DE102014220129A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Messeinrichtung zur Messung des Energieinhalts des Energiespeichers, eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs und eine Anzeigevorrichtung (1) zur Anzeige des Energieinhalts mit einer einerseits durch einen ersten einen vollen Energiespeicher repräsentierenden Endwert (8) und andererseits durch einen zweiten einen leeren Energiespeicher repräsentierenden Endwert (9) begrenzten Werteskala (2). Diese Vorrichtung wird erfindungsgemäß weitergebildet, um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine verbesserte Darbietung für ihn relevanter Information zu verschaffen. Dazu umfasst dir Vorrichtung eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Schwellenwerts (6) des Energieinhalts aus einem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite und dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch, wobei die Werteskala (2) einen durch den zweiten Endwert (9) einerseits und den Schwellenwert (6) des Energieinhalts andererseits begrenzten unteren Bereich (5) aufweist und wobei die Anzeigevorrichtung (1) zur Darstellung des unteren Bereichs (5) und / oder zur Darstellung des Schwellenwertes (6) des Energieinhalts eingerichtet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, die Vorrichtung umfassend eine Messeinrichtung zur Messung des Energieinhalts des Energiespeichers, eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs und eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Energieinhalts mit einer einerseits durch einen ersten einen vollen Energiespeicher repräsentierenden Endwert und andererseits durch einen zweiten einen leeren Energiespeicher repräsentierenden Endwert begrenzten Werteskala. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
  • Kraftfahrzeuge mit verbrennungsmotorischem Antrieb verfügen in der Regel über eine umgangssprachlich auch als Tankuhr bezeichnete Anzeigevorrichtung, welche auf einer Werteskala den Füllstand des Kraftstoffbehälters des Kraftfahrzeugs mittels eines Zeigers anzeigt. In moderneren Kraftfahrzeugen kann eine Tankuhr auch auf einem digitalen Display abgebildet werden, wobei in der Regel jedoch das gewohnte Erscheinungsbild einer Tankuhr mit Werteskala und Zeiger nachempfunden wird. Kraftfahrzeuge mit elektromotorischem Antrieb verfügen in der Regel ebenfalls über eine einer herkömmlichen Tankuhr nachempfundenen Anzeigevorrichtung, wobei diese den Füllstand einer Batterie des Kraftfahrzeugs anzeigt.
  • Nachfolgend sollen unter dem Begriff Energiespeicher alle Speicher für Kraftfahrzeuge verstanden werden, welche zum Antrieb des Kraftfahrzeugs mittelbar oder unmittelbar genutzte Energie speichern können, also unter anderem Kraftstofftanks für Benzin- oder Dieselkraftstoff, Batterien, Wasserstofftanks oder auch Kombinationen der genannten Energiespeicherarten. Unter dem Begriff Energieinhalt soll der absolute oder relative Energieinhalt des jeweiligen Energiespeichers verstanden werden. Der Energieinhalt eines Kraftstoffbehälters bezeichnet beispielsweise den Füllstand des Kraftstoffbehälters und kann z.B. in Litern, Kilogramm, Amperestunden oder auch als Prozentzahl angegeben werden. Der Energieinhalt ist dabei die tatsächlich für den Antrieb des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stehende Energiemenge. Beispielsweise kann es bei elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen üblich sein, die Batterie niemals unterhalb eines relativen Ladezustands von 20 Prozent zu entladen. In diesem Fall steht die stets in der Batterie verbleibende Energie von 20 Prozent der gesamten Batteriekapazität (in Amperestunden) nicht für den Antrieb zur Verfügung und wird daher auch nicht als Energieinhalt berücksichtigt.
  • In herkömmlichen Tankuhren ist ein unterer Bereich, der z.B. einem Füllstand von höchstens fünf Litern Kraftstoff entsprechen kann, häufig gesondert gekennzeichnet. Dieser Bereich wird mitunter auch als Tankreserve bezeichnet. Beispielsweise kann ein entsprechender Bereich der Werteskala einer Tankuhr rot unterlegt sein. Bei Erreichen und / oder Unterschreiten des entsprechenden Schwellenwerts kann zusätzlich eine Warnlampe aktiviert werden oder eine visuelle und / oder akustische Warninformation an den Fahrer ausgegeben werden.
  • Moderne Kraftfahrzeuge verfügen zusätzlich über Vorrichtungen zur Messung eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs. Aus diesen Werten für den Energieverbrauch und aus dem Energieinhalt kann eine verbleibende Restreichweite (in Kilometern) ermittelt werden. Dieser Wert kann dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ebenfalls angezeigt werden.
  • DE 10 2005 055 092 A1 beschreibt ein Füllstandsanzeigesystem für ein Kraftfahrzeug. Dabei wird in einem ersten Bereich eines hohen Füllstands eines Kraftstofftanks ein Messwert des im Tank vorhandenen Kraftstoffvolumens angezeigt. In einem zweiten Bereich eines niedrigen Füllstands, in welchem das Kraftstoffvolumen unterhalb der Messbarkeitsgrenze liegt, wird das vorhandene Kraftstoffvolumen auf Basis eines Kraftstoffverbrauchs berechnet und der berechnete Wert angezeigt.
  • WO 2012/136178 A2 offenbart eine „Sprit-Management-Anzeige“. Diese umfasst eine als Rundinstrument ausgebildete Skala, auf welcher die Restreichweite des Fahrzeugs angezeigt werden kann. In einem Grenzbereich der Skala wird mittels eines Anzeigeelements eine Tankreserve des Fahrzeugs angezeigt.
  • DE 199 59 597 C1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optischen Anzeige von Informationen in Kraftfahrzeugen, wobei zwei miteinander in einem Wirkzusammenhang stehende Informationen durch grafische Darstellung im Vergleich angezeigt werden. In einer Ausführungsform werden Tankinhalt und Reichweite im Wechsel als Balkengrafik angezeigt. Dabei ist die Balkenlänge derart normiert, dass sie bei einer Umschaltung zwischen der Anzeige des Tankinhalts und der Anzeige der Reichweite unverändert bleibt. Es ändern sich bei einer Umschaltung nur die Beschriftung der dargestellten Information sowie die angezeigte Einheit (Liter oder km).
  • In Anbetracht des Standes der Technik stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welches dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs eine verbesserte Darbietung für ihn relevanter Information verschafft.
  • Die Aufgabe wird gelöst bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 sowie bei einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Schwellenwerts des Energieinhalts aus einem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite und dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch auf, wobei die Werteskala einen durch den zweiten Endwert einerseits und den Schwellenwert des Energieinhalts andererseits begrenzten unteren Bereich aufweist und wobei die Anzeigevorrichtung (1) zur Darstellung des unteren Bereichs (5) und / oder zur Darstellung des Schwellenwertes (6) des Energieinhalts eingerichtet ist.
  • Die Erfindung soll kurz durch einen Vergleich mit einer beispielhaften herkömmlichen Tankuhr erläutert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt genau wie die herkömmliche Tankuhr den Energieinhalt auf der Werteskala an. Während auf der herkömmlichen Tankuhr jedoch ein Bereich einer Tankreserve (z.B. ein Füllstand zwischen null und fünf Litern) hervorgehoben (z.B. rot) dargestellt wird, wird bei der vorliegenden Erfindung ein unterer Bereich angezeigt, der als „Reichweitenreserve“ (z.B. eine verbleibende Reichweite zwischen null und fünfzig Kilometern) bezeichnet werden könnte. Während also der Schwellenwert der Tankreserve der herkömmlichen Tankuhr z.B. einem Füllstand von fünf Litern entspricht, so entspricht der erfindungsgemäße Schwellenwert der „Reichweitenreserve“ beispielsweise einem Wert von fünfzig Kilometern. Da sich der Wert des Energieinhalts, dem eine vorbestimmte verbleibende Reichweite entspricht, in Abhängigkeit des durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs ändert, muss erfindungsgemäß die Größe des unteren Bereichs anpassbar sein.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass Fahrer von Kraftfahrzeugen vorrangig über den Energieinhalt informiert sein wollen, wenn dieser relativ hoch liegt. Hingegen ist eine verbleibende Reichweite in diesem Fall von nachrangiger Bedeutung, da sie aus dem momentanen und / oder einem vergangenen Energieverbrauch geschätzt wird. Ist der Energieinhalt noch relativ groß und kann also mit dem Kraftfahrzeug noch eine relativ weite Strecke gefahren werden, so ist die Angabe der verbleibenden Reichweite nicht besonders aussagekräftig, da sich der die tatsächliche verbleibende Reichweite bestimmende Energieverbrauch wesentlich von dem vergangenen Energieverbrauch unterscheiden kann, aus dem die verbleibende Reichweite berechnet wird. Weiter hat der Erfinder erkannt, dass Fahrer von Kraftfahrzeugen vorrangig über die verbleibende Reichweite informiert sein wollen, wenn der Energieinhalt relativ niedrig liegt. Dies hat drei Gründe. Zum einen ist der (dann relativ geringe) Wert der verbleibenden Reichweite aussagekräftig, da das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit seinen Energieverbrauch über die relativ kurze verbleibende Wegstrecke beibehalten wird. Zum zweiten kann eine Angabe des Energieinhalts bei einem niedrigen Energieinhalt aufgrund von Mess-Ungenauigkeiten unzuverlässig sein. Zum dritten muss der Fahrer sicherstellen, dass er mit dem verbleibenden Energieinhalt eine Tankstelle oder eine Ladesäule erreichen kann. Hierzu benötigt er die Angabe der verbleibenden Reichweite, die er mit einer Entfernung zur nächsten Tankstelle und / oder Ladesäule vergleichen kann, um über sein weiteres Vorgehen zu entscheiden.
  • Indem erfindungsgemäß die Werteskala einen unteren Bereich aufweist, dessen Größe sich nach dem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite bestimmt, kann dem Fahrer die Information über die verbleibende Reichweite auf einfache Weise angezeigt werden. Die Erfindung könnte mit anderen Worten auch so verstanden werden, dass der untere Bereich eine zusätzliche Werteskala darstellt. Wird ein Wert des Energieinhalts unterhalb des Schwellenwerts des Energieinhalts auf der Werteskala angezeigt, so kann der Fahrer mit einem Blick auch den Wert der verbleibenden Reichweite abschätzen. Hierzu kann der untere Bereich vorzugsweise in Segmente unterteilt sein. Beträgt beispielsweise der vorbestimmte Wert der verbleibenden Reichweite 50 Kilometer und ist beispielsweise der untere Bereich in fünf Segmente unterteilt und befindet sich die Anzeige auf der Werteskala beispielsweise im mittleren der fünf Segmente, so weiß der Fahrer, dass die verbleibende Reichweite zwischen 20 und 30 Kilometern liegt.
  • Erfindungsgemäß ist die Anzeigevorrichtung zur Darstellung des unteren Bereichs und / oder zur Darstellung des Schwellenwertes des Energieinhalts eingerichtet. Mit anderen Worten kann die Erfindung umgesetzt werden, indem der gesamte untere Bereich oder nur der Schwellenwert des Energieinhalts, also der obere Endpunkt des unteren Bereichs, oder beides angezeigt wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anzeigevorrichtung ein Zeigerelement oder ist zur Anzeige eines Zeigerelements eingerichtet, wobei das Zeigerelement in allen Bereichen der Werteskala den Energieinhalt des Energiespeichers anzeigt. Mit anderen Worten wird das Zeigerelement so über die Werteskala geführt, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Ein solches Zeigerelement ist aus herkömmlichen Tankuhren bekannt und dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs daher wohlvertraut. Auch wenn die Anzeigevorrichtung alle Informationen auf einem digitalen Display anzeigt, kann die Anzeige eines Zeigerelements vorteilhaft sein, weil der Fahrer mit dieser bildlichen digitalen Darstellung eines analogen Zeigerinstruments vertraut ist. Im Gegensatz zur herkömmlichen Tankuhr ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung aber der untere Bereich in seiner Größe veränderlich. Zeigt das Zeigerelement nun auf einen im unteren Bereich der Werteskala befindlichen Punkt, so wird hierdurch zunächst der Energieinhalt auf der Werteskala angezeigt. Zugleich fungiert jedoch der untere Bereich der Werteskala als zweite Werteskala, auf der die verbleibende Reichweite angezeigt wird. Dasselbe Zeigerelement zeigt somit zugleich den Energieinhalt auf der Werteskala sowie die verbleibende Reichweite auf dem unteren Bereich an. Diese Ausführungsform eignet sich besonders, wenn die Anzeigevorrichtung über eine frei programmierbare digitale Anzeigefläche verfügt. Jedoch kann eine Anpassung der Anzeige des unteren Bereichs auch bei einem analogen Zeigerinstrument umgesetzt werden. Dies kann beispielsweise geschehen, indem entlang der Werteskala einzeln ansteuerbare lichtemittierende Dioden vorgesehen werden, die für eine veränderbare Anzeige des unteren Bereichs genutzt werden können.
  • Eine zur Umsetzung der Erfindung geeignete Werteskala kann auf verschiedene Arten gestaltet sein. Eine erste Umsetzung umfasst eine aus Skalenstrichen gebildete Werteskala mit einem Zeigerelement, das den jeweiligen Wert anzeigt. Eine solche Werteskala kann unterschiedliche Formen haben. Sie kann beispielsweise einen zwischen ihren Endpunkten gerade oder gebogenen Verlauf haben. Sie kann auch als Rundinstrument ausgeführt sein, wobei die Werteskala einen Kreis bildet, so dass ihre beiden Endpunkte zusammentreffen.
  • Eine zweite Umsetzung einer geeigneten Werteskala umfasst eine Balkendarstellung, wobei die maximale Länge des Balkens einem vollen Energiespeicher entspricht und die minimale Länge des Balkens einem leeren Energiespeicher entspricht. Die minimale Länge kann null betragen, so dass der Balken bei leerem Energiespeicher verschwindet. Um in jedem Zustand die maximale Länge des Balkens kenntlich zu machen, kann der Balken mit unveränderlichen Skalenstrichen und / oder einem den Balken umgebenden unveränderlichen Rahmen versehen sein. Es ist ebenso möglich, nur den Punkt der maximalen Länge des Balkens zu markieren. Anstelle eines Balkens eignen sich auch alle weiteren Diagrammformen, die zur Anzeige von Anteilen eindimensionaler Größen geeignet sind. Hierzu zählen beispielsweise Kreisdiagramme. Um bei einem Balkendiagramm den unteren Bereich anzuzeigen, kann dieser in einer anderen Farbe und / oder mit einem anderen Muster angezeigt werden als der übrige Balken. Alternativ oder zusätzlich kann der den unteren Bereich begrenzende Schwellenwert des Energieinhalts als den Balken überlagernder Strich und / oder als Markierung auf oder an dem Balken angezeigt werden. Ist der Balken mit unveränderlichen Skalenstrichen versehen, so ist es besonders vorteilhaft, denjenigen Skalenstrich, der dem Schwellenwert des Energieinhalts entspricht, durch eine von der Gestaltung der übrigen Skalenstriche abweichende Gestaltung hervorzuheben.
  • Eine zur Umsetzung der Erfindung geeignete Werteskala kann ganz oder teilweise aus Hardware-Bauteilen bestehen. Einzelne oder alle Elemente der Werteskala lassen sich auch mittels eines Displays oder anderer Anzeigemittel darstellen.
  • Vorzugsweise umfasst die Anzeigevorrichtung Mittel zur Ausgabe einer Warninformation bei Erreichen und / oder Unterschreiten des vorbestimmten Werts der verbleibenden Reichweite. Die Mittel zur Ausgabe der Warninformation können eines oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Elemente umfassen:
    • • Warnleuchte im Sichtbereich des Fahrers, z.B. in der Nähe der Werteskala;
    • • Anzeigefläche zur Ausgabe eines Warnhinweises („Bitte tanken!“);
    • • Akustische Ausgabevorrichtung zur Ausgabe eines Warntons.
  • Die Mittel können auch Elemente der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung selbst umfassen. Beispielsweise kann als Warninformation die Skala und / oder das Zeigerelement rot eingefärbt werden. Bei einer Balkendarstellung kann sich der angezeigte Balken teilweise oder vollständig rot färben.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • • Messen des Energieinhalts des Energiespeichers,
    • • Bestimmen eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs,
    • • Berechnen eines Schwellenwertes des Energieinhalts aus einem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite und dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch,
    • • Anzeigen des Energieinhalts auf einer einerseits durch einen ersten einen vollen Energiespeicher repräsentierenden Endwert und andererseits durch einen zweiten einen leeren Energiespeicher repräsentierenden Endwert begrenzten Werteskala,
    • • Anzeigen eines durch den zweiten Endwert einerseits und den Schwellenwert des Energieinhalts andererseits begrenzten unteren Bereichs der Werteskala.
  • Mit besonderem Vorteil kann das Verfahren um den nachfolgenden Schritt erweitert werden:
    • • Ausgeben einer Warninformation bei Erreichen und / oder Unterschreiten des vorbestimmten Werts der verbleibenden Reichweite.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand beispielhafter Darstellungen erläutert. Es zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einer ersten Ausführungsform mit einer Balkenanzeige und
  • 2 eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einer zweiten Ausführungsform mit einer kreissegmentförmigen Werteskala mit Zeigerelement.
  • Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in den Figuren gleiche Merkmale der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den dargestellten Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung lediglich um Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt. Insbesondere sind Darstellungen von Merkmalskombinationen in den Figuren und / oder der Figurenbeschreibung nicht dahingehend auszulegen, dass die Erfindung zwingend die Verwirklichung aller genannten Merkmale erfordert. Andere Ausführungsformen der Erfindung können weniger, mehr und / oder andere Merkmale enthalten. Der Schutzbereich und die Offenbarung der Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Patentansprüchen und der vollständigen Beschreibung.
  • Die in 1 dargestellte Anzeigevorrichtung setzt die Erfindung mittels einer Balkenanzeige um. Die Anzeigevorrichtung umfasst eine Werteskala 2, welche als Rahmen 2 um den eigentlichen Balken 3 ausgestaltet ist. Der Rahmen 2 weist an seiner Oberkante elf äquidistante Skalenstriche 7 auf, so dass die maximale Balkenlänge in zehn gleich große Segmente unterteilt wird. Der ganz rechte Skalenstrich markiert den ersten Endpunkt 8, welcher einen vollen Energiespeicher repräsentiert. Der ganz linke Skalenstrich markiert den zweiten Endpunkt 9, welcher einen leeren Energiespeicher repräsentiert. Die maximale Länge des Balkens 3 entspricht dem Abstand zwischen dem Skalenstrich 9 und dem Skalenstrich 8. Die Werteskala weist international übliche Buchstaben zur Beschriftung wichtiger Punkte auf. Mit einem „E“ (englisch „empty“) wird der den leeren Energiespeicher repräsentierende Endpunkt 9 bezeichnet, mit einem „F“ (englisch „full“) wird der den vollen Energiespeicher repräsentierende Endpunkt 8 bezeichnet. Der Buchstabe „R“ kennzeichnet den Beginn der Tankreserve, der im vorliegenden Beispiel dem Schwellenwert 6 des Energieinhalts entspricht. Mit einer gestrichelten Linie unterhalb der Werteskala sind in der 1 die Bereiche der Werteskala verdeutlicht. An den oberen einseitig durch den ersten Endwert 8 begrenzten Bereich 4 schließt sich der untere durch den zweiten Endwert 9 einerseits und den Schwellenwert 6 des Energieinhalts andererseits begrenzte Bereich 5 an. Damit der Fahrer den unteren Bereich 5 jederzeit erkennen kann, ist in diesem Bereich der Balken 3 mit einem Muster gestaltet. Ebenso könnte der Balken 3 in diesem Bereich 5 farbig, insbesondere rot, gefärbt sein. Auch kann der den Grenzpunkt 6 zwischen dem Bereich 5 und dem Bereich 4 durch einen zusätzlichen, in seiner Position veränderbaren Skalenstrich angezeigt werden, welcher anders als die übrigen Skalenstriche 7 gestaltet ist, beispielsweise länger, dicker und / oder farbig. In dem Bereich 5 des Balkens 3 kann die verbleibende Reichweite dauerhaft oder vorübergehend als Zahlenwert eingeblendet werden, was in der Figur aber nicht dargestellt ist.
  • Im vorliegenden Beispiel soll der Energiespeicher ein 50 Liter fassender Kraftstofftank sein. Im allen Bereichen 4, 5 der Werteskala zeigt die Anzeigevorrichtung 1 den Energieinhalt des Energiespeichers an, in diesem Fall also den Füllstand des Kraftstofftanks. Da die Werteskala insgesamt zehn Segmente umfasst, entspricht jedes Segment einem Füllstand von 5 Litern. In dem vorliegenden Beispiel soll der vorbestimmte Wert der verbleibenden Reichweite 50 Kilometer betragen. Weiterhin beträgt in diesem Beispiel der durchschnittliche und / oder momentane Energieverbrauch, aus welchem die Berechnungseinrichtung den Schwellenwert 6 des Energieinhalts berechnet, 10 Liter pro 100 Kilometer. Dieser Wert kann auf unterschiedliche aus dem Stand der Technik bekannte Arten bestimmt sein. Üblich ist es, durch Fensterung einen Mittelwert des Energieverbrauchs über eine bestimmte zurückliegende Strecke und / oder Zeit zu bilden. Die Berechnung geschieht durch Multiplikation des vorbestimmten Wertes der verbleibenden Reichweite mit dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch. Es wird somit ein Schwellenwert des Energieinhalts von 5 Litern berechnet. Da jedes der zehn Segmente der Werteskala einem Energieinhalt von 5 Litern entspricht, belegt der untere Bereich das untere Zehntel der Werteskala. Der obere Endpunkt des unteren Bereichs, also der Schwellenwert 6 des Energieinhalts, entspricht somit dem zweiten Skalenstrich 7 der Werteskala. In der in 1 dargestellten Situation wird mittels des Balkens 3 ein voller Energiespeicher angezeigt. Der Energieinhalt liegt also bei 50 Litern, so dass der Schwellenwert des Energieinhalts noch nicht erreicht ist. Fährt der Fahrer das Fahrzeug in der Folge mit einem geringeren durchschnittlichen Energieverbrauch als zuvor, so sinkt der von der Berechnungseinrichtung berechnete Schwellenwert 6 des Energieinhalts. In der Folge wird der untere Bereich 5 kleiner. Er 5 endet dann an einem Punkt 6, der unterhalb des zweiten Skalenstrichs 7 der Skala liegt. Abhängig vom Fahrverhalten und dem darauf resultierenden Energieverbrauch kann der untere Bereich 5 natürlich auch wieder größer werden und auch größer werden als der in 1 dargestellte Bereich 5. Wesentlich ist, dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt mit einem Blick auf die Werteskala anhand der Größe des unteren Bereichs 5 bzw. der Lage des Schwellenwertes 6 des Energieinhalts erkennen kann, welchem Energieinhalt der vorbestimmte Wert der verbleibenden Reichweite entspricht. Wenn der Energieinhalt den Schwellenwert 6 des Energieinhalts unterschreitet, wird der Balken 3 nur noch im unteren Bereich 5 angezeigt. Vorzugsweise werden aber weiterhin alle Skalenstriche 7 der Werteskala 2 angezeigt. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn weiterhin der Schwellenwert 6 des Energieinhalts angezeigt wird. Dies kann z.B. geschehen, indem die Position des Schwellenwertes 6 durch einen besonders hervorgehobenen Skalenstrich 7 gekennzeichnet wird. Weiterhin kann die Position des Schwellenwertes 6 durch die Position des Buchstabens „R“ erkennbar sein. Wenn der Energieinhalt den Schwellenwert 6 des Energieinhalts unterschreitet, kann der Fahrer die verbleibende Reichweite mit einem Blick erfassen. Überdeckt der Balken 3 beispielsweise die Hälfte des unteren Bereichs 5, so weiß der Fahrer, dass die verbleibende Reichweite noch etwa 25 Kilometer beträgt.
  • Die Darstellung der 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 in einer zweiten Ausführungsform mit einer kreissegmentförmigen Werteskala 2 mit einem Zeigerelement 10. Die gezeigte Ausführungsform entspricht somit äußerlich einer herkömmlichen Tankuhr. Die Werteskala 2 weist fünf Skalenstriche 7 auf, so dass die Skala 2 in insgesamt vier Segmente unterteilt ist. Die Lage des oberen Bereichs 4 und des unteren Bereichs 5 auf der Werteskala 2 ist jeweils wiederum mittels einer gestrichelten mit den Bezugszeichen der Bereiche versehenen Linie gekennzeichnet. Der untere Bereich 5 ist für den Fahrer deutlich erkennbar dadurch gekennzeichnet, dass die Werteskala 2 in diesem Bereich 5 mit einem kreissegmentförmigen Balken hinterlegt ist. Dieser kann ein bestimmtes Muster und / oder eine bestimmte Farbe, insbesondere rot, aufweisen. Vorzugsweise kann der kreissegmentförmigen Balken auch beleuchtet werden. Vorzugsweise geschieht dies dann, wenn der Zeiger 10 auf einen Punkt in dem unteren Bereich 5 zeigt. Der Fahrer kann also immer erkennen, wo sich der Bereich 5 befindet. Weist der Energieinhalt einen niedrigen Wert auf, welcher in dem unteren Bereich 5 liegt, so kann der Fahrer hierauf zusätzlich durch den beleuchteten kreissegmentförmigen Balken aufmerksam gemacht werden. Die Werteskala weist wiederum die Buchstaben „E“, „F“ und „R“ auf, die die schon erläuterte Bedeutung haben. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird mittels des Zeigers 10 über die gesamte Werteskala 2 der Energieinhalt dargestellt. Wird ein Volumen des Kraftstofftanks von 40 Litern angenommen, so zeigt der Zeiger 10 auf der Skala 2 zwischen den Punkten 9 und 8 Füllstände zwischen null und 40 Litern an. In dem Ausführungsbeispiel der 2 umfasst der obere Bereich 4 sieben Achtel der gesamten Werteskala. Bei einem angenommenen Fassungsvermögen des Kraftstofftanks von 40 Litern entspricht also der dargestellte Schwellenwert 6 des Energieinhalts (und somit der Grenzpunkt der Bereiche 4, 5) 5 Litern. Dieser Wert berechnet sich im vorliegenden Beispiel aus dem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite von 50 Kilometern und durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch von 10 Litern pro 100 Kilometer.
  • In der in 2 dargestellten Situation zeigt der Zeiger 10 in die Mitte der Werteskala. Der Energieinhalt liegt also bei 20 Litern, so dass der Schwellenwert des Energieinhalts noch nicht erreicht ist. Fährt der Fahrer das Fahrzeug in der Folge mit einem geringeren durchschnittlichen Energieverbrauch als zuvor, so sinkt der von der Berechnungseinrichtung berechnete Schwellenwert 6 des Energieinhalts. In der Folge wird der untere Bereich 5 kleiner als in der 2 dargestellt. Abhängig vom Fahrverhalten und dem darauf resultierenden Energieverbrauch kann der untere Bereich 5 natürlich auch wieder größer werden und auch größer werden als der in 2 dargestellte Bereich 5. Wesentlich ist, dass der Fahrer zu jedem Zeitpunkt mit einem Blick auf die Werteskala anhand der Lage des unteren Bereichs 5 bzw. des Schwellenwertes 6 des Energieinhalts erkennen kann, welchem Energieinhalt der vorbestimmte Wert der verbleibenden Reichweite entspricht. Wenn der Energieinhalt den Schwellenwert des Energieinhalts unterschreitet, zeigt der Zeiger 10 einen Punkt im unteren Bereich 5 der Werteskala an. Der Fahrer kann dann die verbleibende Reichweite mit einem Blick erfassen. Steht beispielsweise der Zeiger 10 in der Mitte des unteren Bereichs 5, so weiß der Fahrer, dass die verbleibende Reichweite noch etwa 25 Kilometer beträgt. Die Anzeigevorrichtung stellt den kreissegmentförmigen Balken so dar, dass er von dem zweiten Endwert 9 bis genau zu dem Schwellenwert des Energieinhalts reicht. Liegt die verbleibende Reichweite unter 50 Kilometern, zeigt also der Zeiger 10 auf eine Position in dem unteren Bereich 5, so kann die Anzeigevorrichtung den kreissegmentförmigen Balken zusätzlich beleuchtet oder andersartig hervorgehoben darstellen. Weiterhin platziert die Anzeigevorrichtung den Buchstaben „R“ an den oberen Endpunkt 6 des Bereichs 5. Mit anderen Worten wird die Position des Buchstabens „R“ an die veränderliche Größe des unteren Bereichs 5 angepasst.
  • Um erfindungsgemäß in dem unteren Bereich 5 die verbleibende Reichweite anzuzeigen, muss die Größe des Bereichs 5 anpassbar sein. Dies ist insbesondere dann sehr einfach möglich, wenn es sich bei der Anzeigevorrichtung 1 um eine frei programmierbare digitale Anzeigefläche handelt. In diesem Fall werden die in den Figuren gezeigten Elemente also auf einem Display dargestellt. Es ist auch möglich nur einige der Elemente digital darzustellen und andere Elemente als Hardware-Elemente vorzusehen. So können z.B. die Werteskala 2, die Skalenstriche 7, die Buchstaben „E“, „R“ und „F“ sowie der in 2 gezeigte kreissegmentförmige Balken digital dargestellt sein, wohingegen der Zeiger 10 der 2 als tatsächlicher physisch vorhandener Zeiger vorgesehen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Anzeigevorrichtung
    2
    Werteskala
    3
    Balken
    4
    Oberer Bereich der Werteskala
    5
    Unterer Bereich der Werteskala
    6
    Schwellenwert des Energieinhalts
    7
    Skalenstriche
    8
    Erster Endwert
    9
    Zweiter Endwert
    10
    Zeigerelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005055092 A1 [0006]
    • WO 2012/136178 A2 [0007]
    • DE 19959597 C1 [0008]

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, die Vorrichtung umfassend eine Messeinrichtung zur Messung des Energieinhalts des Energiespeichers, eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs und eine Anzeigevorrichtung (1) zur Anzeige des Energieinhalts mit einer einerseits durch einen ersten einen vollen Energiespeicher repräsentierenden Endwert (8) und andererseits durch einen zweiten einen leeren Energiespeicher repräsentierenden Endwert (9) begrenzten Werteskala (2), gekennzeichnet durch eine Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Schwellenwerts (6) des Energieinhalts aus einem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite und dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch, wobei die Werteskala (2) einen durch den zweiten Endwert (9) einerseits und den Schwellenwert (6) des Energieinhalts andererseits begrenzten unteren Bereich (5) aufweist und wobei die Anzeigevorrichtung (1) zur Darstellung des unteren Bereichs (5) und / oder zur Darstellung des Schwellenwertes (6) des Energieinhalts eingerichtet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (1) ein Zeigerelement (10) umfasst oder zur Anzeige eines Zeigerelements (10) eingerichtet ist, wobei das Zeigerelement (10) in allen Bereichen (4, 5) der Werteskala (2) den Energieinhalt des Energiespeichers anzeigt.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Ausgabe einer Warninformation bei Erreichen und / oder Unterschreiten des vorbestimmten Werts der verbleibenden Reichweite.
  4. Verfahren zur Anzeige eines Energieinhalts eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs mit den Schritten – Messen des Energieinhalts des Energiespeichers, – Bestimmen eines durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs, – Berechnen eines Schwellenwertes (6) des Energieinhalts aus einem vorbestimmten Wert der verbleibenden Reichweite und dem durchschnittlichen und / oder momentanen Energieverbrauch, – Anzeigen des Energieinhalts auf einer einerseits durch einen ersten einen vollen Energiespeicher repräsentierenden Endwert (8) und andererseits durch einen zweiten einen leeren Energiespeicher repräsentierenden Endwert (9) begrenzten Werteskala (2), – Anzeigen eines durch den zweiten Endwert (9) einerseits und den Schwellenwert (6) des Energieinhalts andererseits begrenzten unteren Bereichs (5) der Werteskala (2).
  5. Verfahren nach Anspruch 4 mit dem weiteren Schritt: – Ausgeben einer Warninformation bei Erreichen und / oder Unterschreiten des vorbestimmten Werts der verbleibenden Reichweite.
  6. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 oder 5.
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