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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Vorrichtung zum Anzeigen von Informationen in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Anzeigevorrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des Ist-Werts eines vom Betrieb des Kraftfahrzeugs abhängigen Parameters.
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Die Höhe des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen eines Kraftfahrzeugs sind für den Nutzer des Kraftfahrzeugs in zunehmendem Maße wichtig. Sie werden in erheblichem Maße von der Fahrweise des Kraftfahrzeugs beeinflusst. Für den Fahrer ist es jedoch häufig schwierig zu wissen, durch was für eine Fahrweise er Kraftstoffverbrauch und Emissionen senken kann. Um den Fahrer zu unterstützen, eine optimale, verbrauchs- und emissionsarme Fahrweise umzusetzen, können ihm daher Informationen angezeigt werden, die mit dem Kraftstoffverbrauch und den Fahrzeugemissionen in Zusammenhang stehen. Beispielsweise ist es bekannt, auf einer Anzeigefläche im Fahrzeug den Fahrer fortwährend den aktuellen Kraftstoffverbrauch oder einen Durchschnittsverbrauch anzuzeigen.
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Aus der
DE 10 2008 064 023 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige eines aktuellen Betriebspunktes eines Kraftfahrzeugs in Verbindung mit relevanten Informationen für den Betrieb des Kraftfahrzeugs bekannt. In diesem Fall wird der aktuelle Betriebspunkt in Verbindung mit Motorwirkungsgradbereichen angezeigt, wobei die einzelnen Motorwirkungsgradbereiche entsprechend einer korrespondierenden Bewertung unterscheidbar dargestellt werden. Auf diese Weise kann der Fahrer bei der Wahl eines passenden Ganges und einer passenden Gaspedalstellung und somit bei einer verbrauchsoptimierten Fahrweise unterstützt werden.
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Aus der
EP2 028 058 A2 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Anzeige einer das Fahrverhalten im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch beschreibenden Information bekannt. Das Kraftfahrzeug umfasst ein Schaltgetriebe, ein Antriebsaggregat sowie ein Bremssystem, welche vom Fahrer aktiv zu bedienen sind. Eine Einrichtung des Kraftfahrzeugs vermittelt kontinuierlich eine das Bedienverhalten des Schaltgetriebes, das Bedienverhalten des Antriebsaggregats und das Bedienverhalten des Bremssystems beschreibende Information anhand der Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs. Diese Information wird von einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben.
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Aus der
DE 10 2009 006 466 A1 ist ein Verfahren und eine Anordnung zur Anzeige von aktuellen Energieverbrauchsinformationen eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Kraftfahrzeug kann dabei in einem reinen Verbrennungsbetrieb nur von einem Verbrennungsmotor oder in einem Hybridbetrieb von dem Verbrennungsmotor und von einem Elektromotor angetrieben werden. Während des Hybridbetriebs des Kraftfahrzeugs wird eine während des reinen Verbrennungsbetriebs des Kraftfahrzeugs ermittelte durchschnittliche Schadstoffausstoßmenge mit einer während des Hybridbetriebs des Kraftfahrzeugs ermittelten durchschnittlichen Schadstoffausstoßmenge verglichen und die ermittelte Differenz als eingesparte Schadstoffausstoßmenge angezeigt. Entsprechend wird auch die während des Hybridbetriebs eingesparte Kraftstoffmenge angezeigt.
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Aus der
DE 10 2007 042 295 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige von Emissionen eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei dem Verfahren werden die Emissionen mittels eines Sensors ermittelt und der zeitliche Verlauf der Emissionen wird für einen vorgegebenen Zeitraum auf einer Anzeigeeinheit dargestellt.
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Aus der
DE 10 2005 027 474 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anzeigen graphischer Informationen bekannt, die mit dem Fahrzeugbetrieb in Beziehung stehen. Das Verfahren bzw. die Vorrichtung werden insbesondere in einem Hybridfahrzeug eingesetzt. Bei dem Verfahren kann die Menge an gespartem Kraftstoff bzw. die Kraftstoffeinsparung eines Hybridfahrzeugs berechnet und angezeigt werden.
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Die
DE 10 2008 032 062 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anzeigen der Größe der Energiereserven zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs. Dabei werden die Energiereserven anhand einer Restreichweite mittels eines Kreisringsegments angezeigt. Unterschreitet die Restreichweite einen Schwellwert, wird eine Hinweisfläche angezeigt, die umso größer ist, je kleiner die Restreichweite ist. Je weiter der Schwellwert für die Restreichweite unterschritten wird, desto größer wird die Hinweisfläche angezeigt.
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Schließlich ist aus der
US 4 570 226 A eine Vorrichtung zur Anzeige des Verbrauchs eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor bekannt. Die Vorrichtung zeigt den momentanen Verbrauch des Fahrzeugs pro zurückgelegter Streckeneinheit an. Die Vorrichtung überwacht kontinuierlich die Eigenschaften des Fahrzeugs und überträgt die überwachten Eigenschaften an eine Verarbeitungseinheit, die den momentanen realen Verbrauch pro Strecke und den theoretischen optimalen Verbrauch pro Strecke bestimmt und diese Informationen auf einer Skala in Form von beleuchteten Bereichen anzeigt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch welche der Fahrer des Kraftfahrzeugs unterstützt wird, seine Fahrweise hinsichtlich eines vom Betrieb des Kraftfahrzeugs abhängigen Parameters, insbesondere hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs und/oder der Emissionen des Kraftfahrzeugs, zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Ist-Wert eines vom Betrieb des Kraftfahrzeugs abhängigen Parameters aufeinander folgend erfasst, insbesondere fortwährend erfasst. Für diesen Parameter ist ein Basiswert gespeichert. Bei dem Verfahren wird eine Anzeige eines graphischen Symbols in dem Kraftfahrzeug gestartet, wenn der Ist-Wert des Parameters den Basiswert unter- oder überschreitet, wobei sich das graphische Symbol in Abhängigkeit von den erfassten Abweichungen, insbesondere der aufaddierten bzw. integrierten Abweichung, des Ist-Werts des Parameters vom Basiswert vergrößert.
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Unter der fortwährenden Erfassung des Parameters wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass der Parameter kontinuierlich gemessen und gespeichert wird. Des Weiteren kann der Parameter innerhalb relativ kurzer Zeitintervalle aufeinander folgend erfasst wird. Die Länge der Zeitintervalle zwischen zwei Messwerten kann sich dabei insbesondere nach der Art des Parameters, insbesondere der Veränderung des Parameters mit der Zeit, richten. Ändert sich der Parameter relativ schnell, sollte das Zeitintervall zwischen zwei Messpunkten kürzer sein. Ändert sich der Parameter nur langsam, ist ein längeres Zeitintervall zwischen zwei Messpunkten ausreichend.
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Nachdem der erfasste Ist-Wert des Parameters den Basiswert z. B. unterschritten hat, wird für jeden erfassten Ist-Wert des Parameters die Abweichung vom Basiswert bestimmt und die Absolutbeträge der Abweichungen werden aufaddiert. Bei einer kontinuierlichen Erfassung des Parameters wird die Addition durch eine Integration ersetzt und die aufaddierte Abweichung durch die Fläche zwischen der Kurve des Ist-Werts und der Kurve des Basiswerts bestimmt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Abweichungen von dem Soll-Wert seit dem Zeitpunkt, zu dem der Basiswert des Parameters gleich dem Soll-Wert war, sehr anschaulich durch die Größe eines graphischen Symbols visualisiert. Der Betrachter kann auf diese Weise sehr einfach und intuitiv verfolgen, wie sich die Abweichung vom Basiswert mit der Zeit entwickelt.
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Erfindungsgemäß wird die Addition bzw. Integration der Abweichung des Ist-Werts des Parameters vom Basiswert beendet, wenn der Ist-Wert des Parameters den Basiswert erreicht hat oder über- bzw. unterschreitet. Wurde die Anzeige des graphischen Symbols gestartet, als der Ist-Wert den Basiswert unterschritten hat, wird die Addition bzw. Integration der Abweichung beendet, wenn der Ist-Wert den Soll-Wert wieder erreicht bzw. überschritten hat. Wenn entsprechend die Anzeige des graphischen Symbols gestartet worden ist, als der Ist-Wert des Parameters den Basiswert überschritten hat, wird die Addition bzw. Integration der Abweichung des Ist-Werts vom Basiswert beendet, wenn der Ist-Wert den Basiswert wieder erreicht hat bzw. ihn unterschritten hat. In diesem Fall wird erfindungsgemäß das graphische Symbol mit unveränderter Größe weiterhin angezeigt, um dem Betrachter zu visualisieren, wie groß die aufaddierte bzw. integrierte Abweichung für das letzte Zeitintervall war, als der Ist-Wert des Parameter den Soll-Wert unter- bzw. überschritten hatte.
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Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das graphische Symbol pulsierend dargestellt, wenn ein Grenzwert für die aufaddierte bzw. integrierte Abweichung überschritten wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Farbe und/oder Transparenz der Darstellung des graphischen Symbols von der Größe der aufaddierten bzw. integrierten Abweichung abhängen.
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Der vom Betrieb des Kraftfahrzeugs abhängige Parameter ist insbesondere der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs. In diesem Fall wird die Anzeige des graphischen Symbols in dem Kraftfahrzeug gestartet, wenn der aktuell gemessene Kraftstoffverbrauch einen Basiswert für den Kraftstoffverbrauch unterschreitet. Die aufaddierte bzw. integrierte Abweichung stellt in diesem Fall somit den im Vergleich zum Basiswert des Kraftstoffverbrauchs eingesparten Kraftstoffverbrauch dar. Dieser wird durch die Größe des graphischen Symbols visualisiert. Umso mehr Kraftstoff eingespart wurde, desto größer wird das graphische Symbol angezeigt.
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Der Basiswert ist insbesondere ein geschwindigkeitsabhängiger Normverbrauch des Kraftfahrzeugs. Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird in diesem Fall die aktuelle Geschwindigkeit gemessen. Die Anzeige des graphischen Symbols in dem Kraftfahrzeug wird in diesem Fall gestartet, wenn der Ist-Wert des Kraftstoffverbrauchs bei der aktuellen Geschwindigkeit den Normverbrauch für diese Geschwindigkeit unterschreitet. Die Absolutbeträge der Abweichungen des Ist-Werts des Kraftstoffverbrauchs bei der aktuellen Geschwindigkeit von dem Normverbrauch für die aktuelle Geschwindigkeit werden nun aufaddiert. Die Größe des graphischen Symbols hängt dann von dieser aufaddierten Abweichung ab. Es besteht insbesondere eine lineare Beziehung zwischen der aufaddierten Abweichung und der Größe des graphischen Symbols, so dass das Symbol umso größer dargestellt wird, desto größer die Menge des eingesparten Kraftstoffs ist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung gibt der Parameter Emissionen des Kraftfahrzeugs, insbesondere CO2-Emissionen und/oder Schadstoffemissionen, wieder. In diesem Fall visualisiert die Größe des graphischen Symbols die Verringerung dieser Emissionen relativ zu einer Normemissionsmenge.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Speichervorrichtung, in der ein Basiswert für den vom Betrieb des Kraftfahrzeugs abhängigen Parameter gespeichert ist. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Auswertevorrichtung, mit welcher die Abweichung des Ist-Werts des Parameters vom Basiswert ermittelbar ist. Schließlich umfasst die Vorrichtung eine Steuervorrichtung zum Steuern der Anzeige einer Anzeigeeinheit, mit welcher eine Anzeige eines graphischen Symbols in dem Kraftfahrzeug gestartet wird, wenn der Ist-Wert des Parameters den Basiswert unter- oder überschreitet, wobei die Abweichungen aufaddiert oder integriert werden und wobei sich das graphische Symbol in Abhängigkeit von den erfassten Abweichungen des Ist-Werts des Parameters vom Basiswert vergrößert. Erfindungsgemäß ist die Steuervorrichtung eingerichtet, die Addition oder Integration der Abweichungen des Ist-Werts des Parameters vom Basiswert zu beenden, wenn der Ist-Wert des Parameters den Basiswert erreicht oder über- bzw. unterschreitet, woraufhin das graphische Symbol mit unveränderter Größe weiterhin angezeigt wird, um zu visualisieren, wie groß die aufaddierte bzw. integrierte Abweichung für das letzte Zeitintervall war, als der Ist-Wert des Parameter den Basiswert unter- bzw. überschritten hatte.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere ausgebildet, das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren vollständig oder teilweise auszuführen. Die Vorrichtung weist somit auch dieselben Vorteile wie das erfindungsgemäße Verfahren auf.
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Der Parameter ist insbesondere der Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs. Alternativ oder zusätzlich kann er die Emissionen des Kraftfahrzeugs wiedergeben.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit der vorstehenden genannten Anzeigevorrichtung.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anzeigen von Informationen in einem Kraftfahrzeug und
- die 2 bis 4 zeigen von dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Anzeigen auf der Anzeigeeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Die Vorrichtung umfasst eine Anzeigeeinheit 1 mit einer Anzeigefläche 2, die so im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet ist, dass sie für zumindest einen Fahrzeuginsassen, insbesondere den Fahrer, gut sichtbar ist. Die Anzeigefläche 1 kann von einem Display, insbesondere einem Flüssigkristalldisplay oder Plasmadisplay, beliebiger Bauart bereitgestellt werden. Des Weiteren kann die Anzeigefläche 1 mittels eines Head-up-Displays oder eines Head-down-Displays auf einer Oberfläche, wie beispielsweise einen Bereich der Windschutzscheibe, vor dem Fahrer projiziert werden.
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Die Anzeigeeinheit 1 ist mit einer Steuervorrichtung 3 verbunden, mit welcher Graphikdaten zur Informationsdarstellung auf der Anzeigefläche 2 erzeugbar sind. Die Steuervorrichtung 3 ist ferner mit einem Fahrzeugbus 6 verbunden, über welchen Daten von verschiedenen Einrichtungen des Fahrzeugs übertragen werden können, die erforderlich sind, um die Graphikdaten zu erzeugen.
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Die Vorrichtung umfasst ferner eine Erfassungsvorrichtung 4 zum Erfassen des aktuellen Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs. Der Kraftstoffverbrauch wird von einem Sensor 8 gemessen und an die Erfassungsvorrichtung 4 über den Fahrzeugbus 6 übertragen. Ferner ist ein Geschwindigkeitsmesser 9 vorgesehen, welcher die aktuelle Geschwindigkeit über dem Fahrzeugbus 6 an die Erfassungsvorrichtung 4 überträgt. Die Erfassungsvorrichtung 4 erfasst fortwährend den aktuellen Kraftstoffverbrauch und die dazugehörige Geschwindigkeit. Die Häufigkeit der Messung des Kraftstoffverbrauchs innerhalb eines Zeitintervalls hängt dabei insbesondere von der Zeitauflösung des Sensors 8 ab. Die Messwerte für den Kraftstoffverbrauch und die dazugehörige Geschwindigkeit werden in einer Speichervorrichtung 7 gespeichert. In der Speichervorrichtung 7 ist ferner ein geschwindigkeitsabhängiger Normverbrauch des Kraftfahrzeugs fest gespeichert. Beispielsweise kann in dem Speicher 7 eine Kurve gespeichert sein, welche den Normverbrauch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit angibt.
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Durch einen Zugriff auf die Speichervorrichtung 7 oder direkt auf die Erfassungsvorrichtung 4 ermittelt eine Auswertevorrichtung 5 für jeden erfassten Verbrauchswert die Abweichung vom Normverbrauch des Kraftfahrzeugs für die Geschwindigkeit, bei welcher der Kraftstoffverbrauch gemessen wurde. Wenn der aktuelle Kraftstoffverbrauch den Normverbrauch für die entsprechende Geschwindigkeit unterschreitet, überträgt die Auswertevorrichtung 5 den Absolutbetrag der Abweichung des Kraftstoffverbrauchs vom Normverbrauch fortwährend an die Steuervorrichtung 3, bis der gemessene Kraftstoffverbrauch den Normverbrauch für die entsprechende Geschwindigkeit wieder erreicht bzw. überschreitet. In der Steuervorrichtung 3 werden die von der Auswertevorrichtung 5 übertragenen Absolutwerte der Abweichungen aufaddiert. Ferner wird ein graphisches Symbol 10 erzeugt, welches auf der Anzeigefläche 2 angezeigt wird, wie es im Folgenden mit Bezug zu den 2 bis 4 erläutert wird:
- Die Größe des graphischen Symbols 10 korrespondiert zu der aufaddierten Abweichung des gemessenen Kraftstoffverbrauchs vom entsprechenden Normverbrauch für die Geschwindigkeit. Wie in 2 gezeigt, kann das graphische Symbol 10 eine Scheibe sein oder die Form einer Blase haben, die sich mit zunehmender Kraftstoffeinsparung vergrößert. Innerhalb der Blase kann außerdem das Volumen des eingesparten Kraftstoffs numerisch, z. B. in Millilitern, angezeigt werden. Alternativ kann numerisch die durch den eingesparten Kraftstoff hinzugewonnene Reichweite in Metern angegeben werden. Ferner könnte der eingesparte Kraftstoff in Abhängigkeit vom aktuellen Preis des Kraftstoffs in einen Geldbetrag umgerechnet werden und der Geldbetrag numerisch in dem graphischen Symbol angezeigt werden.
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Im Folgenden wird die von dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Anzeige bei einer als Segeln bezeichneten Fahrweise erläutert:
- Unter dem so genannten Segeln versteht man eine Fahrweise, bei der schon früh beim Annähern an ein Hindernis oder eine rote Ampel die kinetische Energie des Fahrzeugs genutzt wird, um ohne weiteren Kraftstoffverbrauch sich dem Hindernis bzw. der Ampel anzunähern. Gegebenenfalls kann auch schon früh beim Annähern an das Hindernis oder die rote Ampel die Motorbremse oder ein dosiertes Bremsen eingesetzt werden, damit das Fahrzeug nicht vollständig zum Stillstand kommt, bevor das Hindernis sich wegbewegt hat bzw. die Ampel auf Grün umgesprungen ist.
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Die Anzeige des graphischen Elements 10 startet in diesem Fall sobald der Fahrer die Kraftstoffzufuhr soweit gesenkt hat, dass der in der Speichervorrichtung 7 gespeicherte Normverbrauch für die aktuelle Geschwindigkeit unterschritten worden ist. Solange sich der aktuelle Kraftstoffverbrauch unterhalb dem gespeicherten Normverbrauchs befindet, wird der Absolutbetrag der Abweichung vom Normverbrauch kontinuierlich aufaddiert. Entsprechend vergrößert sich das graphische Element 10 wie in den 2 bis 4 gezeigt fortwährend. Gleichzeitig wird in dem graphischen Element 10 jeweils die Kraftstoffeinsparung numerisch angezeigt, seit das letzte Mal der Normverbrauch unterschritten wurde.
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Überschreitet die aufaddierte Abweichung einen bestimmten Grenzwert, beginnt das graphische Element 10 zu pulsieren, um den Betrachter anzuzeigen, dass ein bestimmter Grenzwert überschritten worden ist. Diese Veränderung der Visualisierung schafft eine zusätzliche Motivation für den Fahrer Kraftstoff durch seine Fahrweise einzusparen. Ferner kann die Farbe des graphischen Elements 10 beim Überschreiten dieses Grenzwerts oder eines anderen Grenzwerts wechseln und beispielsweise in Grün angezeigt werden, um auf eine besonders kraftstoffsparende Fahrweise hinzuweisen. Beispielsweise wird bei der in 4 wiedergegebenen Anzeige das graphische Element 10 in Grün dargestellt.
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Durch die vom erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte Anzeige wird dem Fahrer somit eine visuelle Rückmeldung dafür gegeben, wie kraftstoffsparend seine Fahrweise ist. Der Fahrer wird auf diese Weise motiviert, besonders kraftstoffsparend zu fahren. Entsprechend könnte der Fahrer auch motiviert werden, besonders emissionsarm das Kraftfahrzeug zu betreiben.
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Ein weiteres Szenario, bei dem der Fahrer zu einer Kraftstoffeinsparung motiviert werden kann, ist beim Stillstand des Fahrzeugs, z. B. vor einer roten Ampel oder einem geschlossenen Bahnübergang. Der Normverbrauch beim Stehen des Fahrzeugs entspricht in diesem Fall dem Kraftstoffverbrauch im Leerlauf. Sobald der Fahrer bei stehendem Kraftfahrzeug den Motor abschaltet, wird kein Kraftstoff mehr verbraucht. Der aktuelle Kraftstoffverbrauch unterschreitet somit beim Abstellen des Motors den Normverbrauch. Dies wird durch die Anzeige des graphischen Elements 10 visualisiert. Das graphische Element 10 vergrößert sich mit fortschreitender Zeit, bis der Fahrer den Motor wieder startet und die Geschwindigkeit erhöht. In diesem Fall erhöht sich der Kraftstoffverbrauch durch die Beschleunigung und überschreitet den gespeicherten Normverbrauch für die aktuelle Geschwindigkeit, so dass die Addition der Abweichungen vom Normverbrauch beendet wird und der Fahrer anhand der Größe des graphischen Elements 10 erkennen kann, wie viel Kraftstoff durch das Ausstellen des Motors eingespart wurde.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anzeigeeinheit
- 2
- Anzeigefläche
- 3
- Steuervorrichtung
- 4
- Erfassungsvorrichtung
- 5
- Auswertevorrichtung
- 6
- Fahrzeugbus
- 7
- Speichervorrichtung
- 8
- Sensor für den Kraftstoffverbrauch
- 9
- Geschwindigkeitsmesser
- 10
- graphisches Element
