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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtung zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs.
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Funktionen, die den Fahrer beim Sparen vom Treibstoff unterstützen, halten Einzug in die Ausstattungen heutiger Kraftfahrzeuge. Dabei werden beispielsweise die Wahl von verbrauchsgünstigen Routen oder die vorausschauende Fahrweise unterstützt. Eine Herausforderung ist dabei die Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle, mit der der Fahrer zur kraftstoffsparenden Fahrweise motiviert werden soll. Im Stand der Technik gibt es dazu unterschiedliche Darstellungen zur Rückmeldung an den Fahrer, z. B. durch Farbgebung, Punktesysteme, Darstellung der Einsparungen im Vergleich zu einer Referenz bzw. einer Flotte von Referenzen, usw.
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Die
US 7,158,879 B2 offenbart ein Navigationsgerät und einen Navigationsserver, die ausbildet sind, um einem Nutzer mittels Darstellung auf einer LC-Anzeigeeinrichtung einen Vergleich zu ermöglichen zwischen einer Route, die der Nutzer tatsächlich verfolgt, und einer „virtuellen Route”, die sich von der tatsächlichen Route unterscheidet.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Vorgestellt wird in dieser Beschreibung ein Verfahren zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs entlang einer von einem Navigationsgerät des realen Fahrzeugs ermittelten Route in einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Ermitteln von Daten für eine ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs, basierend auf einem für die reale Fahrt des realen Fahrzeugs bereitgestellten Startpunkt und Zielpunkt und einer für die reale Fahrt bereitgestellten Ressourcenverbrauchsinformation des realen Fahrzeugs; und
Bestimmen der aktuellen Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs aus den Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt und zeitsynchrones Anzeigen der bestimmten aktuellen Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs zusammen mit der aktuellen Position bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs in der Anzeigeeinrichtung.
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Das Verfahren kann beispielsweise im Zusammenhang mit einem Navigationsgerät des realen Fahrzeugs durchgeführt werden, wobei es sich bei der Anzeigeeinrichtung um den Bildschirm des Navigationsgeräts oder auch um eine mit dem Navigationsgerät verbundene Frontsichtanzeigeeinrichtung (Head-Up-Display; HUD) handeln kann. Auf der Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Kartenausschnitt aus einer digitalen Karte dargestellt sein. Der Kartenausschnitt kann einen Abschnitt einer von dem Navigationsgerät berechneten Route enthalten, auf der die aktuelle Position des realen Fahrzeugs bzw. des Ego-Fahrzeugs auf der Route für einen Fahrer des Fahrzeugs markiert sein kann, so dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt der Fahrt die aktuelle Position seines Fahrzeugs erkennen kann. Das reale Fahrzeug kann beispielsweise ein mit Diesel oder Benzin betriebenes Fahrzeug, ein Hybrid- oder ein Elektrofahrzeug sein. Bei dem virtuellen Referenzfahrzeug kann es sich um ein Fahrzeug handeln, das nicht real existiert, sondern eine Fahrt des realen Fahrzeugs unter anderen, im Nachstehenden erläuterten, Bedingungen symbolisiert. Entsprechend kann eine aktuelle Position des virtuellen Referenzfahrzeugs zu einem bestimmten Zeitpunkt von einer aktuellen Position des realen Fahrzeugs abweichen und ebenfalls auf der gleichen oder einer anderen Route in der Anzeigeeinrichtung des realen Fahrzeugs zeitgleich mit der Position des realen Fahrzeugs in dem digitalen Kartenausschnitt angezeigt werden. Um dem Fahrer eine Unterscheidung zu ermöglichen, können die jeweiligen Positionen in der Anzeigeeinrichtung z. B. unterschiedlich farblich markiert oder mit unterschiedlichen Bezeichnungen versehen sein.
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Der Start- und Zielpunkt für die reale Fahrt können beispielsweise vor Antritt der realen Fahrt von dem Fahrer des realen Fahrzeugs bestimmt und in das Navigationssystem eingegeben werden, das basierend darauf die Route für die reale Fahrt ermittelt. Die Ressourcenverbrauchsinformation kann Daten z. B. bezüglich eines Kraftstoffverbrauchs oder eines Ladungszustands einer Antriebsbatterie seit Beginn der realen Fahrt des realen Fahrzeugs umfassen. Zusätzlich können die Daten auch auf vergangenen Fahrten erfasste Informationen bezüglich des Kraftstoffverbrauchs oder Ladungszustands bei dem realen Fahrzeug umfassen, wenn es sich z. B. bei der ermittelten Route um eine in der Vergangenheit bereits gefahrene Route handelt. Die Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt können beispielsweise einen geringeren Kraftstoffverbrauch oder eine geringere Entladung der Antriebsbatterie für einen bestimmten Routenabschnitt oder einen bestimmten Zeitabschnitt im Vergleich zu der Ressourcenverbrauchsinformation des realen Fahrzeugs repräsentieren. Die Daten können beispielsweise mittels eines geeigneten Algorithmus bestimmt werden. Die aktuelle Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs kann ebenfalls mittels eines geeigneten Algorithmus bestimmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform können bei dem zeitsynchronen Anzeigen die bestimmte aktuelle Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs und die aktuelle Position bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs jeweils mittels einer Darstellung eines Fahrzeugs in der Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs angezeigt werden. Beispielsweise können das Fahrzeug, das die aktuelle virtuelle Position anzeigt, und das Fahrzeug, das die aktuelle reale Position anzeigt, mit unterschiedlichen Farben oder Bezeichnungen dargestellt werden, so dass der Fahrer des realen Fahrzeugs die tatsächliche Position ohne weiteres von der simulierten Position unterscheiden kann. Mit der Darstellung der Fahrzeuge kann dem Fahrer suggeriert werden, dass er sich im „Wettbewerb” mit einem Fahrer eines anderen Fahrzeugs mit sparsamerer Fahrweise befindet. So kann der Fahrer gewissermaßen spielerisch zu einer bewussteren Fahrweise motiviert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können in dem Schritt Ermittelns die Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs ferner basierend auf Fahrzeugparametern, insbesondere Verbrauchs- und Beschleunigungswerten bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, des realen Fahrzeugs ermittelt werden. Die Fahrzeugparameter können beispielsweise einen von dem Fahrzeugmodell abhängigen Kraftstoff- oder Stromverbrauch beim Beschleunigen des Fahrzeugs oder bei gleichbleibender Fahrgeschwindigkeit repräsentieren. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein sehr realistischer Vergleich zwischen einer sparsamen und einer nicht sparsamen Fahrweise ermöglicht werden kann, da die virtuelle Fahrt unter den gleichen fahrzeugtechnischen Bedingungen wie die reale Fahrt simuliert werden kann.
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Auch können in dem Schritt des Bestimmens die Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs ferner basierend auf einer Information über ein Beschleunigungs- und/oder Bremsverhalten eines Fahrers des realen Fahrzeugs bestimmt werden. Beispielsweise kann die virtuelle Fahrt unter Zugrundelegung eines möglichst ressourcensparsamen Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens simuliert werden. Basierend darauf kann dem Fahrer des realen Fahrzeugs, z. B. mittels Einblendung von entsprechenden Werten in die Anzeigeeinrichtung ein direkter Vergleich zwischen dem eigenen und einem optimalen Beschleunigungs- und/oder Bremsverhalten geboten werden. So kann dem Fahrer z. B. vorteilhaft vermittelt werden, dass er durch eine Anpassung seines Beschleunigungs- und/oder Bremsverhaltens Kraftstoff bzw. Strom einsparen könnte.
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Ferner kann in dem Schritt des Bestimmens eine simulierte geschätzte Ankunftszeit an dem Zielpunkt und/oder ein simulierter geschätzter Ressourcenverbrauch bei Ankunft an dem Zielpunkt bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs und/oder ein simulierter geschätzter energetischer Zustand des virtuellen Referenzfahrzeugs an der bestimmten aktuellen Position bestimmt werden und in dem Schritt des Anzeigens zusammen mit einer geschätzten Ankunftszeit an dem Zielpunkt und/oder einem geschätzten Ressourcenverbrauch bei Ankunft an dem Zielpunkt bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs und/oder einem geschätzten energetischen Zustand des realen Fahrzeugs an der aktuellen Position in der Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs angezeigt werden. Der energetische Zustand kann beispielsweise einen Batterieladungszustand oder einen Tankfüllstand für das reale Fahrzeug sowie das virtuelle Fahrzeug beschreiben. Beispielsweise können die genannten Werte unterhalb der jeweiligen eingeblendeten Fahrzeugsymbole angezeigt werden. Dies bietet den Vorteil, dass der Fahrer des realen Fahrzeugs mit einem Blick auf die Anzeigeeinrichtung erkennen kann, wie seine Fahrweise sich auf den Ressourcenverbrauch auswirkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können in dem Schritt des Ermittelns die Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs so ermittelt werden, dass die virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs entlang der von dem Navigationsgerät des Fahrzeugs ermittelten Route verläuft oder aber auf einer zur der ermittelten Route alternativen Route verläuft. Vorteilhafterweise ist so der Hauptaspekt für die gemäß dem hier vorgestellten Ansatz anzustrebende ressourcensparende Fahrweise auf eine möglichst große Einsparung an Kraftstoff bzw. Strom gelegt. Eine alternative Route, die eine Ressourceneinsparung in Bezug auf die ermittelte und gefahrene Route ermöglicht, kann beispielsweise danach ausgewählt werden, dass sie einen vordefinierten Schwellwert einer längeren Fahrtdauer nicht überschreitet. Bewegen sich das reale Fahrzeug und das virtuelle Fahrzeug auf derselben Route, ist ein besonders guter Vergleich zwischen einer vom Fahrer des Fahrzeugs ausgeführten Fahrweise und einer durch eine Position des virtuellen Referenzfahrzeugs angezeigten optimalen und energiesparenden Fahrweise möglich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können in dem Schritt des Ermittelns von Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs die Daten ferner basierend auf einer aktuellen Tageszeit und zusätzlich oder alternativ basierend auf einer aktuellen Verkehrsmeldung und zusätzlich oder alternativ basierend auf einer Umweltbedingung ermittelt werden. Bei der Umweltbedingung kann es sich beispielsweise um aktuell bestehende Witterungsverhältnisse handeln. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die simulierte virtuelle Fahrt noch wirklichkeitsgetreuer wiedergegeben werden kann, da die genannten Bedingungen unter Umständen einen erheblichen Einfluss auf den Ressourcenverbrauch und eine Dauer der Fahrt zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt haben können.
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Vorgestellt wird in dieser Beschreibung ferner eine Vorrichtung zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs entlang einer von einem Navigationsgerät des Fahrzeugs ermittelten Route in einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, wobei das Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Einrichtung zum Ermitteln von Daten für eine ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs, basierend auf einem für die reale Fahrt des realen Fahrzeugs bereitgestellten Startpunkt und Zielpunkt und einer für die reale Fahrt bereitgestellten Ressourcenverbrauchsinformation des realen Fahrzeugs;
eine Einrichtung zum Bestimmen der aktuellen Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs aus den Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt; und
eine Einrichtung zum zeitsynchronen Anzeigen der bestimmten aktuellen Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs zusammen mit der aktuellen Position bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs.
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Bei der Einrichtung zum Ermitteln und der Einrichtung zum Bestimmen kann es sich beispielsweise jeweils um Steuergeräte handeln, die mit einem Navigationsgerät des realen Fahrzeugs verbunden sein können oder Teile des Navigationsgeräts sein können. Bei der Einrichtung zum zeitsynchronen Anzeigen kann es sich z. B. um einen mit dem Navigationsgerät verbundenen Bildschirm oder ein mit dem Navigationsgerät verbundenes HUD handeln.
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Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere können die Einrichtungen der Vorrichtung ausgebildet sein, um je einen Schritt des Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches oder elektronisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- oder Anzeigesignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs zu einer sparsamen Fahrweise bewegt werden kann, wenn er sich in einem Wettbewerb mit einem virtuellen Fahrer bzw. einem virtuellen Fahrzeug befindet. Das virtuelle Fahrzeug kann dabei beispielsweise mit Hilfe der Darstellung auf einem Navigationssystem ständig in einer aktuellen Position und/oder mit einer vorausgesagten Ankunftszeit und einem aktuellen Verbrauch angezeigt werden. Der Fahrer kann so im direkten Vergleich und in spielerischer Weise Feedback zu seiner Fahrweise, erarbeiteten Verbrauchsvorteilen und auch zum Zeitvergleich erhalten.
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Dadurch, dass in der Simulation des virtuellen Vergleichsfahrzeugs auch zeitaktuelle Routen-, Verkehrs- und Umfeldinformationen genutzt werden können, kann der Vergleich sehr realistisch ausfallen, und der Fahrer ist dadurch gegebenenfalls noch mehr bereit, sich auf die Eco-Assistenz einzulassen. Gemäß dem hier vorgestellten Ansatz können vorteilhafterweise nicht mehr nur zu Beginn einer Route Alternativ-Routen angezeigt werden; sondern es ist ein ständiger Vergleich – und „Öko-Wettbewerb” – während der Fahrt möglich.
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Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht also in einer Instanziierung eines virtuellen Vergleichsfahrzeugs auf einem Navigationsrechner eines Ego-Fahrzeug zu Fahrtbeginn, das als Simulation auf der gleichen oder alternativen Routen zeitgleich mit dem Ego-Fahrzeug (d. h. das Fahrzeug in dem das vorstehend vorgestellte Verfahren ausgeführt wird) startet. So kann im Sinne einer Eco-Assistenz dem Fahrer des Ego-Fahrzeugs anschaulich und gewissermaßen spielerisch zu einer kraftstoffsparenden bzw. stromsparenden Fahrweise motivieren werden.
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Da das verwendete Simulationsmodell wie das Ego-Fahrzeug parametriert sein kann, kann es individuell an einen Fahrer angepasst werden. Zudem können für eine Fahrt des virtuellen Versuchsfahrzeugs kann auch die Tageszeit, aktuelle Verkehrsmeldungen und Umfeldbedingungen, z. B. Wettermeldungen, berücksichtigt werden, wodurch die Simulation noch realitätsnäher gestaltet werden kann.
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Wenn das virtuelle Fahrzeug auf der gleichen Route fährt, kann auch das Beschleunigungs- und Bremsverhalten des Fahrers des Ego-Fahrzeugs mit dem eines optimalen Fahrers im virtuellen Fahrzeug verglichen werden und so auf eine innovative Weise eine Eco-Assistenz realisiert werden. Dazu kann der „Optimalfahrer” in einem Display mit Draufsicht, in einem HUD oder Spiegeldisplay dargestellt werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Darstellung einer Bildschirmanzeige für eine reale und eine virtuelle Fahrzeugposition, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Diagramm für einen prinzipiellen Aufbau eines Systems zur Darstellung der eigenen Fahrweise im Vergleich und Wettbewerb zu einem virtuellen Fahrer, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Gleiche oder ähnliche Elemente können in den Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Weiterhin ist die Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung eventuell unter Verwendung von unterschiedlichen Maßen und Dimensionen erläutert, wobei die Erfindung nicht auf diese Maße und Dimensionen eingeschränkt zu verstehen ist. Ferner können Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal/Schritt und einem zweiten Merkmal/Schritt, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal/den ersten Schritt als auch das zweite Merkmal/den zweiten Schritt und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal/Schritt oder nur das zweite Merkmal/Schritt aufweist.
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1 zeigt eine Anzeigeeinrichtung 100 zum Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs entlang einer von einem Navigationsgerät des realen Fahrzeugs ermittelten Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt. In der Darstellung in 1 handelt es sich bei der Anzeigeeinrichtung 100 um den Bildschirm eines Navigationsgeräts eines Fahrzeugs, der in eine Bedieneinrichtung für weitere Fahrzeugfunktionen wie beispielsweise ein Autoradio integriert ist.
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Der Bildschirm 100 zeigt einen Ausschnitt aus einer digitalen Karte, in der eine von dem Navigationssystem ermittelte Route 110 hervorgehoben ist. Die Route 110 kann z. B. farblich hervorgehoben werden. In der Darstellung in 1 ist die Route 110 im Vergleich zu der übrigen in der Karte sichtbaren Straßenführung dunkel hervorgehoben. Ferner kennzeichnen zwei Fahrzeugsymbole ein reales Fahrzeug sowie ein virtuelles Fahrzeug 130. In der Darstellung in 1 bewegt sich das Symbol für das reale Fahrzeug 120 auf der ermittelten Route 110 und repräsentiert eine aktuelle Position auf der ermittelten und real befahrenen Route 110. Das Symbol für das virtuelle Fahrzeug 130 bewegt sich auf einer zu der ermittelten Route 110 alternativen Route. In einer rechten oberen Ecke der Kartendarstellung ist eine aktuelle Zeit eingeblendet, so dass die das reale Fahrzeug 120 und das virtuelle Fahrzeug 130 repräsentierenden Fahrzeugsymbole eine aktuelle Position der Fahrzeuge auf ihrer jeweiligen Fahrt anzeigen. Dem Symbol für das reale Fahrzeug 120 und dem Symbol für das virtuelle Fahrzeug 130 sind jeweils für die aktuelle Position ermittelte Werte zugeordnet und in der Darstellung unterhalb der Fahrzeugsymbole angezeigt. Bei den Werten handelt es sich um eine geschätzte Ankunftszeit am Zielort (Estimated Time of Arrival; ETA), einen geschätzten Energieverbrauch bei Ankunft am Zielort (Estimated Energy Consumption of Arrival; ECA) und die Koordinaten in der Karte zu dem rechts oben angezeigten Zeitpunkt für die tatsächlich stattfindende Fahrt und die simulierte virtuelle Fahrt. Mit Blick auf die Werte zeigt sich, dass sich bei der virtuellen Fahrt zwar eine Ankunft an dem Zielort um eine Minute verzögert, sich dafür jedoch eine Kraftstoffeinsparung von 3,1 Litern Kraftstoff verbuchen lässt. Aufgrund dieser Informationen kann der Fahrer des realen Fahrzeugs 120 sich nun dazu motiviert fühlen, bei einer zukünftigen Fahrt zwischen dem gleichen Start- und Zielpunkt die von dem virtuellen Fahrzeug 130 befahrene alternative Route zu wählen, um unter Inkaufnahme einer geringfügig späteren Ankunft Kraftstoff sparen zu können.
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Anders als in der Darstellung in 1 gezeigt, kann mit dem hier vorgestellten Verfahren auch eine Fahrt des virtuellen Fahrzeugs 130 auf der selben Route wie das reale Fahrzeug 120 vorgeschlagen werden, sollte dies ökonomisch am sinnvollsten sein. In diesem Fall würde sich die verbrauchsgünstigere Fahrt des virtuellen Fahrzeugs 130 z. B. aus einer kraftstoffsparenden Fahrweise ergeben. In diesem Fall könnte der Fahrer des realen Fahrzeugs 120 seine Fahrweise umgehend an die des „virtuellen Fahrers” anpassen. Zur Bestätigung und weiteren Motivation würden sich dann auf dem Bildschirm 110 die Fahrzeugsymbole 120 und 130 einander annähern.
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2 zeigt die wesentlichen Funktions-Blöcke eines vorgeschlagenen Systems zur Darstellung der eigenen Fahrweise im Vergleich und Wettbewerb zu einem virtuellen Fahrer, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem ersten Schritt des hier vorgeschlagenen Verfahrens werden Eingangsdaten in das System eingelesen. Bei den Eingangsdaten handelt es sich gemäß 2 um Informationen bezüglich der gewünschten Route, der verwendeten digitalen Karte, der aktuellen GPS-Position, der Eigenparameter des realen Fahrzeugs, der vorhandenen Verkehrsinformationen, der aktuellen Zeit, der zur Verfügung stehenden Ganglinien sowie des Fahrzeugmodells. Die Information bezüglich des Fahrzeugmodells kann insbesondere energierelevante Eigenschaften des Fahrzeugs, beispielsweise Verbrauchs- und Beschleunigungswerte des Fahrzeugs bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten, umfassen.
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Die eingelesenen Eingangsdaten werden in einem Block 200 zur Ermittlung oder Neu-Ermittlung einer ersten Zielführungsroute (Eco-(Re-)Routing Alternative 1) verwendet und in einem Block 210 zur Ermittlung oder Neu-Ermittlung einer zweiten Zielführungsroute (Eco-(Re-)Routing Alternative 2) verwendet. Ein auf Block 200 folgender Block 220 ist für das Fahrermodell 120 parametriert. In dem Block 220 werden basierend auf den eingelesenen Eingangsdaten eine Lokalisierung, ein Kartenabgleich und eine Fahrzeugstatusnachverfolgung für das durch das Fahrermodell 120 repräsentierte reale Fahrzeug durchgeführt und an Block 200 rückgeführt. Ein auf Block 210 folgender Block 230 ist für das simulierte Fahrermodell 130 parametriert. In dem Block 230 werden basierend auf den eingelesenen Eingangsdaten für die reale Fahrt des realen Fahrzeugs die Daten für die virtuelle Fahrt des virtuellen Simulationsmodells bzw. des „virtuellen Wettbewerbsfahrzeugs” 130 ermittelt und an Block 210 rückgeführt.
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Für reale die Fahrt des realen Fahrzeugs wird basierend auf den Blöcken 200 und 220 eine Information 240 bestimmt. Die Information 240 umfasst Daten für eine reale Position, eine geschätzte Ankunftszeit, einen geschätzten Energieverbrauch bei Ankunft sowie einen (energierelevanten) aktuellen Fahrzeugstatus bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs. Für die virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs wird basierend auf den Blöcken 210 und 230 eine Information 250 bestimmt. Die Information 250 umfasst Daten für eine simulierte Position, eine simulierte geschätzte Ankunftszeit, einen simulierten geschätzten Energieverbrauch bei Ankunft sowie einen (energierelevanten) aktuellen Fahrzeugstatus bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs.
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Die Informationen 240 und 250 werden über geeignete Schnittstellen an einen Block 260 zum zeitsynchronen Anzeigen der aktuellen Positionen sowie des jeweiligen Fahrzeugstatus des Ego-Fahrzeugs und des virtuellen Wettbewerbsfahrzeugs übermittelt. Basierend darauf können in einem folgenden Block 270 Funktionen wie Routenführung, ein Ausgeben von Informationen zum Energiesparen, eine Eco-Assistenz etc. durchgeführt werden.
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Ausgehend von der eingegebenen Route werden unter Berücksichtigung der oben genannten Parameter Routen gerechnet, die unterschiedliche Verbrauch/Zeit-Kombinationen haben; startet der Fahrer des realen Fahrzeugs auf einer Route, wird zum gleichen Startzeitpunkt eine Simulation gestartet – für eine alternative Route oder aber die gleiche – aber unter Verwendung z. B. eines bezüglich des Verbrauches optimalen Fahrermodells. Während der Fahrer fährt, wird in der realen Welt seine Position verfolgt und auch der energetische „Zustand” des Fahrzeugs, z. B. der Batterieladungsstand (State of Charge; SOC) bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen). In der Simulation fährt das „Wettbewerbsfahrzeug” auch eine Route ab – synchronisiert mit der gleichen Zeitbasis wie auf der echten Fahrt. Statt der Positionsverfolgung wird die Fahrt per Straßenmodelle und zugehörige Geschwindigkeiten, aber auch unter Berücksichtigung von Verkehrsmeldungen und anderen Umfeldbedingungen, simuliert. Während für die gewählte Route die reale Position, die geschätzte Ankunftszeit (ETA), der geschätzte Gesamtverbrauch bei Ankunft (ECA) und der Zustand des Fahrzeugs (z. B. SOC) angezeigt wird, wird zeitgleich und in Echtzeit eine simulierte Position, eine simulierte geschätzte Ankunftszeit, ein simulierter Gesamtverbrauch und ein simulierter (energetischer) Zustand des Fahrzeugs geschätzt. Durch gemeinsame Darstellung der eigenen Position und des eigenen Zustands bzw. der Position und des Zustands des virtuellen Referenzfahrzeugs, z. B. in einer geeigneten Kartendarstellung, lassen sich ansprechende und anspornende Eco-Assistance-Funktionen bauen.
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3 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 300 zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 300 ist in einem Fahrzeug 310 angeordnet und kann mit einem Navigationssystem des Fahrzeugs 310 verbunden sein oder Teil des Navigationssystems sein.
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Die Vorrichtung 300 umfasst eine Einrichtung 320 zum Ermitteln, eine Einrichtung 330 zum Bestimmen und die Einrichtung 100 zum zeitsynchronen Anzeigen. Die Einrichtung 320 zum Ermitteln ist ausgebildet, um basierend auf einem für eine reale Fahrt Fahrzeugs 310 bereitgestellten Startpunkt und Zielpunkt und einer für die reale Fahrt bereitgestellten Ressourcenverbrauchsinformation des Fahrzeugs 310 Daten für eine ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs zu ermitteln. Die Informationen zum Startpunkt und Zielpunkt sowie die Ressourcenverbrauchsinformation können beispielsweise über eine geeignete Schnittstelle an die Einrichtung 320 zum Ermitteln bereitgestellt werden. Über eine weitere geeignete Schnittstelle werden die in der Einrichtung 320 zum Ermitteln ermittelten Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs an die Einrichtung 330 zum Bestimmen übermittelt, die ausgebildet ist, um aus den Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt eine aktuelle Position des virtuellen Referenzfahrzeugs zu bestimmen. Die Einrichtung 330 zum Bestimmen kann ausgebildet sein, um die Positionsbestimmung aus den Daten z. B. in gleichmäßen Zeitintervallen zu wiederholen, so dass stets eine aktuell gültige Position des virtuellen Referenzfahrzeugs in Echtzeit vorliegt. Die Positionsdaten werden schließlich über eine weitere geeignete Schnittstelle an die Einrichtung 100 übermittelt, die ausgebildet ist, um die bestimmte aktuelle Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs zusammen mit der aktuellen Position bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs zeitsynchron anzuzeigen. Beispielsweise kann es sich bei der Einrichtung 100 um einen Bildschirm des Navigationssystems des Fahrzeugs 310 handeln. Die aktuellen Positionen bezüglich der realen Fahrt und der virtuellen Fahrt können z. B. mittels eindeutig zuordenbaren Fahrzeugsymbolen in der Einrichtung 100 angezeigt werden.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum zeitsynchronen Anzeigen einer aktuellen Position bezüglich einer virtuellen Fahrt eines virtuellen Referenzfahrzeugs und einer aktuellen Position bezüglich einer realen Fahrt eines realen Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem ersten Schritt 410 des Ermittelns werden basierend auf einem Startpunkt und einem Zielpunkt einer ermittelten Route für die reale Fahrt des realen Fahrzeugs und basierend auf einer Ressourcenverbrauchsinformation für die reale Fahrt des realen Fahrzeugs Daten für eine ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs ermittelt. Basierend auf den in Schritt 410 des Ermittelns ermittelten Daten für die ressourcenverbrauchsoptimierte virtuelle Fahrt wird in einem folgenden Schritt 420 des Bestimmens die aktuelle Position bezüglich der virtuellen Fahrt des virtuellen Referenzfahrzeugs bestimmt und zusammen mit der aktuellen Position bezüglich der realen Fahrt des realen Fahrzeugs in der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Zusammenfassend betrifft die hier vorgestellte Erfindung die Simulation eines virtuellen Referenzfahrzeuges, das in der Simulation zeitsynchron auf der gleichen oder anderen Route wie das Ego-Fahrzeug fährt. Das Referenzfahrzeug kann mit vorgebbaren Eigenschaften parametriert sein. Für die Simulation können dazu die aktuellen Zeit- und/oder Wetter- und/oder Umfeldbedingungen bzw. Umweltbedingungen auf der simulierten Strecke zu der aktuellen berücksichtigt werden. Schließlich erfolgt eine gemeinsame Darstellung von Ego-Fahrzeug und simuliertem Referenzfahrzeug z. B. in einer Kartendarstellung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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