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Die vorgestellte Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige fahrdynamischer Fahrzeugparameter mindestens eines Fahrzeugs während einer Fahrt, insbesondere bei und nach einer Kurvenfahrt.
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Fahrer leistungsstarker Fahrzeuge sind häufig bestrebt ein Leistungspotential ihres Fahrzeugs zu erfahren. Bei derart ambitionierten Fahrten wird versucht, das Fahrzeug an einem jeweiligen Limit, d. h. an einer Haftungsgrenze zu bewegen, um eine schnellstmögliche Durchfahrt, bspw. einer Rundstrecke zu erreichen.
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Da die Haftungsgrenze von zahlreichen Faktoren abhängt und sich zwischen verschiedenen Fahrzeugen stark unterscheiden kann, ist es für den Fahrer eines jeweiligen Fahrzeugs häufig schwierig, die Haftungsgrenze des jeweiligen Fahrzeugs zu ermitteln. Insbesondere bei einer sportlich ambitionierten Fahrweise kann fehlendes Wissen über die Haftungsgrenze bzw. ggf. noch vorhandene Haftungsressourcen schwerwiegende Konsequenzen haben.
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Daher erscheint es sinnvoll, den Fahrer durch technische Mittel bei einer Beurteilung über einen Haftungszustand des jeweiligen Fahrzeugs auf einer Fahrbahn zu unterstützen.
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Einige Verfahren zur Unterstützung des Fahrers sind durch den Stand der Technik bekannt.
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In der Druckschrift
WO 2010/018019 sind ein Verfahren und ein Navigationssystem zur Belieferung eines Fahrers mit Informationen bezüglich seines Fahrverhaltens beschrieben. Dabei wird ein Fahrverhalten des Fahrers über satellitengestützte Navigation erfasst und mit Referenzwerten abgeglichen. Eine ggf. auftretende Differenz kann dem Fahrer als Anreiz dienen, sein Fahrverhalten an die jeweilige Referenz anzupassen.
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In der Druckschrift
EP 1 870 674 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kurvenvorwarnung beschrieben. Dabei berechnet eine Steuereinheit, die mit einem Kartendaten aufweisenden Speicher verbunden ist und die mittels Positionierungsmitteln eine aktuelle Position ermittelt, eine Krümmung der Strecke auf Basis der Kartendaten. Weiterhin berechnet die Steuereinheit auf Basis von durch einen Bediener bereitgestellten Eingabewerten eine Kurvensollgeschwindigkeit und zeigt diese dem Fahrer über eine Anzeige an.
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Die Druckschrift
DE 10 2005 055 744 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem für Kraftfahrzeuge, mit einem Informationssystem zur Erfassung von Daten über eine Verkehrsinfrastruktur und einen Zustand des Fahrzeugs und mit einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Informationen an den Fahrer. Ferner umfasst das System ein Dynamikmodul, das anhand von durch das Informationsmodul gelieferten Daten einen Dynamikverlauf des Fahrzeugs berechnet und eine Empfehlungsrichtung ausgibt. Dabei können dem Fahrer Informationen zur optimalen Konditionierung des Fahrzeugs für eine schnellstmögliche Kurvendurchfahrt im Stile eines Rallye-Copiloten übermittelt werden.
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Vor diesem Hintergrund wird ein Verfahren zur Analyse und Darstellung von fahrdynamischen Fahrzeugparametern eines Fahrzeugs während mindestens einer Fahrt auf einer Route vorgestellt, bei dem mindestens Werte der Fahrzeugparameter Raddrehzahl, Gierrate, Lenkwinkel sowie Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs ausgelesen und zur Darstellung von Radschlupf die Indikatoren für Übersteuern und Untersteuern und Quer- und Längsbeschleunigung berechnet werden, wobei die Fahrzeugparameter auf einer von der mobilen Recheneinheit umfassten Anzeigeeinheit dargestellt werden. Die mobile Recheneinheit ist über eine Schnittstelle mit dem Fahrzeug verbunden.
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Um den Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs mit Informationen zum Haftungszustand des Fahrzeugs zu versorgen, ist durch das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen, dass durch eine Verbindung zum Fahrzeug sowie in dem Fahrzeug angeordneter Sensorik, Werte über einen aktuellen Zustand von Fahrzeugparametern ermittelt, ggf. verrechnet und auf der mindestens einen Anzeigeeinheit dargestellt werden. Dabei werden insbesondere Werte zur Berechnung der Indikatoren zum Übersteuern und Untersteuern, sowie der Längs- und Querbeschleunigung des Fahrzeugs und zum aktuellen Radschlupf ermittelt bzw. berechnet. Derartige Fahrzeugparameter dienen als Kenngrößen zur Beurteilung des Haftungszustands eines Fahrzeugs und können den Fahrer bei der Beurteilung über ggf. vorhandene fahrdynamische Ressourcen unterstützen.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die ermittelten Fahrzeugparameter bzw. die ermittelten Werte der Fahrzeugparameter von der mobilen Recheneinheit erfasst, ggf. gespeichert, verrechnet und auf der mindestens einen Anzeigeeinheit dargestellt werden. Dabei steht die mobile Recheneinheit über eine geeignete Schnittstelle mit dem Fahrzeug in Verbindung.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ermittelte Werte der Fahrzeugparameter auf mindestens einer skalierten Graphik dargestellt werden, wobei die skalierte Graphik farblich abgestuft ausgestaltet ist.
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Insbesondere in Rennsituationen bzw. Fahrsituationen an der Nähe der Haftungsgrenze des Fahrzeugs ist eine Aufmerksamkeitsleistung des Fahrers stark eingeschränkt, weshalb eine Informationsübermittlung an den Fahrer effizient und schnell erfolgen sollte. Um eine schnelle und effiziente Informationsübermittlung zu gewährleisten, sieht das erfindungsgemäße Verfahren eine graphische Darstellung der ermittelten bzw. berechneten Werte vor. Dabei wird eine farblich abgestufte Skala verwendet, um dem Fahrer ein Eintreten in einen ggf. auftretenden gefährlichen Bereich eindeutig, bspw. durch rote Färbung der jeweiligen Skala zu signalisieren.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die verwendete Skala von einem Nullpunkt oder von einem Minimum zu einem Maximum verläuft. So wird bspw. Das dargestellte Über- und Untersteuern von einemschwankenden Heck in positive oder negativer Richtung ausgehend vom Nullpunkt der Skala dargestellt.
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Eine graphische Darstellung eines ermittelten oder berechneten Wertes eines Fahrzeugparameters kann den Fahrer bei einer Einschätzung von Haftungsverhältnissen des Fahrzeugs unterstützen. Dabei unterliegen unterschiedliche Fahrzeugparameter unterschiedlichen physikalischen Gesetzen, wodurch sich eine Prognose für deren zukünftiges Verhalten ebenfalls ändert. Dementsprechend kann es für lineare Zusammenhänge sinnvoll erscheinen, lineare Skalierungen zu verwenden, um entsprechende Änderungen anzuzeigen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mindestens eine Graphik eine nicht lineare Skala aufweist.
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Wie bereits erläutert, erscheint es sinnvoll, Darstellungen von Veränderungen von Fahrzeugparametern entsprechend jeweiliger physikalischer Zusammenhänge zu skalieren. Daher kann es ggf. sinnvoll erscheinen, eine bspw. exponentielle oder eine speziell an jeweilige Erfordernisse angepasste Skalierung zu verwenden, um bspw. einen Bereich, in dem feine Justierungen nötig sind, größer darzustellen als Bereiche in denen weniger feine Justierungen vorgenommen werden.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Skalierung der mindestens einen skalierten Graphik durch einen Nutzer geändert werden kann.
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Um jeweiligen Vorlieben von jeweiligen Fahrern gerecht zu werden, ist ferner vorgesehen, dass jeweilige Skalierungen von Darstellungen der Fahrzeugparameter von dem Fahrer verändert werden können, um bspw. feinere Darstellungen in jeweiligen Grenzbereichen zu ermöglichen.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die mindestens eine skalierte Graphik als Kreis und eine weitere skalierte Graphik als Balken ausgestaltet wird.
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Es ist weiterhin vorgesehen, dass die zur Darstellung der Fahrzeugparameter verwendeten Graphen bspw. in Balken und/oder Kreisform dargestellt werden, um dem Fahrer eine bestmögliche Übersichtlichkeit auf der mindestens einen Anzeigeeinheit zu ermöglichen.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ermittelte Werte der Fahrzeugparameter für eine Auswertung gespeichert werden.
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Eine Auswertung von während einer Fahrt gespeicherten Daten im Anschluss an die Fahrt ermöglicht es dem Fahrer die gespeicherten Daten in Ruhe und sorgfältig zu analysieren um ggf. Verbesserungspotential aufzudecken.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als mobile Recheneinheit ein Smartphone gewählt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf einem in dem jeweiligen Fahrzeug anzuordnenden Smartphone ausgeführt werden, wobei eine Ausführung auf dem Smartphone erhebliche Vorteile bietet. So kann die Auswertung unabhängig vom Fahrzeug erfolgen und die Bordelektronik entlastet werden.
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Weiterhin ist es bei einer Ausführung auf dem Smartphone möglich, verschiedene Fahrzeuge miteinander zu vergleichen, indem bspw. gespeicherte Fahrten verglichen werden oder das Smartphone in verschiedenen Fahrzeugen verwendet wird.
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Ferner bieten Smartphones in der Regel geeignete Schnittstellen für einen Datenaustausch zwischen Fahrzeug und Smartphone, wie bspw. Bluetooth oder Wireless-LAN (W-LAN).
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Ein weiterer Vorteil der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einem Smartphone ist eine durch das Smartphone ermöglichte Vernetzung mit bspw. sozialen Netzwerken oder geeigneten Empfängern, wie bspw. einem Server, der zur zentralen Auswertung der gesammelten Daten verwendet wird. Durch die Vernetzung mit bspw. sozialen Netzwerken ist es dem Fahrer möglich, seine erbrachten Fahrleistungen ggf. online mit eigenen, früher erbrachten Fahrleistungen oder mit den Fahrleistungen anderer Fahrer abzugleichen, was insbesondere in einem solch kompetitiven Sport, wie dem Motorsport von großer Relevanz sein kann.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verfahren mit einem Computerprogramm, einer sogenannten App, das auf der mobilen Recheneinheit, die auch als Smartphone ausgestaltet sein kann, installiert ist, ausgeführt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zusätzlich zu den aktuell ermittelten Werten mindestens ein weiterer Wert, der einen maximal erreichten Wert für den jeweiligen Fahrzeugparameter darstellt, auf der mindestens einen skalierten Graphik angezeigt wird.
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In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass über eine aktivierbare Funktion zu einer weiteren Funktion bzw. zu einer Kombination von Funktionen zur Darstellung und Berechnung von Fahrzeugparametern gewechselt, bzw. eine für derartige Funktionen geeignete Darstellung auf der mindestens einen Anzeigeeinheit erzeugt werden kann.
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Durch eine Darstellung eines erreichten Maximalwertes kann dem Fahrer ein Bezugspunkt zu einer erlebten Fahrsituation dargeboten werden, zu dem aktuell ermittelte Werte in Relation gesetzt werden können.
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Durch eine Verbindung der mobilen Recheneinheit zum Fahrzeug ist es möglich, Daten aus der fahrzeugeigenen Sensorik, wie bspw. Gaspedalstellung oder Reifenschlupf durch die mobile Recheneinheit zu ermitteln und in eine Darstellung einzubinden.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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1 zeigt eine mögliche Darstellung eines Übersichtsmodus verschiedener fahrdynamischer Fahrzeugparameter bei Ausführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 zeigt eine mögliche Darstellung einer im Vergleich zu 1 geänderten Skalierung einer Darstellung eines der fahrdynamischen Fahrzeugparameter.
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Die in 1 dargestellte Anzeigeeinheit 1, die bspw. als Touchscreen ausgestaltet ist, zeigt eine Darstellung von drei verschiedenen fahrdynamischen Fahrzeugparametern, die laufend aktualisiert werden. Dabei werden für die jeweilige Darstellung benötigte Daten wahlweise durch eine mobile Recheneinheit 3 bzw. von der mobilen Recheneinheit umfasste Sensoren, wie bspw. Beschleunigungssensoren oder über eine Kommunikationseinrichtung bspw. eine Onboard-Diagnose (OBD)-Schnittstelle 50 bspw. mittels der Kommunikationsverbindung 52 ermittelt.
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Dabei zeigt die Graphik 5 eine Beschleunigung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung in bspw. der Einheit [g] an. Ferner zeigen Balkengraphen 7 und 9 einen Radschlupf bzw. das Über- oder Untersteuern des Fahrzeugs an.
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Während der Balkengraph 7 von einem Nullpunkt aus prozentual zu einem vollständig im Schlupf befindlichen Rad verläuft, ist der Balkengraph 9 durch einen negativen Wert in Form eines schwenkenden Hecks nach unten hin und durch einen positiven Wert in Form eines schwenkenden Frontteils nach oben hin begrenzt.
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Durch die drei Graphen 5, 7 und 9 ist es einem Fahrer jederzeit und schnell möglich eine Fahrstabilität eines jeweiligen Fahrzeugs zu beurteilen und ggf. entsprechende Fahrmanöver zu präzisieren. Dabei helfen weiterhin Markierungen 11 bzw. 13 an den Balkengraphen 7 und 9, wobei die Markierung 13 einen jeweiligen erfassten Extremwert und Markierung 11 einen aktuell erfassten Wert des dargestellten Fahrzeugparameters anzeigt.
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Über Berührung aktivierbare Felder 20, 22, 24, 26 ermöglichen einen Wechsel einer durch die Anzeigeeinheit 1 dargestellten Funktionalität.
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Die in 2 dargestellte Abwandlung der Skalierung des bereits in 1 beschriebenen Balkengraphen 7 bzw. 9 beruht auf einer nicht linearen Skala. Durch die nicht lineare Skala wird bspw. ein für eine sportliche Fahrweise relevanter Bereich des Radschlupfs von 0 bis 50 [%] in Relation zu einem Bereich des Radschlupfs von 50 bis 100 [%] vergrößert dargestellt, was dem Fahrer bei einer Anpassung des Radschlupf innerhalb des Bereichs von 0 bis 50 [%] unterstützend entgegen kommt.
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Ferner wird in 2 der weitere Balkengraph 9 dargestellt, der ebenfalls eine im Vergleich zu 1 geänderte, nicht lineare Skalierung aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/018019 [0006]
- EP 1870674 A2 [0007]
- DE 102005055744 A1 [0008]
