbar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor und einem Navigationssystem mit einem Display zur Darstellung eines Kartenbildes.
Kraftfahrzeuge verfügen über einen Antriebsmotor beispielsweise in Form eines Verbrennungsmotors, eines Elektromotors oder einer Kombination davon. Der Antriebsmotor verbraucht zur Erzeugung des gewünschten Vortriebs Energie, wobei bei schneller Fahrt üblicherweise ein höherer Energiebedarf notwendig ist als bei langsamer Fahrt. Ebenso erfordert eine Bergauffahrt mehr Energie als eine Bergabfahrt, bei der mit einem Elektromotor bzw. einem Generator sogar Energie zurückgewonnen werden kann.
Weiterhin sind Kraftfahrzeuge häufig entweder werkseitig oder nachgerüstet mit einem Navigationssystem ausgestattet, um von einem Ausgangspunkt oder der momentanen Position, die mittels des GPS- oder zukünftig des Galileosystems ermittelt wird, eine möglichst günstige Fahrtroute zu einem vom Nutzer vorgegebenen Zielpunkt zu ermitteln. Zur Navigation werden entsprechende Fahranweisungen optisch und/oder akustisch ausgegeben. Zur Darstellung der Fahranweisungen ist es bekannt, auf einem Display oder Bildschirm des Navigationssystems bzw. des Bordcomputers ein Kartenbild darzustellen. Die umgebende Landschaft kann dabei entweder schematisiert oder annä hernd realistisch dargestellt werden. Zur Verdeutlichung wird die zurückzulegende Fahrtstrecke in dem Kartenbild farblich hervorgehoben, beispielsweise als grüne Fahrtroute, wobei zusätzlich auch Richtungsangaben, wie Pfeile oder dergleichen, eingeblendet werden können, um unter anderem das Wechseln einer Straße zu verdeutlichen.
Des Weiteren sind Kraftfahrzeuge häufig mit einer Anzeigevorrichtung, z. B. in Form einer Digitalanzeige, ausgestattet, um einen Energie- oder Kraftstoffverbrauch anzuzeigen.
Aus der DE 30 00 588 A1 ist ein Anzeigegerät für den Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen bekannt, bei dem die Höhe des Kraftstoffverbrauchs über ein Leuchtband dargestellt wird. Je höher der Kraftstoffverbrauch ist, umso größer ist der aufleuchtende Bereich des Leuchtbandes. Weiterhin ist eine Digitalanzeige für den gesamten verbrauchten Kraftstoff vorgesehen.
Ferner offenbart die DE 199 41 970 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und Darstellung von Verbrauchs- und Fahrdaten eines Kraftfahrzeugs, wobei ein momentaner Kraftstoffverbrauch auf einer eigenen Anzeigevorrichtung dargestellt wird. Darüber hinaus ist das Aufsummieren des gesamten verbrauchten Kraftstoffs möglich. Ebenso können Durchschnittsverbrauchswerte über einen längeren Nutzungszeitraum ermittelt und dargestellt werden.
Schließlich beschreibt die EP 1 538 426 A1 ein Verfahren zur Verbesserung der Wiederholbarkeit bei Verbrauchsmessungen eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden verschiedene Größen, die einen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch haben, mit einem neuronalen Netz verarbeitet, um mittels einer normierten Sollfahrkurve simulierte Ausgangsgrößen zu erhalten. Dieses Verfahren ist lediglich für Messungen auf Rollenprüfständen geeignet.
Die bekannten Kraftfahrzeuge sind insofern nachteilig, als ein gewünschtes Fahrziel zwar mit einem vorhandenen Navigationssystem zuverlässig erreicht werden kann, jedoch zur Optimierung des Kraftstoffverbrauchs stets ein weiteres Anzeigegerät, gegebenenfalls mit einer eigenen Steuereinrichtung, vorgesehen sein muss. Zudem kann der Fahrer durch das Ablesen dieses Anzeigegeräts, beispielsweise einer digitalen Anzeige, erheblich vom Verkehrsgeschehen abgelenkt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein möglichst geringer Energieverbrauch während des Befahrens einer vom Navigationssystem vorgeschlagenen Fahrtstrecke realisierbar ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Energieverbrauch des Antriebsmotors auf dem Kartenbild darstellbar ist.
Mit einem derart ausgebildeten Navigationssystem in einem Kraftfahrzeug ist es möglich, den momentanen Energieverbrauch auf dem Display des Navigationssystems bzw. in dem dargestellten Kartenbild wiederzugeben. Dabei kann der Energieverbrauch entweder ein Kraftstoffverbrauch sein und/oder die elektrische Leistung, die einem Stromspeicher entnommen wird. Somit kann der Fahrer, wenn er auf das dargestellte Kartenbild blickt, um sich seine momentane Position sowie die weiterhin einzuschlagende Richtung zu verdeutlichen, unmittelbar auch den momentanen Kraftstoffverbrauch registrieren, um gegebenenfalls seine Fahrweise für einen geringeren Energieverbrauch anzupassen. Im Rahmen der Erfindung ist es da bei mitumfasst, dass die Darstellung des Energieverbrauchs über eine akustische Sprachmitteilung erfolgt, die sich gegebenenfalls in gewissen Zeitabständen wiederholt bzw. bei veränderter Fahrweise ebenfalls ändert.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein zusätzliches Anzeigegerät für den Energieverbrauch entfällt, da der momentane Energieverbrauch auf einem bereits vorhandenen Display des Navigationssystems dargestellt wird. Entsprechende Signale über den Energieverbrauch liegen beispielsweise in einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs vor und können zur Verarbeitung an das Navigationssystem weitergeleitet werden, das entsprechend hard- und/oder softwaremäßig zur Verarbeitung der Verbrauchsdaten ausgelegt ist.
In einfacher Weise kann der momentane Energieverbrauch oder Kraftstoffverbrauch durch eine numerische Darstellung wiedergegeben werden. Beispielsweise wird dem Cursor, der üblicherweise das Kraftfahrzeug auf dem Kartenbild des Navigationssystems darstellt, eine Verbrauchsmenge in Litern pro 100 km zugeordnet. Diese Ziffernangabe kann sich entsprechend dem tatsächlichen Energieverbrauch kontinuierlich ändern. Bevorzugt wird jedoch der momentane Energieverbrauch durch eine Einfärbung der zurückgelegten Fahrstrecke in der Darstellung des Kartenbildes realisiert. Z. B. kann eine sehr energiesparende Fahrweise mit einem geringen Energieverbrauch durch eine grüne Einfärbung des zurückgelegten Streckenabschnitts, eine normale Fahrweise durch eine gelbe Einfärbung und eine energieverbrauchende Fahrweise durch eine rote Einfärbung dargestellt werden. Die Höhe des Energieverbrauchs kann z. B. auf einen Mittelwert bezogen werden, der sich aus unterschiedlichen Verbrauchswerten bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Fahrsituationen ergibt. Weicht der tatsächliche Verbrauch beispielsweise um 10% nach oben oder unten ab, kann die Fahrstrecke jeweils rot oder grün eingefärbt dargestellt werden. Selbstverständlich können die zurückgelegten Streckenabschnitte in kleine Abschnitte von beispielsweise jeweils 1 km Länge aufgeteilt werden, so dass an einen bergaufführenden Streckenabschnitt eine rote Einfärbung dargestellt wird und bei einem nachfolgenden bergabführenden Streckenabschnitt eine grüne Einfärbung.
Nach einer Weiterbildung ist die Karte, die auf dem Display des Navigationssystems dargestellt wird, ein zweidimensionales Kartenbild oder ein dreidimensionales Kartenbild. Bei einer zweidimensionalen Darstellung wird die umgebende Landschaft quasi von senkrecht oben wiedergegeben. Bei einer dreidimensionalen oder pseudodreidimensionalen Darstellung wird die Umgebung aus einer erhöhten Position heraus perspektivisch in Fahrtrichtung voraus dargestellt, wobei insbesondere hügelige Streckenabschnitte, die befahren worden sind, als solche identifiziert werden können. Demzufolge kann der Fahrer beim Blick auf das Display feststellen, dass beispielsweise bei einer Bergauffahrt der Energieverbrauch zwangsläufig höher sein musste, so dass eine hier eventuell vorliegende rote Einfärbung nicht unbedingt auf eine unökologische Fahrweise zurückzuführen ist. Selbstverständlich können die Darstellungen entweder schematisch oder im Wesentlichen realistisch ausgebildet sein.
Zweckmäßigerweise ist ein Höhenprofil der zurückgelegten und/oder der noch zu absolvierenden Fahrtstrecke dargestellt. Mit einer solchen Darstellung wird die Fahrtstrecke quasi in Seitenansicht wiedergegeben, wobei insbesondere die absolvierten Bergstrecken deutlich ersichtlich sind. Das Umschalten auf eine derartige Darstellung kann unter anderem mit einem Betätigungselement am Display des Navigationssystems erfolgen.
Zur Verdeutlichung des Grundes für einen hohen oder niedrigen Energieverbrauch kann auch die Straßenart, die befahren worden ist, dargestellt werden. So ist es ersichtlich, dass bei einer Autobahnfahrt mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit auf jeden Fall ein geringerer Energieverbrauch vorliegt als auf einer engen, kurvenreichen Strecke, bei der eventuell die gleiche Durchschnittsgeschwindigkeit erreicht werden kann, hierfür jedoch starke Brems- und Beschleunigungsmanöver notwendig sind. Die befahrenen Straßenarten, wie Autobahn, Landstraße, Bergstrecke, Ortsdurchfahrt oder dergleichen, können unter anderem jeweils durch eigene Symbole oder Einfärbungen verdeutlich werden.
In gleicher Weise können die jeweiligen Geschwindigkeiten oder Durchschnittsgeschwindigkeiten auf einzelnen, befahrenen Streckenabschnitten dargestellt werden, beispielsweise durch Ziffern, Symbole oder weitere Einfärbungen, um nach Befahren der Strecke analysieren zu können, ob eine besonders ökologische Fahrweise darauf zurückzuführen ist, dass über einen langen Streckenabschnitt konstant mit gleicher Geschwindigkeit gefahren worden ist. Ebenso kann daraus ermittelt werden, ob ein Energieverbrauch durch Anpassung der Geschwindigkeit optimiert werden kann.
Wird das Kraftfahrzeug von verschiedenen Fahrern genutzt, so können diese Daten vorzugsweise personalisiert abgespeichert werden, wodurch ein Fahrer beispielsweise nach einem längeren Zeitraum alle von ihm befahrenen Strecken daraufhin analysieren kann, wie er seinen Energieverbrauch optimiert.
Um vorausschauend für eine noch zurückzulegende Fahrtstrecke einen möglichst günstigen Energieverbrauch realisieren zu können, sind in weiterer Ausgestaltung insbesondere mehrere alternative Fahrtrouten von einem Ausgangspunkt zu einem Ziel mit jeweils unterschiedlichen Einfärbungen für unterschiedliche zu erwartende Energieverbrauchswerte darstellbar. Beispielsweise kann ein Ziel über eine gebirgige Fahrtstrecke erreicht werden, so dass zumindest an den Steigungen ein erheblicher Energieverbrauch vorliegt. Alternativ könnte das Ziel auch durch eine Umfahrung des Gebirgszugs in der Ebene erreicht werden, wobei hierzu üblicherweise weniger Energie notwendig ist. Selbstverständlich können auch die Gesamtlängen der jeweiligen Fahrtstrecken bei der Einfärbung berücksichtigt werden, da beispielsweise die lange, flache Fahrtstrecke aufgrund ihrer Länge dennoch einen höheren Energieverbrauch erwarten lässt, als eine kurze gebirgige Fahrtstrecke. Somit kann der Nutzer unter verschiedenen Alternativen unter Berücksichtigung des zu erwartenden Energieverbrauchs sowie der zu befahrenden Straßenarten und/oder Streckenlängen wählen. Die entsprechenden Daten über Höhenprofile sowie die Art der zu befahrenden Straßen, die ebenfalls einen Einfluss auf den Energieverbrauch haben, liegen im Navigationssystems, beispielsweise gespeichert auf einer CD-Rom, vor.
Nach einer Weiterbildung ermittelt ein Steuergerät den optimalen Energieverbrauch für eine voraus liegende Wegstrecke, insbesondere für eine Bergfahrt, und den tatsächlichen Energieverbrauch in Abhängigkeit von dem optimalen Energieverbrauch farblich gekennzeichnet darstellt. Anhand des Streckenprofils und ermittelter sowie gespeicherter Energieverbrauchskennlinien kann ein optimaler Energieverbrauch für eine bestimmte Wegstrecke ermittelt werden. Liegt der tatsächliche Energieverbrauch in dem mit einer Toleranz versehenen Bereich des optimalen Energieverbrauchs, dann wird der tatsächliche Energieverbrauch beispielsweise in grüner Farbe dargestellt.
Liegt der tatsächliche Energieverbrauch über dem errechneten optimalen Energieverbrauch, erfolgt die Darstellung beispielsweise in Abhängigkeit von der Höhe der Überschreitung in oranger bis hellroter Farbe. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur die Farben Grün und Rot zur Darstellung auszuwählen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 ein zweidimensionales Kartenbild mit verschiedenen Streckenabschnitten eines Navigationssystems eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und
2 ein Höhenprofil einer befahrenen Strecke.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer befahrenen Strecke erkennbar, wobei Autobahnen und Bundesstraßen mit ihren jeweiligen Nummern und Ortschaften mit ihren Namen vermerkt sind. Die Fahrt hat in Eisenberg begonnen, führte über die A6, über das Autobahnkreuz Frankenthal, über die A61 und nachfolgend über Landes- und Bundesstraßen bis nach Mannheim. Aus den unterschiedlichen Symbolen bzw. Liniendarstellungen auf den Autobahnen, den Bundes- und Landstraßen lassen sich jeweils unterschiedliche Energieverbrauchswerte auf einzelnen Streckenabschnitten entnehmen. So wurde bei der Fahrt von Eisenberg in Richtung Wattenheim ein gegenüber einem beispielsweise rechnerisch anhand einer Kennlinie ermittelten Normalwert geringfügig gesteigerter Energieverbrauch und anschließend in Richtung Grünstadt sowohl ein relativ hoher als auch ein gesteigerter Energieverbrauch realisiert, z. B. wegen einer schnellen Fahrweise, wie durch die dunkle Einfärbung und die dunkle Einfärbung mit hellen Punkten ersichtlich. Nachfolgend wurde mit einem Energieverbrauch gefahren, der dem Normalwert entspricht und der Normalwert teilweise erheblich unterschritten. Nach Worms erreicht der Energieverbrauch einen verhältnismäßig hohen Wert, der bei Bobenheim-Roxheim auf den Normalwert sinkt und anschließend wieder leicht ansteigt, das beispielsweise die Durchschnittsgeschwindigkeit etwas erhöht wurde. Der letzte Streckenabschnitt mit einem sehr niedrigen Energieverbrauch zurückgelegt, wie durch die helle Linie mit dunklen Punkten dargestellt ist. Nach Beendigung der Fahrt kann der Fahrer feststellen, auf welchen Streckenabschnitten er ökologisch vorteilhaft gefahren ist. Selbstverständlich kann eine solche Darstellung auch für noch zu befahrende Streckenabschnitte gewählt werden, wenn beispielsweise auf einer gebirgigen Fahrtstrecke mit erhöhtem Energieverbrauch zu rechnen ist.
Das in 2 gezeigte Höhenprofil einer befahrenen Strecke, hier beispielhaft vom Schützenhof bis nach Wollhövel, kann durch eine Umschaltung des Darstellungsmodus des Navigationssystems erhalten werden. Besonders bei der "Auffahrt zum Kermeter" lag ein hoher Energieverbrauch vor, da ein Kraftfahrzeug bergauf naturgemäß mehr Energie verbraucht. Dies ist durch die dunkle, beispielsweise aus einem Display rote, Einfärbung wiedergegeben. Hingegen wurde bei der steilen Bergabfahrt zur Staumauer eine besonders energiesparende Fahrweise realisiert, wie durch die helle Linie mit dunklen Punkten, die auf einem Display grün dargestellt sein kann, verdeutlicht. In anderen Bereichen lagen unterschiedlich viel Energie verbrauchende Fahrweisen vor, dementsprechend sind diese Bereiche eingefärbt. Aus dieser Darstellung kann auch entnommen werden, dass der hohe bzw. niedrige Energieverbrauch im Wesentlichen durch das Streckenprofil vorgegeben ist und nicht aufgrund einer besonders guten oder schlechten Fahrweise des Fahrers.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3000588 A1 [0005]
- DE 19941970 A1 [0006]
- EP 1538426 A1 [0007]

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor und einem Navigationssystem mit einem Display zur Darstellung eines Kartenbildes, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energieverbrauch des Antriebsmotors auf dem Kartenbild darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieverbrauch mit Ziffern und/oder farblich darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kartenbild ein zweidimensionales oder ein dreidimensionales Kartenbild ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Höhenprofil darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Art der befahrenen Straßen darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geschwindigkeitsbereich darstellbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass befahrene Strecken personalisiert abspeicherbar sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für eine vorausliegende Wegstrecke ein zu erwartender Energieverbrauch dar stellbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät den optimalen Energieverbrauch für eine voraus liegende Wegstrecke, insbesondere für eine Bergfahrt, ermittelt und den tatsächlichen Energieverbrauch in Abhängigkeit von dem optimalen Energieverbrauch farblich gekennzeichnet darstellt.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieverbrauch als Sprachmitteilung darstellbar ist.