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Die
Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung von fahrabhängigen
Informationen in einem Landfahrzeug mit mindestens einem Eingang
zum Anlegen einer Mehrzahl von Datenwerten unterschiedlichster Informationskategorien.
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Fahrabhängige
Informationen sind Informationen, die beispielsweise von einer Fahrsituation,
einem Fahrer und/oder einem Fahrzeugzustand abhängig sind.
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Anzeigevorrichtungen
zur Darstellung solcher fahrabhängigen Informationen sind
in Fahrzeugen, insbesondere in Landfahrzeugen hinreichend bekannt.
So wird z. B. im Cockpit eines Straßenfahrzeuges mittels
einer entsprechenden Anzeigevorrichtung, dem Tachometer, die momentane
Geschwindigkeit des Fahrzeuges dem Fahrzeugführer angezeigt
bzw. dargestellt, wobei die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges die
bekannteste darzustellende Information in einem Fahrzeug ist. In
neuerer Zeit sind im Zuge der fortschreitenden Technisierung von Landfahrzeugen
weitere Informationen hinzugekommen, die dem Fahrer ebenfalls angezeigt
werden können. Solche Informationen können z.
B. der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, die Außentemperatur,
die Witterungsverhältnisse, der Fahrbahnzustand oder aber
auch der Fahrzeugzustand sein.
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So
ist z. B. aus der
DE
40 03 205 A1 eine Anzeigevorrichtung bekannt, die aus einem
Tachometer und einem den Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug
anzeigende Zusatzanzeige besteht, so dass der Fahrer auf einen Blick
die eigene Geschwindigkeit und den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug
erkennen kann.
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Aus
der
DE 195 39 799
A1 ist des Weiteren eine Informationseinrichtung für
Kraftfahrzeuge bekannt, bei der anzeigbare Informationssignale mit
Hilfe von entsprechenden Symbolen auf einem Anzeigegerät
dargestellt werden. In Abhängigkeit der betragsmäßigen Änderung
der in den Informationssignalen enthaltenen Informationswerte wird
dann das für das entsprechende Informationssignal dargestellte
Symbol verändert. So kann z. B. der Abstand zu einem vorausfahrenden
Fahrzeug intuitiv dargestellt werden, indem ein Symbol, welches
ein Fahrzeug von hinten zeigt, bei großem Abstand relativ
klein und beim Auffahren auf das vorausfahrende Fahrzeug immer größer
dargestellt wird. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, dass bei
einer Vielzahl von darstellbaren Informationen eine ebenso große
Anzahl von Symbolen dargestellt werden muss, wobei diese sich in
Abhängigkeit des Informationswertes verändern.
Dies kann schnell zu einer Überreizung bzw. Überlastung
des Fahrers führen.
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Eine ähnliche
Vorrichtung ist auch aus der
DE 100 65 602 A1 bekannt, in der ein Tachometer
mit integrierter Anzeige von drehzahlabhängigen Informationen
gelehrt wird. Mittels eines solchen Tachometers kann dem Fahrer
angezeigt werden, ob sich bezüglich seiner momentanen Geschwindigkeit
ein Gangwechsel im Hinblick auf den Verbrauch lohnt bzw. bei welcher
Geschwindigkeit sich ein minimaler Verbrauch bei dem momentan eingelegten
Gang ergibt. Diese Anzeigevorrichtung ist jedoch aufgrund ihrer
Beschaffenheit auf die Informationen Geschwindigkeit, Drehzahl und
eingelegter Gang beschränkt.
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Nachteilig
dabei ist, dass bei dieser Form der Anzeige der Fahrer die einzeln
dargestellten Informationen wahrnehmen und entsprechend kombinieren muss,
um einen komplexen Gesamtüberblick über die momentane
Situation zu erhalten. Insbesondere in schwierigen Verkehrssituationen
kann das Kombinieren fehlerhaft sein, so dass es aufgrund von Fehlinterpretationen
zu schweren Unfällen kommen kann.
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Diese
Anzeigen liefern Informationen, deren Verhaltensrelevanz sich erst
im komplexen Zusammenspiel dieser Informationen erschließen
lässt. Der Fahrer muss daher, um z. B. die Sicherheitslage
oder das Gefährdungspotenzial in der aktuellen Fahrsituation
zu ermitteln, hoch komplexe, damit zeitintensive, belastende und
fehleranfällige kognitive Operationen durchführen
oder sich auf so genannte Heuristiken verlassen, die zwar schneller
und weniger belastend sind, aber zu einem nicht unerheblichen Teil
zu unangemessenen Einschätzungen führen und damit
zu Sicherheitsdefiziten.
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Im
Hinblick darauf ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung
anzugeben, welche eine einfache und intuitive Darstellung der verschiedensten
fahrabhängigen Informationen ermöglicht. Diese
Darstellung soll dem Fahrer die notwendige Integration des komplexen
Informationszusammenhangs abnehmen und eine direkte und realistische Sicherheits-
bzw. Gefährdungseinschätzung ermöglichen,
verbunden mit Anforderungen an den Fahrer, die nicht über
die Anforderungen einfacher Heuristiken hinausgehen.
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Die
Aufgabe wird mit der Anzeigenvorrichtung der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Anzeigevorrichtung zur kaskadenartigen Zusammenführung
der Datenwerte in Abhängigkeit der Informationskategorien
zu einem integrierten Anzeigewert eingerichtet und zur Darstellung
des integrierten Anzeigewertes mittels einer gemeinsamen symbolhaften
Anzeige vorgesehen ist.
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Der
Erfindung liegt somit die Idee zugrunde, die verschiedensten Informationen,
die in einem Fahrzeug mittels Messfühler und Sensoren gemessen
und erzeugt werden, kaskadenartig zu integrieren. Die verschiedensten
Informationen, wie z. B. Geschwindigkeit, Abstand zum vorausfahrenden
Fahrzeug oder aber auch Position des Fahrzeuges oder Lokalisation
des Fahrzeuges auf der Fahrspur lassen sich dabei in verschiedene
Informationskategorien einteilen, wobei die kaskadenartige Zusam menführung
in Abhängigkeit eben dieser Informationskategorien der
Datenwerte erfolgt. Die einzelnen Datenwerte der verschiedenen Informationskategorien werden
dabei nacheinander derart zusammengeführt, dass am Ende
ein integrierter Anzeigewert ermittelt wird, der dann mittels einer
gemeinsamen symbolhaften Anzeige, die mindestens ein Symbol und
ggf. Information in der Symbolumgebung enthält, in der
Anzeigevorrichtung dargestellt wird.
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So
ist es z. B. denkbar, dass die Zusammenführung derart erfolgt,
dass ein relationaler Anzeigewert bezüglich der Grenzparameter
der einzelnen unterschiedlichen Informationskategorien ermittelt wird.
So kann z. B. bei der kaskadenartigen Zusammenführung eine
Bewertung bzw. Einschätzung der momentanen Geschwindigkeit
bezüglich bestimmter Unter- und Obergrenzen vorgenommen
werden, deren Ergebnis sich in dem anzuzeigenden Anzeigewert widerspiegelt.
Ein solcher Anzeigewert gibt daher die Relation der kaskadenartig
zusammengeführten Informationen bezüglich der
Grenzen der einzelnen Informationskategorien (wie z. B. Geschwindigkeitsbegrenzungen
als Obergrenze) an. So wird z. B. ein anderer Anzeigewert ermittelt,
wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über der momentan erlaubten
Geschwindigkeit liegt, als wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges
innerhalb der erlaubten Geschwindigkeitsbegrenzung liegt. Diese
Unterschiedlichkeit spiegelt sich dann bei der gemeinsamen symbolhaften
Darstellung wieder, wobei nicht die Geschwindigkeit als solches
dargestellt werden soll, sondern, inwiefern sich die Geschwindigkeit
des Fahrzeuges relativ zu ihren Geschwindigkeitsbegrenzungen verhält.
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Unter
Zusammenführung der verschiedenartigen Datenwerte unterschiedlichster
Informationskategorien ist eine Integration der Datenwerte derart
zu verstehen, dass die verschiedenen in einem Fahrzeug anfallenden
Informationen so miteinander in Verbindung gebracht werden, dass
sie letztlich mittels einer einheitlichen gemeinsamen Darstellung vermittelt
werden können, und zwar unabhängig davon, welcher
Informationskategorien die einzelnen Informationen angehören.
Der integrierte Anzeigewert wird dann entsprechend durch dieses
eine gemeinsame Symbol dargestellt, so dass der Fahrer schnell und
intuitiv die Gesamtsituation zusammengefasst erkennen kann und damit
direkt eine Einschätzung der Angemessenheit seines Fahrverhaltens
erhält und entsprechend unmittelbar verhaltensrelevante
Rückkopplung durch die Anzeigevorrichtung erfährt.
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Besonders
vorteilhaft ist dabei, wenn die gemeinsame symbolhafte Anzeige eine
abstrakte Darstellung des Fahrzeuges aus der Vogelperspektive enthält.
Dies erhöht den Wiedererkennungsfaktor bei dem Fahrer und
vermindert gleichzeitig die notwendigen Orientierungsanforderungen,
da räumliche Beziehungen innerhalb des Fahrzeuges und zwischen dem
Fahrzeug und Ereignissen in der Umgebung modellhaft abgebildet werden.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der Eingang der Anzeigevorrichtung, an
dem die unterschiedlichen Datenwerte angelegt werden können, mit
dem Feldbus des Fahrzeuges, z. B. einem CAN-Bus, verbunden werden
kann. Denn in der Regel werden alle von einem Fahrzeug gemessenen Daten
innerhalb des Feldbusses für andere Geräte zur
Verfügung gestellt, so dass die erfindungsgemäße
Anzeigevorrichtung auf alle möglichen anfallenden Daten
Zugriff hat, wenn sie mit diesem Feldbus in Verbindung steht. Ein
entsprechendes Anschließen von speziellen Sensoren kann
dabei entfallen.
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Die
kaskadenartige Zusammenführung der verschiedenen Datenwerte
kann dabei anhand der jeweiligen Informationskategorie eines Datenwertes erfolgen.
Eine solche Informationskategorie kann dabei eine statische oder
dynamische fahrabhängige Information sein. Diese statischen
Informationen können z. B. als die Position des Fahrzeuges,
fest vorgegebene Geschwindigkeitsbereiche oder explizit hervorgehobene
Gefahrenbereiche definiert werden, die dann als eine entsprechende
Informationskategorie gelten. Vorteilhafterweise ist die Anzeigevorrichtung
dabei eingerichtet, mittels einer digitalen Karte, die statischen
Informationen zu ermitteln. So kann z. B. aus einer digitalen Karte
mittels der momentanen Position ermittelt werden, wie die Geschwindigkeitsbegrenzung
der momentan befahrenen Straße ist.
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Dynamische
Informationen lassen sich vorteilhafterweise insbesondere in die
Informationskategorien dynamische Geschwindigkeitsbereiche, Witterungseigenschaften,
Fahrbahnzustand, Fahrzeugzustand und/oder Fahrerzustand klassifizieren.
Als dy namisch beschilderte Geschwindigkeitsbereiche werden dabei
insbesondere die Bereiche angesehen, die mittels einer Wechselzeichenanlage
z. B. verkehrsabhängig die Geschwindigkeit regelt, so dass
es keine fest vorgegebene Geschwindigkeitsbegrenzungen gibt. Aber
auch Informationen über den Fahrbahnzustand, wie Griffigkeit,
Welligkeit oder Schlaglöcher können als einzelne
Informationskategorien oder aber zusammen als eine Informationskategorie
in die kaskadenartige Zusammenführung eingeschlossen werden.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, wenn in die Integration eine statistische
Auswertung des Fahrverhaltens des jeweiligen Fahrzeugführers
einfließt. So können sich z. B. unterschiedliche
dynamisch adaptierende Darstellungen daraus ergeben, ob es sich bei
dem Fahrzeugführer um einen eher progressiven Fahrer oder
einen eher defensiven Fahrer handelt. Solche statistischen Informationen über
das Fahrverhalten lassen sich z. B. anhand gewisser durchschnittlicher
Eigenschaften, wie der durchschnittlichen Bremsstärke oder
der durchschnittlichen Geschwindigkeit des Niedertretens des Gaspedals
oder auch der Angemessenheit der gewählten Geschwindigkeiten
ermitteln.
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Der
durch die kaskadenartige Zusammenführung ermittelte Anzeigewert
kann dann z. B. durch die Position des dargestellten Symbols innerhalb
der Anzeigevorrichtung in Kombination mit der Verwendung von Farbverläufen
in der gemeinsamen symbolhaften Anzeige dargestellt werden. So kann
z. B. mit einer Positionsveränderung des Symbols an den oberen
Rand intuitiv deutlich gemacht werden, dass die gewählte
Geschwindigkeit für die herrschende Fahrsituation (z. B.
aufgrund von Geschwindigkeitsbeschränkungen, Witterungseinflüssen
oder anderen lokalen Gegebenheiten, wie z. B. der Annäherung
an eine kreuzende oder einmündende vorfahrtsberechtigte
Straße) unangemessen hoch ist. Durch einen von oben einfließenden
Farbverlauf könnte zusätzlich signalisiert werden,
dass der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu gering ist.
Unterschiedliche Gefährdungspotenziale können
durch eine unterschiedliche Farbgebung integriert werden. Etwa, indem
der Farbverlauf sich folgendermaßen ändert: Von
oben einfließende gelbe Farbe signalisiert, dass bei plötzlichem
Auftreten eines stationären Hindernisses das Fahrzeug nicht
mehr vor dem Hindernis zum Stehen kommen würde, bei sich
weiter verringerndem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ändert
sich der Farbverlauf kontinuierlich in Richtung Rot; diese Farbe
signalisiert, dass das Fahrzeug bei einer plötzlichen Vollbremsung
des vorausfahrenden Fahrzeuges nicht mehr vor dem so entstehenden Hindernis
zum Stehen kommen würde.
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Die
vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 – schematische
Darstellung der Anzeigevorrichtung;
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2 – Darstellung
des Symbols bei Gefahr im vorderen Fahrzeugbereich;
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3 – Darstellung
des Symbols bei einer Gefahr am vorderen Rad.
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1 zeigt
die schematische Darstellung der Anzeigevorrichtung 1 bestehend
aus einer symbolhaften Anzeige 2 zur Darstellung eines
Symbols 3 und ggf. weiterer Information in der Umgebung
des Symbols 3. Die Anzeigevorrichtung hat einen Eingang 4 zum
Anschließen der Anzeigevorrichtung 1 an einen
Feldbus 5 des Fahrzeuges.
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Über
den Feldbus 5, z. B. ein CAN-Bus, erhält die Anzeigevorrichtung 1 alle
zur Darstellung und Ermittlung des integrierten Anzeigewertes relevanten Informationen,
die in dem Fahrzeug anfallen. Es wurden bislang alle geschwindigkeitsrelevanten
Informationen durch Assistenzsysteme an unterschiedlichen Stellen
im Fahrerumfeld (Cockpit, Mittelkonsole) dargeboten, so dass der
Fahrer diese zumeist selbst mit den gesehenen Informationen im Kopf
fusionieren muss und dann eine Entscheidung über die Geschwindigkeitswahl
treffen kann. Nun werden diese Informationen derart mittels eines
gemeinsamen Symbols gebündelt dargestellt, dass der Fahrer
intuitiv auf einen Blick die momentane Situation erkennen kann und
direkt handlungsrelevante Informationen erhält. Dazu erfolgt
die Anzeige derart, dass in einem Display der Anzeigevorrichtung 1 ein
symbolisiertes Fahrzeug dargestellt wird, mit Hilfe dessen der kaskadenartig
zusammengeführte Anzeigewert dargestellt wird.
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So
kann die Anzeige über verschiedene farbliche Abstufungen
unterschiedliche Bereiche der möglichen Gefährdung
intuitiv und international unmissverständlich anzeigen.
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Auch
die Angemessenheit der Momentangeschwindigkeit des Fahrzeuges sowie
die Lokalisation des Fahrzeuges auf der Fahrspur kann mit den gleichen
Vorteilen durch die Relativposition des Fahrzeugsymbols innerhalb
der Anzeige 2 dargestellt werden. Diese Darstellung ist
dabei frei von kulturellen Grundlagen, wie eine Geschwindigkeitsanzeige im
Uhrzeigersinn, welche auf den Schattenverlauf originärer
Sonnenuhren auf der nördlichen Hemisphäre basiert,
oder eine Anzeige von links nach rechts, was auf der Leserichtung
in westlichen Kulturkreisen basiert, nicht aber z. B. in der arabischen
Kultur kongruent anwendbar ist.
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So
ist es z. B. denkbar, dass das symbolhafte Fahrzeug in der Anzeige 2 mittig
und in der Farbe grün dargestellt wird, was bedeutet, dass
alle eingebundenen Informationen, die kaskadenartig zusammengeführt
wurden, einen gefahrlosen Zustand detektieren. Dies kann z. B. letztlich
auch bedeuten, dass die Momentangeschwindigkeit des Fahrzeuges bezüglich
des Geschwindigkeitsbereiches der Straße korrekt ist. Fehlt
ein Wert bzw. eine Rückmeldung von einem der Sensoren bzw.
von einem Informationsglied, so erfolgt keine farbliche Grünhinterlegung des
Fahrzeuges, sondern das Symbol bleibt grau bzw. farblos (Zustand
unklar → Sensor defekt).
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2 zeigt
eine Darstellung des Symbols 3 bei einer Gefahr im vorderen
Fahrzeugbereich. Dies könnte z. B. darauf zurückzuführen
sein, dass das Fahrzeug auf ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einer
relativ hohen Geschwindigkeit auffährt. Um dem Fahrer eine
solche Gefahrensituation anzuzeigen, wird das symbolhaft dargestellte
Fahrzeug (Symbol 3) in dem vorderen Bereich der Anzeige 2 verschoben
und der Bereich mittels eines Farbverlaufes farblich markiert, so
dass intuitiv erkannt werden kann, wie groß die Gefahr
ist.
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Des
Weiteren können mit einer farblichen Kennzeichnung des
Symbols 3 in der Anzeigevorrichtung 1 z. B. unkritische
(etwa in gelb dargestellt, z. B. erhöhte Schadstoffemissionen
oder übermäßiger Kraftstoffverbrauch)
oder sicherheitsrelevante (etwa in rot dargestellte) Fehlfunktionen
intuitiv dargestellt werden.
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3 zeigt
eine Darstellung der Anzeige 2 mit einem Symbol 3 bei
einer Gefahr am vorderen Rad. Das Fahrzeugsymbol 3 der
Anzeige 2 ist mittig angeordnet, wobei der Gefahrenbereich 6 am
vorderen rechten Rad farblich markiert ist. Dadurch kann der Fahrer
intuitiv sofort erkennen, dass etwas mit dem rechten vorderen Rad
nicht in Ordnung ist und wie sicherheitsrelevant dies ist, wie z.
B., dass der Luftdruck des Rades nicht korrekt ist.
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Eine
zusätzliche, in die Anzeigevorrichtung 1 integrierte
textbasierte Ausgabe kann dann die bestehende Fehlfunktion spezifizieren
oder direkt handlungsrelevante Empfehlungen geben.
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Auch
das Ausmaß der Schadstoffemissionen oder der Kraftstoffverbrauch
können in entsprechender Weise in die Anzeige eingebunden
werden; gleichzeitig können sie aber auch in die Relativposition
des Symbols 3 dergestalt integriert werden, dass sie als
weitere Parameter in die Algorithmen zur Bestimmung der Angemessenheit
der Geschwindigkeit aufgenommen werden.
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Das
Fahrverhalten des Fahrers, d. h. die statistische Auswertung des
Fahrverhaltens, kann insoweit mit einbezogen werden, als dass die
Sensitivität der Anzeige für einen häufig
mit unangemessen hoher Geschwindigkeit fahrenden Fahrer derart adaptiert
wird, dass bei gleicher Abweichung von der angemessenen Geschwindigkeit
eine stärkere Veränderung der Relativposition
des Fahrzeugsymbols vorgenommen wird als bei einem defensiv fahrenden Fahrer.
Auf diesem Wege ist zum einen eine Vergrößerung
der Sicherheit erreichbar, zum anderen kann das Verhalten des Fahrers
intuitiv in Richtung größerer Sicherheit mit beeinflusst
werden.
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Durch
eine entsprechende Migrationsstrategie kann die schrittweise Einbindung
von verschiedenen Informationsquellen während der Lebenszeit
des Anzeigesystems im Fahrzeug gewährleistet werden. So
kann das Anzeigesystem in Fahrzeugen eingebaut werden, die nicht
alle Informationen dem Anzeigesystem zur Verfügung stellen,
wobei das Anzeigesystem dann die kaskadenartige Zusammenführung der
Informationen nur auf Basis der verfügbaren Informationen
durchführt. Durch ein entsprechendes Softwareupgrade kann
das Anzeigesystem aber auch weiterhin eingesetzt werden, wenn durch
technische Veränderungen in dem Fahrzeug weitere Informationsquellen
zur Verfügung stehen. Dadurch kann das System nicht nur
zeitlich defi niert weiter entwickelt werden, es ermöglicht
auch ein abgestuftes Ausstattungsportfolio für Automobilhersteller und/oder
Zulieferer. Nachträgliche Erweiterungen der Anzeige, um
neue bzw. weitere Informationen einbinden zu können, können
rein auf softwaretechnischem Niveau durchgeführt werden.
Dazu zählen insbesondere zur Zeit in Serienfahrzeugen noch nicht
verfügbare, aber zukünftig denkbare Informationsquellen,
die Auskunft über den Fahrerzustand (etwa seine derzeitige
Belastbarkeit oder kognitive Funktionsfähigkeit) liefern.
Der Einbezug gerade solcher Informationsquellen erlaubt dann eine
fahrerzustandsabhängige Gefährdungsanalyse, deren
Ergebnis direkt integriert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4003205
A1 [0004]
- - DE 19539799 A1 [0005]
- - DE 10065602 A1 [0006]