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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Grundsätzlich
weist ein Fahrzeug eine Tankanzeige für den Tankbefüllungszustand
auf, um abzuschätzen, wie weit bzw. wie lange das Fahrzeug noch
ohne neue Tankfüllung fahren kann. Anhand der Tankanzeige
kann der Fahrer entscheiden wann der Tank wieder gefüllt
werden muß. Außerdem kann der Fahrer durch die
Tankanzeige eine Fahrstrategie entwickeln, um das Fahrzeug verbrauchsoptimiert
zu fahren. Ein derartiges Fahrverhalten kann zudem von einer elektronischen
Restkilometeranzeige unterstützt werden, wie sie zum Teil
in manche modernen Fahrzeuge eingebaut ist.
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Die
DE 100 29 886 C1 beschreibt
ein Energiemanagementsystem für ein Kraftfahrzeug bezüglich
elektrischer Verbraucher und zumindest einer elektrischen Energiequelle
in Form eines Brennstoffzellensystems, um einen gewünschten
Zielort zu erreichen.
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Die
US 2009/0174365 A1 beschreibt
ein Energiebefüllungssystem für Elektrofahrzeuge
in welchem dem Fahrer Informationen zum Energiebefüllungsvorgang
mitgeteilt werden, wie zum Beispiel befüllte Energiemenge,
Restzeitdauer bis zum Ende des Energiebefüllungsvorgangs,
usw.
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Die
US 2009/0021385 A1 beschreibt
eine Kommunikationsschnittstelle zu einem Energiebevorratungsspeicher
eines Elektrofahrzeugs mit deren Hilfe der Fahrer den Energiebefüllungsvorgang überwachen
und steuern kann. Hierbei ist es dem Fahrer möglich, dem
Ladesystem eine bestimmte Soll-Menge der Energiebevorratung vorzugeben.
Weiterhin ist es dem Fahrer möglich, den aktuellen Zustand
des Energiebevorratungsvorgangs abzufragen.
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Die
DE 10 2008 014 580
A1 , die den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, beschreibt
eine Reichweitenanzeige basierend auf der aktuellen Energiebevorratungsmenge
des Energiespeichers unter Berücksichtigung eines individuellen
Fahrstils des Fahrers sowie unter Berücksichtigung des
Energieverbrauchs aktiver Nebenverbraucher.
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Demgemäß ist
es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die
dem Fahrer eine komfortable Information über den Energiebefüllungszustand
und die Reichweite seines Fahrzeuges liefert.
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Diese
Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem Kraftfahrzeug
eine Anzeigevorrichtung zur kombinierten Anzeige einer Energiebevorratungsmenge und
einer Reichweite unter Berücksichtigung eines individuellen
Fahrstils des Kraftfahrzeugs und eines Einflusses von Nebenverbrauchern
in dem Kraftfahrzeug angebracht ist. Auf der kombinierten Anzeige
ist als ein Informationsgehalt der Zeitpunkt kenntlich gemacht,
von dem an eine Rückkehr des Kraftfahrzeugs zu einem vorbestimmten
Ausgangspunkt aufgrund einer unzureichenden Energiebevorratungsmenge
nicht mehr möglich ist.
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Das
Kraftfahrzeug weist mindestens einem elektrischen Energiespeicher
und eine elektrische Antriebsmaschine auf, wobei der aktuelle Ladezustand
des Energiespeichers abgefragt wird und innerhalb eines minimalen
und maximalen Ladezustands eingeordnet wird und die abgefragten
Informationen über den Ladezustand in der Anzeigevorrichtung
ausgegeben werden.
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Gemäß einer
Ausgestaltung ist als ein Informationsgehalt eine Entfernung der
aktuellen Position des Kraftfahrzeugs zu einem Navigationsziel in
der kombinierten Anzeige kenntlich gemacht.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung sind als ein Informationsgehalt die bei einer
Energiezufuhr zukünftig auftretenden Energiebevorratungszustände
mit einem Zeitstempel in Form einer Zeitabstandsangabe in der kombinierten
Anzeige versehen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung sind als ein Informationsgehalt die bei einer
Energiezufuhr zukünftig auftretenden Energiebevorratungszustände
mit einem Zeitstempel in Form einer Angabe einer absoluten Uhrzeit
in der kombinierten Anzeige versehen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung sind als ein Informationsgehalt die bei einer
Energiezufuhr zukünftig auftretenden Energiebevorratungszustände
mit einer Reichweitenangabe in der kombinierten Anzeige versehen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung weist eine Darstellung der kombinierten Anzeige
die Form einer Landkarte auf.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1:
ein Blockschaltbild einer Verknüpfung von Bauteilen zur
Ermittlung und Ausgabe einer verbleibenden Reichweite einer Tankfüllung
eines Fahrzeuges.
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2:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge und Reichweite.
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3:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge, Entfernung
der aktuellen Position zu einem Navigationsziel und dem Zeitpunkt von
dem an eine Rückkehr zu einem vorbestimmten Ausgangspunkt
nicht mehr möglich ist.
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4:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge, Reichweite
und hypothetischer, fahrstilabhängiger Reichweite.
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5:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge, Reichweite
und Einfluss von Nebenverbrauchern auf die Reichweite.
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6:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge, Reichweite,
sowie Uhrzeit und Reichweite zukünftiger Energiebevorratungsmengen.
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7:
eine kombinierte Darstellung von Energiebevorratungsmenge und Reichweite
auf einer Landkarte.
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8:
eine Ausgabeeinheit eines Navigationssystems, welche eine Landkarte
mit der verbleibenden Reichweite der Tankfüllung darstellt.
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Es
wird darauf verwiesen, dass die vorliegende Erfindung an einem Kraftfahrzeug
eines beliebigen Antriebs, wie zum Beispiel einem Elektrofahrzeug,
einem Hybridfahrzeug, einem Fahrzeug mit Verbrennungsantrieb usw.,
anwendbar ist, wie es sich für den Fachmann aus den folgenden
detaillierten Ausführungen ergibt.
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In 1 ist
ein Sensor 1 dargestellt, welcher einen Füllstand
eines Tanks eines Fahrzeuges erfasst. Dieser Sensor 1 ist
mit einem Steuergerät 2 gekoppelt, welches aus
dem Füllstand eine verbleibende Reichweite einer Tankfüllung
ermittelt. Das Steuergerät 2 ist beispielsweise über
ein so genanntes CAN-Bussystem unter anderem mit einer Anzeige 3 einer
Fahrerinformationseinheit zur Ausgabe verschiedener Daten im Sichtfeld
eines Fahrers und einer Ausgabeeinheit 4 eines Navigationssystems
verbunden.
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In
der Anzeige 3 der Fahrerinformationseinheit werden eine
verbleibende Reichweite der Tankfüllung beispielsweise
alphanumerisch und/oder der Füllstand des Tanks beispielsweise
durch ein Zeigerinstrument dargestellt. Eine derartige Fahrerinformationseinheit
wird als Kombiinstrument bezeichnet. In der Ausgabeeinheit 4 wird
die verbleibende Reichweite der Tankfüllung graphisch dargestellt.
Zusätzlich kann die verbleibende Reichweite der Tankfüllung
alphanumerisch dargestellt werden.
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Die
Ausgabeeinheit 4 ist beispielsweise in eine zentrale Anzeige-
und Bedieneinheit in einer Mittelkonsole des Fahrzeuges integriert.
Eine derartige Anzeige- und Bedieneinheit stellt außer
den Informationen des Navigationssystems Informationen anderer Funktionseinheiten
des Fahrzeuges, wie zum Beispiel Autoradio, Heizung und/oder Klimatisierung, dar.
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2 zeigt
eine Ausgabeeinheit 4 mit einer Kombinationsanzeige von
Energiebevorratungsmenge und Reichweite. Hierdurch ist dem Fahrer
sowohl die aktuelle Energiebevorratungsmenge als auch die damit
zurücklegbare Reichweite schnell ersichtlich.
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Die
erzeugte Information wird als Basis für die nachfolgenden
Anzeigekombinationen verwendet.
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3 zeigt
eine Ausgabeeinheit 4 mit einer Anreicherung der Informationen
zu 2. Mit Hilfe einer Markierung wird die Entfernung
des Navigationsziels auf der Anzeige kenntlich gemacht. Hierdurch
ist dem Fahrer schnell ersichtlich, ob das angestrebte Ziel mit
der aktuellen Energiebevorratungsmenge erreichbar ist oder nicht.
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Des
weiteren wird auf der Anzeige der Zeitpunkt kenntlich gemacht von
dem an eine Rückkehr des Kraftfahrzeugs zu einem vorbestimmten
Ausgangspunkt, wie zum Beispiel einem Ausgangspunkt einer Fahrt
oder einem Punkt eines letzten Bevorratens von Energie, nicht mehr
möglich ist. Dieser Zeitpunkt wird als Point of no Return
bzw. PNR 9 bezeichnet. Hierdurch wird dem Fahrer die Reichweite angezeigt
die noch zurückgelegt werden kann, um das Zurückkehren
zum derzeitigen Ausgangspunkt zu sichern. Dies unterstützt
den Fahrer beispielsweise bei der Entscheidungsfindung zu einer
Aufladung bei einer ortsnahen Aufladestation oder Tankstelle usw.
oder zu einer möglichen Weiterfahrt zu einer weiter entfernten
Aufladestation oder Tankstelle usw.
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4 zeigt
eine Ausgabeeinheit 4 mit kombinierter Darstellung von.
Energiebevorratungsmenge, Reichweite und hypothetischer, fahrstilabhängiger
Reichweite. Hierdurch wird dem Fahrer angezeigt, inwieweit die aktuelle
Reichweite durch eine energiesparende bzw. energieaufwendige Fahrweise beeinflußt
wird. Eine vorteilhafte Nutzung dieser Anzeige unterstützt
den Fahrer bei der Erreichung eines reichweitenoptimierten Fahrstils.
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5 zeigt
eine Ausgabeeinheit 4 mit kombinierter Darstellung von
Energiebevorratungsmenge und Reichweite unter dem Einfluß von
Nebenverbrauchern. Hierdurch wird dem Fahrer angezeigt, inwieweit
die aktuelle Reichweite von aktivierten oder deaktivierten Nebenverbrauchern
beeinflußt wird. Eine vorteilhafte Nutzung dieser Anzeige
unterstützt den Fahrer bei einer Reichweitenoptimierung
durch gezieltes Deaktivieren von Nebenverbrauchern wie zum Beispiel
Klimaanlage, Sitzheizung, Lüftung.
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6 zeigt
eine Ausgabeeinheit 4 mit kombinierter Darstellung von
aktueller Energiebevorratungsmenge und Reichweite sowie Uhrzeit
und Reichweite zukünftiger Energiebevorratungsmengen. Diese
Form der Anzeige ist vor allem zur Nutzung während des
Aufladevorgangs gedacht. Hierbei kann mit einem Blick die Zeitdauer
eines anstehenden Aufladevorganges für eine bestimmte Mindestenergiebevorratungsmenge erfaßt
werden, die für das Zurücklegen einer gewünschten
Reichweite benötigt wird. Zum Einen wird hierdurch dem
Fahrer in vorteilhafter Weise ermöglicht, das Fahrzeug
mit genau der Energiebevorratungsmenge aufzuladen die für
eine gewünschte Reichweite benötigt wird. Zum
Anderen wird dem Fahrer eine Information über die Zeitdauer des
anstehenden Teilladevorgangs gegeben um das Fahrzeug für
eine bestimmte Reichweite nutzen zu können.
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7 und 8 stellen
eine zusätzliche Ausgabe der ermittelten verbleibenden
Reichweite der Tankfüllung auf einer vom Navigationssystem
bereitgestellten Landkarte 5 dar. Dies stellt eine Wertsteigerung
der zentralen Anzeige- und Bedieneinheit des Fahrzeuges dar, da
die ermittelte verbleibende Reichweite der Tankfüllung
als ein weiteres Element in der vom Navigationssystem bereitgestellten
Landkarte 5 erscheint und damit der Funktionsumfang der
zentralen Anzeige- und Bedieneinheit erweitert wird. Für
die graphische Darstellung der verbleibenden Tankreichweite ist
keine weitere Ausgabeeinheit notwendig. Bei Bedarf erhält
der Fahrer auf einen Blick Informationen über seine Position, seine
Fahrstrecke und die verbleibende Reichweite der Tankfüllung
in alle Himmelsrichtungen.
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Die
Ausgabeeinheit 4 kann auch die Anzeigeeinheit eines mobilen
Navigationssystems sein, welches vom Fahrer des Fahrzeuges in seinem
peripheren Sichtfeld installiert wird. Vorraussetzung ist allerdings
das Vorhandensein einer entsprechenden Schnittstelle am mobilen
Navigationssystem, worüber das Steuergerät 2 des
Fahrzeuges mit dem mobilen Navigationssystem Daten austauschend
in Verbindung steht.
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Die
ermittelte verbleibende Reichweite der Tankfüllung wird
vom Navigationssystem in der von ihm bereitgestellten Landkarte 5 als
ein Abstand von einer aktuellen Position des Fahrzeuges vorzugsweise
in Form eines geschlossenen Polygonzugs 8 um die aktuelle Position
in der Ausgabeeinheit 4 des Navigationssystems visualisiert.
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Alternativ
oder zusätzlich kann diese Visualisierung auch in der Anzeige 3 der
Fahrerinformationseinheit erfolgen.
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Bei
der Ermittlung der Reichweite werden unter anderem für
das Fahrzeug fahrbare Straßen und Ortsdurchfahrten berücksichtigt.
So ist die Reichweite entlang einer Überlandstraße
ohne oder mit wenigen Ortsdurchfahrten größer
als beim Durchqueren einer Stadt mit vielen Ampelstops usw. Fährt der
Fahrer nicht nach einer aktiven Routenführung des Navigationssystems,
erhält er die Möglichkeit, eine eigene Routenplanung
entsprechend der dargestellten Reichweite anzupassen.
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Um
dem Fahrer ein von ihm mit einer Tankfüllung erreichbares
Gebiet noch deutlicher darzustellen, ist vorgesehen, einen vom Polygonzug 8 umschlossenen
inneren Bereich 6, welcher das erreichbare Gebiet repräsentiert,
gegenüber einem außerhalb des Polygonzugs 8 liegenden, äußeren
Bereich 7 verschiedenartig auszugeben. Insbesondere wird der
innere Bereich 6 optisch hervorgehoben, vorzugsweise in
Form eines so genannten Spotlights. Der ausgeleuchtete Bereich,
welcher innerhalb der verbleibenden Tankreichweite liegt, ist mit
der Tankfüllung erreichbar und der „unsichtbare” äußere
Bereich 7 ist nicht mehr erreichbar.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Darstellung
des Polygonzugs 8 in Abhängigkeit des Tankfüllstands,
insbesondere erscheint der Übergang zwischen dem inneren
Bereich 7 und dem äußeren Bereich 8 verschwommen,
womit eine Genauigkeit bzw. Fehlertoleranz in der Ermittlung der
verbleibenden Reichweite angedeutet wird. Der Polygonzug 8 erscheint
nicht als scharf gezeichnete Linie, sondern beispielsweise als ein
Hell-Dunkel-Übergang. Mit abnehmender Energiebevorratungsmenge
bzw. fahrbaren Kilometern wird die Ermittlung der verbleibenden
Reichweite genauer, was sich in einer genaueren, sozusagen schärferen
Darstellung des Polygonzugs 8 äußert.
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Vorzugsweise
kann der Fahrer bei Bedarf die verbleibende Reichweite in der Landkarte 5 darstellen
lassen, beispielsweise durch Betätigung eines Bedienelements
der zentralen Anzeige und Bedieneinheit, wenn die Energiebevorratungsmenge
noch ausreichend ist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die ermittelte verbleibende
Reichweite als Abstand von der aktuellen Position nicht als Polygonzug 8,
sondern als Kreis dargestellt. Die Ermittlung des Polygonzugs 8 um
die aktuelle Position erfordert einen gewissen Aufwand an Rechenleistung
des Navigationssystems. Eine Darstellung der ermittelten verbleibenden
Reichweite als Kreis kann vorzugsweise ausreichend und übersichtlicher
sein, um einem vorausschauenden Fahrer einen Hinweis auf die zur
Neige gehende Energiebevorratungsmenge zu geben.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Energiebevorratungsmenge
das Navigationssystem automatisch zum Beispiel Tankstellen oder
Aufladestationen innerhalb der ermittelten verbleibenden Reichweite
ermittelt und in der Ausgabeeinheit 4 in Form beispielsweise
kleiner Symbole und/oder Buchstaben ausgibt.
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Das
Erreichen der vorgebbaren minimalen Energiebevorratungsmenge kann
mit einem beispielsweise akustischen Warnsignal verbunden sein, um
den Fahrer auf in der Ausgabeeinheit 4 anzuzeigende bzw.
angezeigte Tankstellensymbole und/oder Buchstaben hinzuweisen.
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Somit
kann der Fahrer seine Routenplanung entsprechend verfügbarer
Tankstellen oder Aufladestationen usw. anpassen.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Tankstellen bzw.
Aufladestationen nicht automatisch dargestellt werden, ist das Erreichen
der vorgebbaren minimalen Energiebevorratungsmenge wiederum mit
einem beispielsweise akustischen Warnsignal verbunden, woraufhin
die Darstellung möglicher Tankstellen bzw. Aufladestationen
durch die Bedienung eines weiteren Bedienelements der zentralen
Anzeige- und Bedieneinheit durch den Fahrer erscheint. Dabei kann
der Fahrer selbst entscheiden, was in der Ausgabeeinheit dargestellt
wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden bei der Ermittlung
der verbleibenden Reichweite geographische Streckenverhältnisse,
insbesondere Steigungen, berücksichtigt. Zu überwindende
Steigungen einer Straße bedeuten für das Fahrzeug
einen erhöhten Energieverbrauch. Somit stellen die Streckenverhältnisse
einen wichtigen zu berücksichtigenden Parameter bei der
Ermittlung der verbleibenden Reichweite dar.
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Eine
mögliche komfortable Ausgestaltung der Erfindung ist die
Suche und anschließende Darstellung von Sehenswürdigkeiten
innerhalb der verbleibenden Reichweite in der Ausgabeeinheit 4 durch das
Navigationssystem. Der Fahrer kann daraufhin entscheiden, ob er
erst tanken bzw. laden fährt oder erst eine bestimmte Stadt
oder einzelne Sehenswürdigkeit ansieht bzw. wie er beide
Möglichkeiten sinnvoll kombinieren kann.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung vorhergehend anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben worden ist, versteht es sich, dass verschiedene Ausgestaltungen
und Änderungen durchgeführt werden können,
ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er
in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
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Bezüglich
weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich
auf die Offenbarung der Zeichnung verweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensor
- 2
- Steuergerät
- 3
- Anzeige
einer Fahrerinformationseinheit
- 4
- Ausgabeeinheit
- 5
- Landkarte
- 6
- innerer
Bereich
- 7
- äußerer
Bereich
- 8
- Polygonzug
- 9
- Point
of no Return
- 10
- Navigationsziel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10029886
C1 [0003]
- - US 2009/0174365 A1 [0004]
- - US 2009/0021385 A1 [0005]
- - DE 102008014580 A1 [0006]
