DE102015115666A1

DE102015115666A1 - Leistungsfahrsystem und Leistungsfahrverfahren

Info

Publication number: DE102015115666A1
Application number: DE102015115666.0A
Authority: DE
Inventors: Neeraj R. Gautama; Jarvis Chau; Roddi L. Macinnes; Akkas A. Mughal; Joshua Lo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-03-24
Also published as: CN105523042A; US20160084661A1

Abstract

Ein System und ein Verfahren, die als Leistungsfahrwerkzeug wirken und eine Rückmeldung zu einem Fahrer liefern wie z. B. eine visuelle Echtzeitrückmeldung, die über eine Vorrichtung für erweiterte Realität geliefert wird. Gemäß einer Ausführungsform sammelt das Leistungsfahrsystem sachdienliche Fahrzeuginformationen und Fahrerinformationen (z. B. die Richtung des Blicks des Fahrers, wie durch eine tragbare am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) bestimmt) und verwendet diese Eingaben, um eine visuelle Echtzeitrückmeldung in Form von virtuellen Fahrlinien und anderen Fahrempfehlungen zu erzeugen. Diese Fahrempfehlungen können dem Fahrer über eine Vorrichtung für erweiterte Realität wie z. B. eine Blickfeldanzeige (HUD) dargestellt werden, wobei die virtuellen Fahrlinien auf die Fahrzeugwindschutzscheibe projiziert werden, so dass sie auf die tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, überlagert werden und dem Fahrer eine vorgeschlagene zu nehmende Linie oder einen vorgeschlagenen zu nehmenden Weg zeigen können. Andere Fahrempfehlungen wie Brems-, Beschleunigungs-, Lenk- und Schaltvorschläge können auch durchgeführt werden.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Leistungsfahrwerkzeuge und insbesondere auf Leistungsfahrsysteme und Leistungsfahrverfahren, die einen Fahrer mit einer Rückmeldung auf der Strecke in Form von Fahrempfehlungen versehen, um die Fahrerfahrung zu verbessern.
HINTERGRUND
Es besteht unter vielen Fahrern von Langstrecken- oder Leistungsfahrzeugen ein Wunsch, ihre Fahrfähigkeiten zu verbessern, und eine Weise zum Durchführen dessen besteht darin, unter Verwendung von Leistungsfahrwerkzeugen die Daten zu sammeln und zu verarbeiten, wenn das Fahrzeug gefahren wird. Die genaue Art der Eingabe und Ausgabe von solchen Leistungsfahrwerkzeugen kann in Abhängigkeit von Faktoren breit variieren, wie z. B. dem Fahrzeugtyp, dem Fähigkeitsniveau des Fahrers, der Strecke oder dem Kurs, der gefahren wird, usw., typischerweise werden solche Werkzeuge aber in professionellen oder halbprofessionellen Rennanwendungen verwendet und sind nicht leicht auf Serienfahrzeuge, selbst Langstrecken- oder Hochleistungsserienfahrzeuge umsetzbar.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Leistungsfahrsystem für ein Fahrzeug geschaffen. Das System kann umfassen: einen oder mehrere Fahrzeugsensoren, wobei der eine oder die mehreren Fahrzeugsensoren eine Navigationseinheit umfassen, die Navigationssignale liefert, die den Fahrzeugort darstellen; eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen, wobei die eine oder die mehreren Ausgabevorrichtungen eine Vorrichtung für erweiterte Realität umfassen, die eine visuelle Echtzeitrückmeldung zu einem Fahrer liefert; und ein Steuermodul, das mit dem einen oder den mehreren Fahrzeugsensoren und der einen oder den mehreren Ausgabevorrichtungen gekoppelt ist. Das Steuermodul ist dazu konfiguriert, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf dem Fahrzeugort basieren und die bewirken, dass die Vorrichtung für erweiterte Realität den Fahrer mit einer visuellen Echtzeitrückmeldung versieht, die eine oder mehrere virtuelle Fahrlinien umfasst, die auf eine tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, überlagert werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Leistungsfahrsystem für ein Fahrzeug geschaffen. Das System kann umfassen: einen oder mehrere Fahrersensoren, wobei der eine oder die mehreren Fahrersensoren eine Kamera umfassen, die in Richtung des Gesichts des Fahrers gerichtet ist und Fahrersignale liefert, die das Gesichtsverhalten des Fahrers darstellen; eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen, wobei die eine oder die mehreren Ausgabevorrichtungen Fahrempfehlungen auf der Strecke an einen Fahrer liefern; und ein Steuermodul, das mit dem einen oder den mehreren Fahrersensoren und der einen oder den mehreren Ausgabevorrichtungen gekoppelt ist. Das Steuermodul ist dazu konfiguriert, Steuersignale zu der einen oder den mehreren Ausgabevorrichtungen zu liefern, die bewirken, dass die eine oder die mehreren Ausgabevorrichtungen Einstellungen an den Fahrempfehlungen auf der Strecke auf der Basis zumindest teilweise von Änderungen im Gesichtsverhalten des Fahrers durchführen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Leistungsfahrsystems für ein Fahrzeug geschaffen. Das Verfahren kann die Schritte umfassen. Empfangen von Signalen von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren an einem Steuermodul, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrzeugsensorsignale sich auf den Betriebszustand des Fahrzeugs beziehen; Empfangen von Signalen von einem oder mehreren Fahrersensoren am Steuermodul, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrersensorsignale sich auf das Gesichtsverhalten des Fahrers beziehen; Versehen des Fahrers mit einer oder mehreren Fahrempfehlungen, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrempfehlungen zumindest teilweise auf den Fahrzeugsensorsignalen basieren; und Einstellen der einen oder der mehreren Fahrempfehlungen, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Einstellung an der einen oder den mehreren Fahrempfehlungen zumindest teilweise auf dem Gesichtsverhalten des Fahrers basiert.
ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem beispielhaften Leistungsfahrsystem gemäß einer Ausführungsform ist;
2 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung mit einem Leistungsfahrsystem wie z. B. dem in 1 gezeigten System darstellt;
3 eine beispielhafte Blickfeldanzeige (HUD) und Instrumentenbrettanzeige zeigt, die bei einem Leistungsfahrsystem wie z. B. dem in 1 verwendet werden können; und
4 eine beispielhafte am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) und Instrumentenbrettanzeige zeigt, die bei einem Leistungsfahrsystem wie z. B. dem in 1 verwendet werden können.
BESCHREIBUNG
Das hier beschriebene Leistungsfahrsystem und das hier beschriebene Leistungsfahrverfahren können verwendet werden, um während Leistungsfahrereignissen Informationen zu sammeln und eine Rückmeldung zu einem Fahrer zu liefern, um die Fahrerfahrung zu verbessern, wie z. B. eine visuelle Echtzeitrückmeldung oder visuelle Rückmeldung auf der Strecke, die über eine Vorrichtung für erweiterte Realität geliefert wird. Die ”Vorrichtung für erweiterte Realität”, wie hier verwendet, bezieht sich breit auf irgendeine Vorrichtung, die einen Benutzer mit einer Ausgabe über das gemischte Realitätsspektrum zwischen tatsächlicher Realität und totaler virtueller Realität beliefert, diesem darstellt und/oder diesen anderweitig versieht, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf eine Ausgabe, die Szenarios mit erweiterter Realität und Szenarios mit erweiterter Virtualität umfasst. Gemäß einer Ausführungsform sammelt das Leistungsfahrsystem sachdienliche Fahrzeuginformationen (z. B. Fahrzeugort, Geschwindigkeit und Ganginformationen) sowie Fahrerinformationen (z. B. die Richtung des Blicks des Fahrers, wie durch eine tragbare am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) oder ein Sichtsystem im Fahrzeug bestimmt) und verwendet diese Eingabe, um eine visuelle Rückmeldung auf der Strecke oder eine andere Ausgabe in Form von virtuellen Fahrlinien und anderen Fahrempfehlungen zu erzeugen. Diese Ausgabe kann dem Fahrer über eine Vorrichtung für erweiterte Realität wie z. B. eine Blickfeldanzeige (HUD) dargestellt werden, wobei die virtuellen Fahrlinien auf die Fahrzeugwindschutzscheibe oder einen Kombinationsbildschirm projiziert werden, so dass sie auf die tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, gelegt oder überlagert werden, und dem Fahrer eine zu nehmende vorgeschlagene Linie oder einen zu nehmenden vorgeschlagenen Weg zeigen können. Andere Fahrempfehlungen wie Brems- und Beschleunigungsvorschläge können auch auf der Windschutzscheibe über die HUD angezeigt werden oder können dem Fahrer unter Verwendung von anderen visuellen, akustischen und/oder haptischen Alarmen übermittelt werden. Das Leistungsfahrsystem kann auch relevante Fahrinformationen sammeln und mit einer Datenspeichervorrichtung (z. B. einer Datenbank auf Cloud-Basis) speichern, so dass sie zu einem späteren Zeitpunkt weiter analysiert und überprüft werden können. Wie hier verwendet, bezieht sich ”Streckenfahrzeug” breit auf irgendein Hochleistungsserien- oder Nicht-Serienfahrzeug wie einen durch den Rennsport inspirierten Sportwagen, wobei ein Leistungsfahrwerkzeug geeignet wäre.
Mit Bezug auf 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugs gezeigt, das mit dem hier beschriebenen Leistungsfahrsystem ausgestattet sein kann. Es sollte erkannt werden, dass das Leistungsfahrsystem und das Leistungsfahrverfahren bei irgendeinem Typ von Streckenfahrzeug verwendet werden können, einschließlich professioneller Rennautos, Seriensportwagen, Personenkraftwagen, sportlichen Nutzfahrzeugen (SUVs), Überkreuzfahrzeugen, Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEVs), Batterie-Elektrofahrzeugen (BEVs), Hochleistungslastwagen, Motorrädern usw. Diese sind nur einige der möglichen Anwendungen, da das hier beschriebene Leistungsfahrsystem und Leistungsfahrverfahren nicht auf die in 1 gezeigte beispielhafte Ausführungsform begrenzt sind und bei einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Fahrzeugen implementiert werden könnten. Gemäß einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 10 ein Streckenfahrzeug in Form eines Seriensportwagens (z. B. eine Corvette^TM, ein Camaro Z/28^TM ein Cadillac CTS-V^TM usw.), das für Leistungsfahren ausgelegt ist und ein Leistungsfahrsystem 12 mit Fahrzeugsensoren 20–36, Außensensoren 40–44, Fahrersensoren 50–52, einem Steuermodul 60 und Ausgabevorrichtungen 70–82 umfasst.
Irgendeine Anzahl von verschiedenen Sensoren, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. können das Leistungsfahrsystem 12 mit Informationen, Daten und/oder einer anderen Eingabe versehen. Diese umfassen beispielsweise die in 1 gezeigten beispielhaften Komponenten sowie andere, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, aber hier nicht gezeigt sind, wie z. B. Fahrpedalsensoren und Bremspedalsensoren. Es sollte erkannt werden, dass die Fahrzeugsensoren 20–36, die Außensensoren 40–44, die Fahrersensoren 50–52, das Steuermodul 60 und die Ausgabevorrichtungen 70–82 sowie irgendeine andere Komponente, die ein Teil des Leistungsfahrsystems 12 ist und/oder von diesem verwendet wird, in Hardware, Software, Firmware oder irgendeiner Kombination davon verkörpert sein können. Diese Komponenten können die Bedingungen, für die sie vorgesehen sind, direkt erfassen oder messen oder sie können solche Bedingungen auf der Basis von Informationen, die von anderen Sensoren, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. geliefert werden, indirekt auswerten. Ferner können diese Komponenten direkt mit dem Steuermodul 60 gekoppelt sein, indirekt über andere elektronische Vorrichtungen, einen Fahrzeugkommunikationsbus, ein Netz usw. gekoppelt sein oder gemäß irgendeiner anderen auf dem Fachgebiet bekannten Anordnung gekoppelt sein. Diese Komponenten können in eine andere Fahrzeugkomponente, eine andere Fahrzeugvorrichtung, ein anderes Fahrzeugmodul, ein anderes Fahrzeugsystem usw. integriert sein (z. B. Sensoren, die bereits ein Teil eines Kraftmaschinensteuermoduls (ECM), Traktionssteuersystems (TCS), elektronischen Stabilitätssteuersystems (ESC-Systems), Antiblockierbremssystems (ABS) usw. sind), sie können eigenständige Komponenten (wie schematisch in 1 gezeigt) sein oder sie können gemäß irgendeiner anderen Anordnung vorgesehen sein. Es ist möglich, dass irgendeines der verschiedenen Sensorsignale oder Sensormesswerte, die nachstehend beschrieben werden, durch irgendeine andere Komponente, irgendeine andere Vorrichtung, irgendein anderes Modul, irgendein anderes System usw. im Fahrzeug 10 geliefert wird, anstatt dass es direkt durch ein tatsächliches Sensorelement geliefert wird. In einigen Fällen könnten mehrere Sensoren verwendet werden, um einen einzelnen Parameter zu erfassen (z. B. zum Vorsehen von Redundanz). Es sollte erkannt werden, dass die vorangehenden Szenarios nur einige der Möglichkeiten darstellen, da irgendein Typ von geeigneter Sensoranordnung verwendet werden kann, um Informationen für das Leistungsfahrsystem 12 zu erhalten. Dieses System ist nicht auf irgendeinen speziellen Sensor oder irgendeine spezielle Sensoranordnung begrenzt.
Die Fahrzeugsensoren 20–36 können das Leistungsfahrsystem 12 mit verschiedenen Teilen von Informationen und Daten in Bezug auf das Fahrzeug 12 versehen, das, wie vorstehend erwähnt, vorzugsweise ein Streckenfahrzeug ist. Gemäß dem in 1 gezeigten nicht begrenzenden Beispiel können die Fahrzeugsensoren Geschwindigkeitssensoren 20–26, eine Fahrzeugdynamiksensoreinheit 28, eine Navigationseinheit 30, ein Kraftmaschinensteuermodul 32, ein Bremssteuermodul 34 und ein Lenksteuermodul 36 umfassen. Die Geschwindigkeitssensoren 20–26 versehen das System 12 mit Geschwindigkeitssignalen oder Geschwindigkeitsmesswerten, die die Drehzahl der Räder und daher die Gesamtgeschwindigkeit oder Gesamtschnelligkeit des Fahrzeugs angeben. In einer Ausführungsform sind individuelle Radgeschwindigkeitssensoren 20–26 mit jedem der vier Räder des Fahrzeugs gekoppelt und liefern separat Geschwindigkeitssignale, die die Drehzahl des entsprechenden Rades angeben. Der Fachmann erkennt, dass diese Sensoren gemäß optischen, elektromagnetischen oder anderen Technologien arbeiten können und dass die Geschwindigkeitssensoren 20–26 nicht auf irgendeinen speziellen Geschwindigkeitssensortyp begrenzt sind. In einer anderen Ausführungsform könnten die Geschwindigkeitssensoren mit bestimmten Teilen des Fahrzeugs gekoppelt sein, wie z. B. einer Ausgangswelle des Getriebes oder hinter dem Tachometer, und Geschwindigkeitssignale aus diesen Messungen erzeugen. Es ist auch möglich, Geschwindigkeitssignale von Beschleunigungssignalen abzuleiten oder zu berechnen (der Fachmann erkennt die Beziehung zwischen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmesswerten). In einer anderen Ausführungsform bestimmen die Geschwindigkeitssensoren 20–26 die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden durch Lenken von Radar-, Laser- und/oder anderen Signalen in Richtung des Bodens und Analysieren der reflektierten Signale oder unter Verwendung einer Rückmeldung von einer Navigationseinheit, die Fähigkeiten eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) aufweist. Es ist möglich, dass die Geschwindigkeitssignale zum Leistungsfahrsystem 12 durch irgendein anderes Modul, Untersystem, System usw. geliefert werden, wie ein Kraftmaschinensteuermodul 32 oder ein Bremssteuermodul 34. Beliebige andere geeignete bekannte Geschwindigkeitserfassungstechniken können stattdessen verwendet werden.
Die Fahrzeugdynamiksensoreinheit 28 versieht das System 12 mit Fahrzeugdynamiksignalen oder Fahrzeugdynamikmesswerten, die verschiedene dynamische Bedingungen, die innerhalb des Fahrzeugs auftreten, wie z. B. die Querbeschleunigung und Gierrate des Fahrzeugs 10, angeben. Die Einheit 28 kann irgendeine Kombination von Sensoren oder Erfassungselementen umfassen, die die Fahrzeugdynamik detektieren oder messen, und kann separat oder in einer einzelnen Einheit untergebracht sein. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Fahrzeugdynamiksensoreinheit 28 eine integrierte Trägheitsmesseinheit (IMU), die einen Gierratensensor, einen Querbeschleunigungssensor und einen Längsbeschleunigungssensor umfasst. Einige Beispiele von geeigneten Beschleunigungssensortypen umfassen Sensoren vom Typ eines mikroelektromechanischen Systems (MEMS) und Sensoren vom Stimmgabeltyp, obwohl irgendein Typ von Beschleunigungssensor verwendet werden kann. In Abhängigkeit von den speziellen Bedürfnissen des Systems können die Beschleunigungssensoren einachsige oder mehrachsige Sensoren sein, können eine Beschleunigung und/oder Verlangsamung detektieren, können den Betrag und/oder die Richtung der Beschleunigung als Vektorgröße detektieren, können die Beschleunigung direkt erfassen oder messen, können die Beschleunigung von anderen Messwerten wie Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswerten berechnen oder ableiten und/oder können die Andruckbeschleunigung liefern, um einige Möglichkeiten zu nennen. Obwohl die Fahrzeugdynamiksensoreinheit 28 als separate Einheit gezeigt ist, ist es möglich, dass die Sensoreinheit 28 in irgendeine Einheit, irgendeine Vorrichtung, irgendein Modul, irgendein System usw. integriert ist.
Die Navigationseinheit 30 versieht das Leistungsfahrsystem 12 mit Navigationssignalen, die den Ort oder die Position des Fahrzeugs 10 darstellen. In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann die Navigationseinheit 30 eine eigenständige Komponente sein oder sie kann in irgendeine andere Komponente oder irgendein anderes System innerhalb des Fahrzeugs integriert sein. Die Navigationseinheit kann irgendeine Kombination von anderen Komponenten, Vorrichtungen, Modulen usw. wie eine GPS-Einheit umfassen und kann die aktuelle Position des Fahrzeugs und Straßen- oder Kartendaten verwenden, um die bevorstehende Straße zu bewerten. Die Navigationssignale oder Navigationsmesswerte von der Einheit 30 können beispielsweise den aktuellen Ort des Fahrzeugs und Informationen hinsichtlich der Konfiguration des bevorstehenden Straßensegments umfassen (z. B. bevorstehende Wenden, Kurven, Gabelungen, Dämme, Geraden usw.) und können so geliefert werden, dass das Leistungsfahrsystem 10 die empfohlenen und vorhergesagten Fahrlinien, die vom Fahrer genommen werden, vergleichen kann, wie erläutert wird. Es ist auch möglich, dass die Navigationseinheit 30 irgendeinen Typ von Benutzerschnittstelle aufweist, so dass Informationen verbal, visuell oder anderweitig zwischen der Einheit und dem Fahrer ausgetauscht werden können. Die Navigationseinheit 30 kann vorgeladene Kartendaten und dergleichen speichern oder sie kann solche Informationen durch eine Telematikeinheit oder irgendeine andere Kommunikationsvorrichtung drahtlos empfangen, um zwei Möglichkeiten zu nennen.
Das Kraftmaschinensteuermodul 32, das Bremssteuermodul 34 und das Lenksteuermodul 36 sind Beispiele von verschiedenen Fahrzeugsteuermodulen, die verschiedene Sensorkombinationen umfassen und das Leistungsfahrsystem 10 mit Kraftmaschinen-, Brems- und Lenkzustandssignalen oder Messwerten versehen können, die die Zustände von diesen verschiedenen Fahrzeugsystemen darstellen. Das Kraftmaschinensteuermodul 32 könnte beispielsweise das System 10 mit einer Vielfalt von verschiedenen Signalen versehen, einschließlich Kraftmaschinenzustandssignalen, die eine Drehzahl der Kraftmaschine angeben, einer Getriebegangauswahl, einer Fahrpedalposition und/oder irgendeinem anderen Teil von Informationen oder Daten, die für den Betrieb der Kraftmaschine sachdienlich sind. Dies gilt für sowohl Brennkraftmaschinen als auch Elektromotoren im Fall von Hybridfahrzeugen. Das Bremssteuermodul 34 kann ebenso das Leistungsfahrsystem 10 mit Bremszustandssignalen versehen, die den aktuellen Zustand oder Status des Fahrzeugbremssystems angeben, einschließlich solcher Elemente wie einer Bremspedalposition, eines Antiblockierbremszustandes, eines Radschlupfs oder eines Stabilitätsmesswerts usw. Die Bremszustandssignale können herkömmliche Reibungsbremssysteme sowie regenerative Bremssysteme, die in Hybridfahrzeugen verwendet werden, betreffen. Das Lenksteuermodul 36 sendet Lenkzustandssignale zum Leistungsfahrsystem 10, wobei die Lenkzustandssignale einen Lenkwinkel oder eine Lenkposition, eine Lenkradbewegung oder Lenkradrichtung, eine Fahrmodusauswahl (z. B. einen Sportmodus mit engerer Lenkung), Messwerte, die an den Ecken des Fahrzeugs entnommen werden, Messwerte, die von einem Lenkrad, einer Welle, einem Ritzel oder irgendeiner anderen Lenksystemkomponente genommen werden, oder Messwerte, die von irgendeinem anderen Fahrzeugsystem wie einem Steer-by-Wire-System oder einem Antiblockierbremssystem (ABS) genommen werden, darstellen können. Die vorstehend erwähnten Steuermodule können irgendeine Kombination von elektronischen Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A-Vorrichtungen) und anderen bekannten Komponenten umfassen und sie können mit anderen Fahrzeugvorrichtungen und Fahrzeugmodulen über ein geeignetes Fahrzeug-Kommunikationsnetz elektronisch verbunden sein und können mit ihnen in Wechselwirkung treten, wenn erforderlich. Es sollte erkannt werden, dass Kraftmaschinensteuermodule, Bremssteuermodule und Lenksteuermodule auf dem Fachgebiet gut bekannt sind und daher hier nicht im Einzelnen beschrieben werden.
Folglich können die Fahrzeugsensoren 20–36 irgendeine Kombination von verschiedenen Sensoren, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. umfassen, die das Leistungsfahrsystem 12 mit Informationen hinsichtlich des Status, Zustandes und/oder Betriebs des Fahrzeugs 10 versehen. Einer der Fahrzeugsensoren 20–36 kann beispielsweise das System 12 mit einer Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN) oder irgendeinem anderen Typ von Fahrzeugidentifizierer oder Fahrzeuginformationen versehen; die VIN kann verwendet werden, um das Gewicht, den Plattformstil, die Leistung, Getriebespezifikationen, Aufhängungsspezifikationen, Kraftmaschineninformationen, Karosserietyp, Modell, Modelljahr des Fahrzeugs usw. zu bestimmen. Andere Typen von Fahrzeuginformationen können sicher ebenso bereitgestellt werden, einschließlich Reifendruck, Reifengröße, Hebesatzinformationen oder Informationen hinsichtlich anderer Aufhängungsänderungen, Bremsenmodifikationen wie beispielsweise Hochtemperaturkapazitäts-Bremskomponenten oder Karbonrennbremsklötze, Spannungs- und Strommesswerte für Hybridfahrzeuge, Schlupfdifferentialdaten, Temperatur oder Ausgaben von Fahrzeugdiagnosealgorithmen. Es kann auch möglich sein, dass der Fahrer oder ein Systembenutzer manuell Fahrzeuginformationen eingibt oder liefert.
Wenn man sich nun den Außensensoren 40–44 zuwendet, kann das Fahrzeug 10 mit irgendeiner Anzahl von verschiedenen Sensoren oder anderen Komponenten zum Erfassen und Bewerten von Umgebungsobjekten und Umgebungsbedingungen außerhalb des Fahrzeugs ausgestattet sein, wie z. B. nahegelegenen Zielfahrzeugen, stationären Straßenrandobjekten wie Leitplanken, Wetterbedingungen usw. Gemäß der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform umfasst das Leistungsfahrsystem 12 einen Vorwärtszielsensor 40 und einen Rückwärtszielsensor 42, aber es könnte ebenso zusätzliche Sensoren zum Überwachen von Bereichen auf der Seite des Fahrzeugs 10 umfassen. Die Zielfahrzeugsensoren 40 und 42 können Zielfahrzeugsignale und/oder andere Daten erzeugen, die die Größe, Art, Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung von einem oder mehreren nahegelegenen Objekten wie Zielfahrzeugen in benachbarten Fahrspuren darstellen. Diese Messwerte können dem Wesen nach absolut (z. B. ein Zielfahrzeug-Geschwindigkeitsmesswert (v_TAR) oder ein Zielfahrzeug-Beschleunigungsmesswert (a_TAR), der relativ zum Boden ist) sein oder sie können dem Wesen nach relativ sein (z. B. ein relativer Geschwindigkeitsmesswert (Δv), der die Differenz zwischen der Zielfahrzeug-Geschwindigkeit und jener des Trägerfahrzeugs ist, oder ein relativer Beschleunigungsmesswert (Δa), der die Differenz zwischen der Ziel- und Trägerfahrzeug-Beschleunigung ist). Es ist auch möglich, dass die Zielfahrzeugsensoren 40 und 42 Schlaglöcher, Trümmer auf der Straße usw. identifizieren und bewerten, so dass das System 12 eine solche Eingabe berücksichtigen kann, bevor es eine oder mehrere Fahrempfehlungen durchführt. Die Zielfahrzeugsensoren 40 und 42 können ein einzelner Sensor oder eine Kombination von Sensoren sein und können eine Lichtdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (LIDAR-Vorrichtung), eine Funkdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (RADAR-Vorrichtung), eine Sichtvorrichtung (z. B. eine Kamera usw.), eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung, irgendein anderer bekannter Sensortyp oder eine Kombination davon sein. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Kamera in Verbindung mit den Vorwärts- und/oder Rückwärts-Zielfahrzeugsensoren 40 und 42 verwendet, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
Der Umgebungssensor 44 umfasst einen oder mehrere Sensoren und versieht das Leistungsfahrsystem 12 mit Umgebungssignalen oder Umgebungsmesswerten hinsichtlich des äußeren Wetters oder anderer Umgebungsbedingungen, die sich auf das Fahren auswirken könnten. Der Umgebungssensor 44 kann beispielsweise eine Außentemperatur, eine Außenfeuchtigkeit, aktuelle oder neuere Daten über Niederschlag, Straßenbedingungen oder irgendeinen anderen Typ von Umgebungsmesswerten melden, die für ein Leistungsfahrereignis relevant sein können. Indem die Außentemperatur und die Menge an neuem Niederschlag bekannt sind, kann das Leistungsfahrsystem 12 beispielsweise die Fahrempfehlungen einstellen, die es an den Fahrer durchführt, um rutschige Straßenoberflächen und dergleichen zu berücksichtigen. Der Sensor 44 kann Umgebungsbedingungen durch direktes Erfassen und Messen von solchen Bedingungen, indirektes Bestimmen von Umgebungsmesswerten durch Erfassen derselben von anderen Modulen oder Systemen im Fahrzeug oder durch Empfangen von drahtlosen Übertragungen, die Wetterberichte, Wettervorhersagen usw. umfassen, von einem auf Wetter bezogenen Dienst oder einer auf Wetter bezogenen Website bestimmen. Im letzten Beispiel können die drahtlosen Übertragungen an der Telematikeinheit 82 empfangen werden, die dann die Umgebungssignale zum Steuermodul 60 übermittelt.
Folglich können die Außensensoren 40–44 irgendeine Kombination von verschiedenen Sensoren, Kameras, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. umfassen, die das Leistungsfahrsystem 12 mit Informationen hinsichtlich der Anwesenheit, des Status, des Zustandes, des Betriebs usw. von äußeren Objekten oder Bedingungen versehen. Die Außensensoren könnten beispielsweise einen gewissen Typ von Fahrzeug-Fahrzeug- oder Fahrzeug-Einrichtungs-Kommunikationsmerkmalen verwenden, um die Anwesenheit und den Ort von umliegenden Fahrzeugen zu bestimmen, um eine Möglichkeit zu nennen.
Die Fahrersensoren 50–52 können verwendet werden, um das Leistungsfahrsystem 12 mit Fahrersensorsignalen zu versehen, die Informationen und Daten in Bezug auf das Verhalten, Handlungen, Absichten usw. des Fahrers umfassen. Im Gegensatz zu den meisten anderen Fahrsystemen kann das Leistungsfahrsystem 12 eine Kombination von Fahrzeug- und Außensensormesswerten sowie Fahrersensormesswerten verwenden, wenn ein Leistungsfahrszenario ausgewertet wird und Empfehlungen an den Fahrer durchgeführt werden. Die Fahrersensoren 50–52 sind dazu ausgelegt, bestimmte Fahrerhandlungen oder ein bestimmtes Fahrerverhalten zu überwachen und zu bewerten, beispielsweise ein Gesichtsverhalten, um das System 12 mit einem reicheren oder vollständigeren Satz von Eingaben zu versehen, die über das einfache Liefern von Fahrzeugdynamikinformationen hinausgehen. In einem nicht begrenzenden Beispiel umfasst der Fahrersensor 50 eine Kamera, die auf das Gesicht des Fahrers trainiert ist, um ein bestimmtes Fahrerverhalten zu beobachten und zu melden, wie die Richtung, wohin der Fahrer blickt, und/oder die Dauer seines Blickes oder Starrens; sogenannte ”Blickdetektion”. Die Kamera 50 kann Informationen in Bezug auf den Fahrer sammeln, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Gesichtserkennungsdaten, Augenverfolgungsdaten und Blickdetektionsdaten, und kann dies unter Verwendung von Video, Standbildern oder einer Kombination davon. Die Kamera 50 kann auch Bilder erhalten, die die Blickperspektive des Fahrers darstellen. In einer speziellen Ausführungsform ist die Kamera eine Infrarotkamera, aber die Kamera könnte statt dessen eine herkömmliche Kamera für sichtbares Licht mit Erfassungsfähigkeiten in den Infrarotwellenlängen sein, um einige Möglichkeiten zu nennen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Fahrersensor 50 in eine tragbare Vorrichtung integriert oder ist anderweitig ein Teil von dieser, wie z. B. eine am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) wie Google Glass^TM oder irgendeine andere Vorrichtung für erweiterte Realität, die vom Fahrer getragen wird. Tragbare Vorrichtungen oder die tragbare Technologie wie z. B. diese können das Leistungsfahrsystem 12 mit einer Eingabe hinsichtlich der Gesichtsausdrücke, Gesichtsorientierungen, Eigenheiten oder einer anderen menschlichen Eingabe versehen. Der Fahrersensor 50 kann die tragbare Vorrichtung selbst, einen verdrahteten oder drahtlosen Anschluss, der mit dem System 12 integriert ist und Signale von der tragbaren Vorrichtung empfängt, oder beides umfassen. Unter Verwendung der existierenden Technologie, die bereits ein Teil der tragbaren Vorrichtung ist, und durch Empfangen von Signalen oder Messwerten von einer solchen Vorrichtung kann das Leistungsfahrsystem 12 im Fahrzeug 10 mit minimalen Kosten im Vergleich zu Systemen implementiert werden, die eine oder mehrere zweckgebundene Kameras aufweisen, die in das Fahrzeug eingebaut sind und auf den Fahrer fokussiert sind. Überdies können die Fahrersignale vom Fahrersensor 50 zu anderen Systemen im Fahrzeug 10 geliefert werden und von diesen verwendet werden, wie z. B. Fahrzeugsicherheitssystemen. Der Fahrersensor 50 kann natürlich eine eigenständige Vorrichtung in Kommunikation mit dem Steuermodul 60 sein, wie dargestellt, oder er kann ein Teil eines anderen Fahrzeugsystems wie z. B. eines aktiven Sicherheitssystems sein. Der Fahrersensor 50 kann zusätzliche Komponenten wie z. B. ein Gyroskop oder andere Merkmale umfassen, die die Abbildungsqualität verbessern, wie für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich ist. Der Fahrersensor 50 kann dann das System 12 mit Fahrersignalen versehen, die vom System berücksichtigt werden können, wenn eine oder mehrere virtuelle Fahrlinien und andere Fahrempfehlungen bereitgestellt werden, wie erläutert wird.
Der Fahrersensor 52 kann andere Verhaltenssensoren umfassen, wie z. B. jene, die Fahrerhandpositionen am Lenkrad, die Haltung des Fahrers und/oder andere Verhaltensindizien bestimmen, die nützlich sein können, wenn Empfehlungen in einem Leistungsfahrszenario durchgeführt werden. Wie die vorherigen Sensoren kann der Fahrersensor 52 diese Informationen zum Leistungsfahrsystem 12 in Form von Fahrersignalen oder Fahrermesswerten übermitteln. Wiederum ist das Leistungsfahrsystem 12 nicht auf irgendeinen speziellen Typ von Fahrersensor oder Kamera begrenzt, da andere Sensoren und Techniken zur Überwachung, Auswertung und Meldung des Fahrerverhaltens verwendet werden können.
Das Steuermodul 60 ist mit den Fahrzeugsensoren 20–36, den Außensensoren 40–44, den Fahrersensoren 50–52, den Ausgabevorrichtungen 70–82 und/oder beliebigen anderen Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. am Fahrzeug 10 gekoppelt. Im Allgemeinen ist das Steuermodul 60 dazu ausgelegt, Signale und Messwerte von den verschiedenen Eingabevorrichtungen (20–36, 40–44, 50–52) zu empfangen, diese Informationen gemäß Algorithmen zu verarbeiten, die ein Teil des vorliegenden Verfahrens sind, und entsprechende Fahrempfehlungen und andere Informationen zum Fahrer über die Ausgabevorrichtungen 70–82 zu liefern. Das Steuermodul 60 kann irgendeine Vielfalt von elektronischen Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (E/A-Vorrichtungen) und/oder andere bekannte Komponenten umfassen und kann verschiedene auf die Steuerung und/oder Kommunikation bezogene Funktionen durchführen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuermodul 60 eine elektronische Speichervorrichtung 62, die Sensormesswerte (z. B. Sensormesswerte von den Sensoren 20–36, 40–44, 50–52), Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen usw. speichert. Die Speichervorrichtung 62 kann auch sachdienliche Eigenschaften und Hintergrundinformationen, die das Fahrzeug 10 betreffen, wie z. B. Informationen in Bezug auf frühere Rennen, Gangübergänge, Beschleunigungsgrenzen, Temperaturgrenzen, Fahrgewohnheiten oder andere Fahrerverhaltensdaten usw. speichern. Das Steuermodul 60 umfasst eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 64 (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.), die Befehle für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripts usw. ausführt, die in der Speichervorrichtung 62 gespeichert sind und teilweise die hier beschriebenen Prozesse und Verfahren steuern können. Das Steuermodul 60 kann mit anderen Fahrzeugvorrichtungen, Modulen und Systemen über geeignete Fahrzeugkommunikationen elektronisch verbunden sein und kann mit ihnen in Wechselwirkung stehen, wenn es erforderlich ist. Diese sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 60, da andere Ausführungsformen auch verwendet werden könnten.
In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann das Steuermodul 60 ein eigenständiges elektronisches Fahrzeugmodul (z. B. ein Sensorcontroller, ein Objektdetektionscontroller, ein Sicherheitscontroller usw.) sein, kann in ein anderes elektronisches Fahrzeugmodul eingebaut oder darin enthalten sein (z. B. ein automatisiertes Fahrsteuermodul, ein aktives Sicherheitssteuermodul, ein Bremssteuermodul, ein Lenksteuermodul, ein Kraftmaschinensteuermodul usw.) oder kann ein Teil eines größeren Netzes oder Systems sein (z. B. ein automatisiertes Fahrsystem, ein adaptives Tempomatsystem, ein Fahrspurabweichungswarnsystem, ein aktives Sicherheitssystem, ein Traktionssteuersystem (TCS), ein elektronisches Stabilitätssteuersystem (ESC-System), ein Antiblockierbremssystem (ABS) usw.), um einige Möglichkeiten zu nennen. In einer anderen Ausführungsform kann das Steuermodul 60 in die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität eingebaut sein (z. B. in die am Kopf angebrachte Anzeigeeinheit (HMD-Einheit)) und kann drahtlos Signale zu und/oder von verschiedenen Sensoren oder Modulen auf Fahrzeugbasis senden und/oder empfangen. Folglich ist das Steuermodul 60 nicht auf irgendeine spezielle Ausführungsform oder Anordnung begrenzt und kann vom vorliegenden Verfahren verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte des Betriebs des Fahrzeugs zu steuern oder zu ergänzen.
Die Ausgabevorrichtungen 70–82 können verwendet werden, um den Fahrer mit einer visuellen und anderen Rückmeldung auf der Strecke oder Echtzeitrückmeldung während eines Leistungsfahrszenarios zu versehen, wie z. B. empfohlene oder ideale Fahrlinien und andere Fahrempfehlungen. Gemäß einer Ausführungsform können die Ausgabevorrichtungen eine Vorrichtung 70 für erweiterte Realität, eine visuelle Anzeigeeinheit 72, eine akustische Alarmeinheit 74, eine haptische Alarmeinheit 76, eine Borddatenaufzeichnungseinheit 78, eine entfernte Datenaufzeichnungseinheit 80 und/oder eine Telematikeinheit 82 umfassen. Es sollte erkannt werden, dass der Begriff ”Echtzeitrückmeldung” nicht notwendigerweise eine unverzügliche Rückmeldung bedeutet, da es eine gewisse Menge an Zeit dauert, Eingaben zu erfassen, sie zu verarbeiten und entsprechende Ausgaben zu erzeugen. Folglich bedeutet ”Echtzeitrückmeldung”, wie hier verwendet, breit irgendein Steuer- oder Befehlssignal, eine Ausgabe und/oder anderen Typ von Rückmeldung, die gleichzeitig mit dem Fahrereignis bereitgestellt wird, so dass die Rückmeldung vom Fahrer berücksichtigt werden kann, während er fährt. Diese spezielle Kombination von Ausgabevorrichtungen ist natürlich einfach eine Möglichkeit, da das Leistungsfahrsystem 12 verschiedene Kombinationen von Ausgabevorrichtungen verwenden kann, einschließlich Vorrichtungen und Systemen, die hier nicht gezeigt sind.
Die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität wird vom System verwendet, um dem Fahrer eine visuelle Rückmeldung auf der Strecke oder in Echtzeit hinsichtlich der Fahrleistung darzustellen, um die Fahrerfahrung zu verbessern. Die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität kann eine Blickfeldanzeigeeinheit (HUD-Einheit) umfassen, die dem Fahrer Fahrempfehlungen durch Projizieren von Graphiken und anderen Informationen auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs an einer Stelle, die für den Fahrer leicht zu sehen ist, darstellt, wie in 3 dargestellt, oder sie kann eine am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) umfassen, die der Fahrer während des Fahrens trägt, wie in 4 gezeigt. Die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität, ob es sich um eine HUD oder eine HMD handelt, stellt im Allgemeinen Informationen in Echtzeit mit Umgebungselementen dar, wie z. B. durch Projizieren von empfohlenen Fahrlinien auf die Windschutzscheibe, so dass sie auf die Straßenoberfläche überlagert scheinen, die der Fahrer sieht. Andere Fahrempfehlungen wie Brems- und Beschleunigungsvorschläge können auch auf der Windschutzscheibe über die HUD angezeigt werden oder können unter Verwendung von anderen visuellen, akustischen und/oder haptischen Alarmen an den Fahrer übermittelt werden. Gemäß einer Ausführungsform liefert das Steuermodul 60 Steuersignale für erweiterte Realität zur Vorrichtung 70, die wiederum diese Signale interpretiert oder anderweitig verarbeitet und die entsprechenden Informationen für den Fahrer darstellt. Andere Plattformen für erweiterte Realität neben der HUD oder HMD sind möglich, einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf Kontaktlinsen, die eine Abbildung für erweiterte Realität anzeigen, eine virtuelle Netzhautanzeige, räumliche Projektoren für erweiterte Realität usw. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität dieselbe Vorrichtung wie der tragbare Fahrersensor 50; folglich wirkt dieselbe Komponente sowohl als Eingabe- als auch Ausgabevorrichtung für das System. Eine gründlichere Erläuterung der Verwendung der Vorrichtung für erweiterte Realität wird nachstehend im Zusammenhang mit dem dargestellten Verfahren bereitgestellt.
Die visuelle Anzeigeeinheit 72, die eine optionale Komponente ist, kann irgendeinen Typ von Vorrichtung umfassen, die Fahrempfehlungen und/oder andere Informationen für den Fahrer visuell darstellt. In einem Beispiel ist die visuelle Anzeigeeinheit 72 einfach eine graphische Anzeigeeinheit (entweder ein Berührungsbildschirm oder ein Nicht-Berührungsbildschirm), die ein Teil des Fahrzeuginstrumentenbretts oder der Fahrzeuginstrumentensteuerungen ist, und sie empfängt visuelle Anzeigesteuersignale vom Steuermodul 60. Wie andere visuelle Anzeigen verarbeitet die Einheit 72 die Steuersignale und kann dem Fahrer dann die entsprechenden Informationen darstellen, wie z. B. die aktuelle Rundenzeit, die mittlere Rundengeschwindigkeit, Abweichungen von idealen oder empfohlenen Beschleunigungs- und Bremspunkten usw. In 3 und 4 sind einige nicht begrenzende Beispiele von potentiellen visuellen Anzeigeeinheiten 72 gezeigt, die ein Teil der Fahrzeuginstrumentierung sind und neben herkömmlichen Messgeräten wie einem Geschwindigkeitsmesser oder Tachometer angeordnet sind. Die visuelle Anzeigeeinheit 72 könnte natürlich an der Mittelsäule zwischen den Fahrer- und vorderen Beifahrersitzen oder an irgendeinem anderen geeigneten Ort angeordnet sein, und die Anzeigeeinheit könnte gemäß persönlichen Vorlieben eingestellt oder individuell angepasst werden. Es kann auch möglich sein, nur eine visuelle Anzeigeeinheit 72 oder mehrere Anzeigen zu haben. Überdies kann die visuelle Anzeigeeinheit 72 Informationen in Echtzeit darstellen und mit der Vorrichtung 70 für erweiterte Realität synchronisiert werden, oder sie könnte statische, vergangene oder historische Informationen in einer Weise bereitstellen, die die erweiterte Anzeige ergänzt, um mehrere Möglichkeiten zu nennen.
Die akustische Alarmeinheit 74 und die haptische Alarmeinheit 76 sind auch optionale Komponenten innerhalb des Leistungsfahrsystems und können verwendet werden, um den Fahrer weiter mit Fahrempfehlungen, Alarmen und/oder anderen Informationen zu versehen. Die akustische Alarmeinheit 74 kann in das Radio- oder Infotainmentsystem des Fahrzeugs integriert sein oder sie kann eine eigenständige Komponente sein. In einem Fall empfängt die akustische Alarmeinheit 74 akustische Alarmsteuersignale vom Steuermodul 60 und sendet in Ansprechen darauf Töne, Geräusche und/oder andere Alarme aus, um den Fahrer über eine Fahrempfehlung zu informieren, wie eine empfohlene Beschleunigung oder Bremspunkte, wenn sie sich auf eine Kurve oder Gerade im Kurs beziehen. Die haptische Alarmeinheit 76 kann eine haptische oder taktile Rückmeldung durch innere Komponenten des Fahrzeugs liefern, wie z. B. das Lenkrad oder den Fahrersitz. Die haptische Alarmeinheit 76 kann beispielsweise in den Fahrersitz integriert sein und kann Vibrationen oder andere Störungen in Ansprechen auf haptische Alarmsteuersignale vom Steuermodul 60 erzeugen, um den Fahrer zu informieren, dass er einen empfohlenen Beschleunigungs- oder Bremspunkt übersehen hat oder dass der Fahrer von einem empfohlenen Weg abweicht. Eine haptische Reaktion auf der linken Seite des Fahrersitzes könnte verwendet werden, wenn der Fahrer beginnt, außerhalb den idealen Weg nach links abzuweichen, während eine haptische Reaktion auf der rechten Seite des Sitzes eine Abweichung auf der rechten Seite des idealen Wegs angeben könnte. Andere Ausführungsformen und Implementierungen dieser Vorrichtungen sind sicherlich möglich.
Die Borddatenaufzeichnungseinheit 78 und die entfernte Datenaufzeichnungseinheit 80, die auch optional sind, können verschiedene Teile von Informationen und Daten während des Leistungsfahrereignisses sammeln und aufzeichnen, so dass sie vom Fahrer zu einer späteren Zeit bewertet und überprüft werden können. Irgendeiner der Parameter, Messwerte, Signale, Eingaben, Ausgaben und/oder anderen Daten oder Informationen, die vorstehend erörtert wurden, können am Fahrzeug durch die Borddatenaufzeichnungseinheit 78 aufgezeichnet werden oder drahtlos zur entfernten Datenaufzeichnungsvorrichtung 80 über eine Telematikeinheit oder dergleichen gesendet werden, so dass die Informationen entfernt wie z. B. in einer Cloud-Datenbank untergebracht werden können. Die Borddatenaufzeichnungseinheit 78 kann in das Steuermodul 60 oder irgendein anderes geeignetes Stück von Hardware, das am Fahrzeug angeordnet ist, integriert sein, während die entfernte Datenaufzeichnungsvorrichtung 80 ein Teil einer Cloud-Datenbank oder Datenablage sein könnte. Es sollte erkannt werden, dass unzählige Programme, Anwendungen und Software verwendet werden könnte, um die Daten zu einem späteren Datum zu analysieren und zu bewerten, und dass solche Daten über soziale Medien, Websites oder irgendeine andere geeignete Plattform geteilt werden könnten, wo Rennbegeisterte oder andere ähnlich gesonnene Fahrer ihre Leistungsfahrerfahrungen teilen und erörtern wollen.
Die Telematikeinheit 82 ermöglicht eine drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation über ein drahtloses Trägersystem, so dass das Fahrzeug 10 mit einer Backend-Einrichtung, anderen zu Telematik fähigen Fahrzeugen oder irgendeiner anderen entfernt angeordneten Entität oder Vorrichtung kommunizieren kann. Irgendeine geeignete Telematikeinheit 82 und irgendein geeignetes drahtloses Kommunikationsschema können verwendet werden, und in einer Ausführungsform tauscht die Telematikeinheit Leistungsfahrdaten mit der entfernten Datenaufzeichnungseinheit 80 aus, die in der Cloud angeordnet ist, wie vorstehend beschrieben. Irgendein geeigneter drahtloser Kommunikationsstandard wie z. B. LTE/4G oder andere Standards, die dazu ausgelegt sind, eine Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation zu handhaben, könnten verwendet werden.
Die spezielle Kombination von Fahrzeugsensoren 20–36, Außensensoren 40–44, Fahrersensoren 50–52, Steuermodul 60 und Ausgabevorrichtungen 70–82, die vorstehend beschrieben sind, ist einfach als Beispiel vorgesehen, da verschiedene Kombinationen von solchen Vorrichtungen verwendet werden könnten, einschließlich jener mit Vorrichtungen, die in 1 nicht gezeigt sind.
Wenn man sich nun dem Ablaufplan in 2 zuwendet, ist ein beispielhaftes Verfahren 100 zur Verwendung eines Leistungsfahrsystems wie z. B. des in 1 gezeigten gezeigt. Wie vorstehend erwähnt, ist das System 12 ein Leistungsfahrwerkzeug, das dazu ausgelegt ist, Informationen während Leistungsfahrereignissen zu sammeln und eine Rückmeldung zu einem Fahrer zu liefern, um die Fahrerfahrung zu verbessern, wie z. B. eine visuelle Echtzeitrückmeldung oder visuelle Rückmeldung auf der Strecke, die durch eine Vorrichtung für erweiterte Realität bereitgestellt wird. Die bereitgestellte Rückmeldung kann in Form von Fahrempfehlungen oder Trainingsvorschlägen sowie aktuellen und/oder historischen Fahrdaten und Fahrparametern in Bezug auf diesen speziellen Fahrer, dieses spezielle Fahrzeug und/oder diese spezielle Strecke vorliegen. Die folgende Beschreibung des Verfahrens 100 nimmt an, dass das Fahrzeug 10 ein Streckenfahrzeug ist, das auf einer bekannten Strecke oder einem bekannten Kurs gefahren wird, und dass der Fahrer das Leistungsfahrsystem 12 aktiviert oder anderweitig eingeschaltet hat.
In Schritt 102 empfängt das Verfahren Sensorsingale oder Sensormesswerte von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren 20–36. Die genaue Kombination der gesammelten Sensorsignale kann von einer Vielfalt von Faktoren abhängen, einschließlich dessen, wie der Fahrer das Leistungsfahrsystem individuell angepasst oder eingerichtet hat. In einer Ausführungsform sammelt Schritt 102 eine gewisse Kombination von: Geschwindigkeitssignalen, die die Fahrzeuggeschwindigkeit angeben, von Geschwindigkeitssensoren 20–26, Fahrzeugdynamiksignale von der Fahrzeugdynamiksensoreinheit 28, die die Fahrzeugbeschleunigung, Gierrate oder andere Fahrzeugparameter darstellen; Navigationssignale von der Navigationseinheit 30, die das System über den aktuellen Ort des Fahrzeugs 10 informieren; Kraftmaschinenzustandssignale vom Kraftmaschinensteuermodul 32, die Kraftmaschinen-, Getriebe- oder andere auf den Antriebsstrang bezogene Informationen darstellen; Bremszustandssignale vom Bremssteuermodul 34, die den Bremszustand, Stabilitätsmesswerte oder andere auf das Bremsen bezogene Informationen darstellen; Lenkzustandssignale vom Lenksteuermodul 36, die Informationen über den Lenkwinkel oder die Position oder andere auf die Lenkung bezogene Informationen liefern; und/oder eine VIN oder einen anderen Fahrzeugidentifizierer, der das System mit verschiedenen Teilen von Informationen in Bezug auf das Fahrzeug versieht, wie vorstehend beschrieben. In diesem Beispiel werden die verschiedenen Sensorsignale von Komponenten 20–36 zum Steuermodul 60 über ein geeignetes Fahrzeug-Kommunikationsnetz wie einen zentralen Kommunikationsbus gesendet.
Schritt 104, der ein wahlweiser Schritt ist, empfängt Sensorsignale oder Sensormesswerte von einem oder mehreren Außensensoren 40–44. Wie vorstehend erörtert, betrifft eine potentielle Ausgabe des Leistungsfahrsystems 12 empfohlene oder ideale Fahrlinien, die auf die Fahrzeugwindschutzscheibe über die Blickfeldanzeige (HUD) oder eine andere Vorrichtung für erweiterte Realität projiziert werden. Wenn das Fahrzeug 10 auf einer Strecke oder einem Kurs mit anderen Fahrzeugen gefahren wird, kann das Verfahren die Anwesenheit von anderen Zielfahrzeugen berücksichtigen, bevor es dem Fahrer Fahrlinien empfiehlt. In einem solchen Szenario sammelt Schritt 104 Zielfahrzeugsignale von den Zielfahrzeugsensoren 40–42, wobei die Signale Informationen über ein oder mehrere umliegende Fahrzeuge, stationäre Objekte wie Leitplanken oder Trümmer auf der Straße oder eine Kombination davon liefern. Diese Informationen können dann vom Verfahren verwendet werden, um die empfohlenen Fahrlinien zu ändern oder einzustellen, um solche Objekte zu berücksichtigen. In einem anderen Beispiel kann Schritt 104 Umgebungssignale vom Umgebungssensor 44 sammeln, der Informationen hinsichtlich Wetter- und anderer Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs 10 liefert. Wenn es außen äußerst heiß oder kalt ist oder wenn es äußerst nass oder trocken ist, oder wenn Bedingungen vorliegen, die auf Eis oder andere rutschige Straßenoberflächen hinweisen – sind diese alle Bedingungen, die das Verfahren berücksichtigen kann, bevor es Fahrempfehlungen durchführt, wie nachstehend erläutert.
Wenn man sich nun Schritt 106 zuwendet, empfängt das Verfahren Signale oder Messwerte von einem oder mehreren Fahrersensoren 50–52, die verschiedene Aspekte des menschlichen Verhaltens des Fahrers überwachen. Wie vorstehend erwähnt, können die Fahrersensoren 50–52 Kameras umfassen, die auf die Augen, das Gesicht oder andere Körperteile des Fahrers trainiert oder fokussiert sind, so dass Informationen hinsichtlich seines Verhaltens, Handlungen, Absichten usw. gesammelt und potentiell vom Verfahren verwendet werden können, um Fahrempfehlungen besser in Echtzeit durchzuführen, wie erläutert wird. In dieser Hinsicht hilft diese Kombination von sowohl statistischer auf das Fahrzeug bezogener Eingabe von Sensoren 20–36 als auch einer auf den Menschen oder Fahrer bezogenen Eingabe von den Sensoren 50–52 dem Verfahren 100, ein reicheres und vollständigeres Bild des Leistungsfahrereignisses zu entwickeln, das stattfindet, so dass bessere Fahrempfehlungen durchgeführt werden können. Einige spezifischere Beispiele dessen, wie diese Informationen verwendet werden, werden in den folgenden Absätzen und in Verbindung mit 2 und 3 bereitgestellt. In einer speziellen Ausführungsform von Schritt 106 liegt der Sensor 50 in Form von entweder einer am Fahrzeug angebrachten Kamera, die innerhalb der Kabine nahe dem Fahrer angeordnet ist, oder einer am Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung (HMD-Vorrichtung) wie Google Glass^TM vor, und der Sensor versieht das Steuermodul 60 mit Fahrersignalen, die Blickdetektionsinformationen umfassen; das heißt Informationen hinsichtlich der Richtung, Orientierung, Größe usw. von verschiedenen Teilen der Augen des Fahrers sowie der Dauer des Starrens oder Blicks. Schritt 106 kann wahlweise zusätzliche Informationen vom Fahrersensor 52 in Form von Fahrersignalen sammeln, die andere Verhaltenseigenschaften angeben, wie z. B. Fahrerhandposition am Lenkrad, Fahrerhaltung, Gesichtsausdrücke usw.
Es sollte erkannt werden, dass die verschiedenen Sensorsignale und Sensormesswerte, die in den Schritten 102–106 gesammelt werden, in irgendeiner Anzahl von verschiedenen Weisen erhalten werden könnten. Die Sensorsignale könnten beispielsweise auf einer periodischen oder aperiodischen Basis durch die verschiedenen Sensorvorrichtungen bereitgestellt werden, sie könnten bereitgestellt werden, ohne dass sie durch das Steuermodul angefordert werden, oder in Ansprechen auf eine spezifische Anforderung, sie könnten mit anderen Informationen gemäß bekannten Techniken gepackt oder gebündelt werden, usw. Die genaue Weise, in der die Sensorsignale elektronisch gesammelt, gepackt, übertragen, empfangen usw. werden, ist nicht wichtig, da irgendein geeignetes Format oder Protokoll verwendet werden kann. Die spezielle Reihenfolge der Schritte 102–106 ist auch nicht erforderlich, da diese Schritte in einer anderen Reihenfolge, gleichzeitig oder gemäß irgendeiner anderen Sequenz durchgeführt werden könnten.
Sobald die verschiedenen Eingaben gesammelt wurden, geht das Verfahren zu Schritt 120 weiter, so dass das Leistungsfahrsystem 12 die Informationen verarbeiten und den Fahrer mit einer oder mehreren Fahrempfehlungen versehen kann. Die folgenden Beispiele von potentiellen Fahrempfehlungen sollen nicht in irgendeiner Reihenfolge sein, und sie sollen auch nicht auf irgendeine spezielle Kombination eingeschränkt sein, da der Fahrer individuell anpassen kann, welche Empfehlungen und wie bereitgestellt werden.
Beginnend mit Schritt 120, der in Verbindung mit der Blickfeldanzeige (HUD) und der Anzeige 88 für erweiterte Realität von 3 beschrieben wird, sieht das Verfahren eine visuelle Rückmeldung in Echtzeit oder auf der Strecke durch die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität vor, die sowohl Fahrempfehlungen als auch statistische Informationen auf die Fahrzeugwindschutzscheibe 90 projizieren kann. Fahrempfehlungen umfassen im Allgemeinen Anzeigeelemente, die die spezielle Strecke oder den speziellen Kurs betreffen, der gefahren wird, wie z. B. vorhergesagte Fahrlinien 200, empfohlene Fahrlinien 202 und ideale Fahrlinien (nicht dargestellt). In einer Hinsicht sind alle vorangehenden Fahrlinien insofern virtuell, als sie nicht tatsächlich auf die Straßenoberfläche gestrichen oder darauf markiert sind, sondern stattdessen durch das System 12 erzeugt werden. In 3 ist die vorhergesagte Fahrlinie 200 der extrapolierte oder erwartete Fahrweg für das Fahrzeug 10; anders ausgedrückt, wenn das Fahrzeug auf diesem vorliegenden Kurs unter den vorliegenden Bedingungen bleiben würde, würde es wahrscheinlich der vorhergesagten Fahrlinie 200 Folgen. Somit verwendet das System 12 eine oder mehrere der verschiedenen Eingaben, die in Schritt 102 gesammelt werden, um die vorhergesagte Fahrlinie 200 zu erzeugen, und projiziert dann die vorhergesagte Linie auf die Fahrzeugwindschutzscheibe 90, so dass der Fahrer leicht den aktuellen Weg, auf dem er sich befindet, sehen kann. In der Ausführungsform, in der die Ausgabevorrichtung eine am Kopf angebrachte Anzeige (HDM) ist, könnte das System eine Anzeige 92 für erweiterte Realität vorsehen, die eine oder mehrere virtuelle Fahrlinien auf einer Sichtlinse oder einem Fenster der HMD umfasst, so dass der Fahrer seinen erwarteten Weg oder empfohlene Wege sehen kann, die auf die tatsächliche Straßenoberfläche gelegt oder überlagert sind.
Die empfohlene Fahrlinie 202 stellt andererseits die ideale oder optimale Fahrlinie oder den idealen oder optimalen Weg auf der Basis des aktuellen Fahrszenario, wie z. B. Fahrzeugort, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Gierrate, aktuelle Gangauswahl, Bremszustand, Fahrzeugstabilität, Lenkwinkel und/oder Umgebungs- oder Wetterbedingungen dar, um einige zu nennen. Das Verfahren kann beispielsweise die Fahrzeugbeschleunigung betrachten und eine empfohlene Fahrlinie dafür, wenn das Fahrzeug in eine Wende beschleunigt, und eine andere empfohlene Fahrlinie dafür, wenn das Fahrzeug in dieselbe Wende verlangsamt, erzeugen. In einem anderen Beispiel könnte das Verfahren berücksichtigen, ob das Getriebe vor Kurzem in einen bestimmten Gang heruntergeschaltet wurde, bevor eine empfohlene Fahrlinie vorgeschrieben wird. Wenn das Verfahren bestimmte äußere Wetterbedingungen wie z. B. Regen, Graupel, Schnee, Eis, usw. auf der Straßenoberfläche erfasst hat, dann könnte dies auch durch das Verfahren berücksichtigt werden, wenn die empfohlene Fahrlinie bereitgestellt wird. Andere Faktoren können natürlich auch berücksichtigt werden. In der beispielhaften Darstellung in 3 wird die empfohlene Fahrlinie 202 auf die Windschutzscheibe 90 projiziert und wird an der Innenseite der vorhergesagten Fahrlinie 200 angeordnet, wodurch angegeben wird, dass der Fahrer das Fahrzeug in dieser speziellen Wende etwas untersteuert.
In einer anderen Ausführungsform erzeugt Schritt 120 eine ideale Fahrlinie (nicht dargestellt), wobei die ideale Fahrlinie eine theoretisch ideale oder optimale Fahrlinie unabhängig vom aktuellen Fahrszenario darstellt. Die ideale Fahrlinie könnte beispielsweise den für dieses spezielle Fahrzeug auf dieser speziellen Strecke zu nehmenden theoretisch perfekten Weg oder die theoretisch perfekte Route auf der Basis von Computersimulationen darstellen oder die ideale Fahrlinie könnte die vorherige persönliche beste Runde des Fahrers für diese spezielle Strecke darstellen und könnte beispielsweise von der Bord- oder entfernten Datenaufzeichnungseinheit 78, 80 abgerufen werden. In einem anderen Beispiel stellt die ideale Fahrlinie die beste oder schnellste Runde eines anderen Fahrers dar; wie z. B. wenn eine Gruppe von Freunden alle ähnliche Streckenfahrzeuge auf derselben Strecke fahren würden und die besten Runden zueinander vergleichen wollten. In jeder der vorangehenden Ausführungsformen kann die ideale Fahrlinie mit der Vorrichtung 70 für erweiterte Realität projiziert oder angezeigt werden (z. B. Blickfeldanzeige (HUD) oder eine am Kopf angebrachte Anzeige (HMD)), so dass der Fahrer sich fühlt, als ob er gegen einen ”Geisterfahrer” fährt und hoffentlich die Rundenzeiten verbessern kann. Die ideale Fahrlinie kann andere Faktoren berücksichtigen oder nicht, wie Umgebungsfaktoren, oder sie könnte auf irgendeinem anderen geeigneten Maßstab basieren. Das Leistungsfahrsystem 12 könnte helfen, die verschiedenen Fahrlinien voneinander zu unterscheiden unter Verwendung von verschiedenen Farben oder Mustern; beispielsweise schwarz für die vorhergesagte Fahrlinie 200, blau für die empfohlene Fahrlinie 202, grün für die ideale Fahrlinie usw. Andere Indizien und Techniken (z. B. Einstellen des Musters, des Gradienten, der Transparenz, der Helligkeit, des Kontrasts, der Schattierung, der Gewichtung usw. der Linien) könnten natürlich verwendet werden, um eine Linie intuitiv von einer anderen zu unterscheiden.
Ein weiteres potentielles Merkmal des Leistungsfahrsystems 12 beinhaltet einen Vergleich von einer oder mehreren der vorstehend erwähnten virtuellen Fahrlinien. Schritt 120 kann die vorhergesagte Fahrlinie 200 des Fahrzeugs mit der empfohlenen Fahrlinie 202 vergleichen und dann einen Alarm oder eine Angabe zum Fahrer auf der Basis dieses Vergleichs liefern. Wenn beispielsweise die vorhergesagte Fahrlinie 200 und die empfohlene Fahrlinie 202 um mehr als ein gewisses vorbestimmtes Ausmaß abweichen (d. h. der seitliche Abstand zwischen diesen zwei Linien irgendeinen Schwellenwert überschritten hat), dann könnte das Leistungsfahrsystem 12 einen Alarm zum Fahrer in einer von einer Anzahl von verschiedenen Weisen senden. Der Alarm könnte in Form einer Textmeldung sein, eine oder beide der Fahrlinien könnten die Farben ändern (z. B. könnten sie rot werden), ein Rand oder Umfang um die Anzeige könnte blinken oder irgendeine andere geeignete Technik, um den Fahrer zu benachrichtigen, dass diese Fahrlinien um mehr als ein empfohlenes Ausmaß abgewichen sind. Dieser Typ von Alarm oder Informationen könnte zum Fahrer über die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität, die visuelle Anzeigeeinheit 72, die akustische Alarmeinheit 74, die haptische Alarmeinheit 76 oder irgendeine Kombination davon übermittelt werden. Die vorstehend erwähnten Alarme könnten natürlich auch verwendet werden, um Abweichungen zwischen den anderen Fahrlinien anzugehen, wie z. B. zwischen der vorhergesagten Fahrlinie 200 und der idealen Fahrlinie (nicht dargestellt) oder ebenso gut zwischen der empfohlenen Fahrlinie 202 und der idealen Fahrlinie. Wenn der Fahrer der empfohlenen Fahrlinie folgt, ist es möglich, dass die vorhergesagten und empfohlenen Fahrlinien 200 und 202 auf der Anzeige, die auf die Windschutzscheibe 90 projiziert wird, überlappen oder sich miteinander vereinigen. Dieses Szenario könnte auch zum Fahrer über einen oder mehrere der vorstehend aufgelisteten Alarme übermittelt werden.
Das Leistungsfahrsystem 12 kann auch Fahrersignale von den Fahrersensoren 50, 52 verwenden, um Einstellungen an einer oder mehreren der vorstehend erwähnten Fahrlinien durchzuführen. Gemäß einer Ausführungsform kann Schritt 120 die Blickdetektionsmerkmale der Fahrersensoren 50, 52 verwenden (z. B. wenn der Fahrer eine am Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung (HMD-Vorrichtung) trägt), um den Kurs oder Weg von einer oder mehreren der virtuellen Fahrlinien dynamisch einzustellen, um die Absichten des Fahrers zu berücksichtigen. In 3 ist die ursprüngliche vorhergesagte Fahrlinie 200 sowie eine blickmodifizierte vorhergesagte Fahrlinie 200' gezeigt, die geringfügig nach rechts verschoben ist, um die Richtung des Blicks des Fahrers widerzuspiegeln, der in der Richtung der Innenseite der Wende ist. Ähnliche Blickmodifikationstechniken können verwendet werden, um die anderen Fahrlinien einzustellen und blickmodifizierte empfohlene Fahrlinien 202' und blickmodifizierte ideale Fahrlinien (nicht dargestellt) zu erzeugen. In dieser Weise können das System und das Verfahren dynamisch die visuelle Rückmeldung auf der Strecke, die zum Fahrer in Echtzeit geliefert wird, auf der Basis dessen, wohin er blickt, ändern oder einstellen. Eine mögliche Weise zum Implementieren dieses Merkmals besteht darin, das relative Ausmaß an Fahreraugenbewegung von einem gewissen Referenzpunkt zu quantifizieren und dann das Ausmaß an Augenbewegung in ein entsprechendes Ausmaß an Bewegung der projizierten Fahrlinie auf der Straßenoberfläche umzusetzen (z. B. führt ein gewisser Grad an Augenbewegung zu einer entsprechenden Verlagerung der Fahrlinie auf der Anzeige und kann durch Faktoren wie z. B. die Bildebene der Anzeige für erweiterte Realität beeinflusst werden). Andere Techniken können sicherlich verwendet werden, um die Blickdetektionsinformationen mit den verschiedenen Fahrempfehlungen, die durch das Verfahren bereitgestellt werden, zu korrelieren.
Eine andere Verwendung von Fahrersignalen von Fahrersensoren 50, 52 beinhaltet das Phänomen der Parallaxe. Die Ausrichtung von Anzeigeelementen in der Szene für erweiterte Realität, die auf die Windschutzscheibe 90 projiziert wird, kann an verschiedenen Stellen in Abhängigkeit vom Blick des Fahrers erscheinen. Dieses Phänomen ist als Parallaxe bekannt. Damit ein Fahrer den räumlichen Abstand von seinem Körper zu einem Zielobjekt verarbeitet, muss der Benutzer dynamische Variablen berücksichtigen, die vom Gehirn über mehrere Gradienten von Eingangsfluss in Raum und Zeit berechnet werden. Das Parallaxenphänomen kann auftreten, wenn das visuelle System des Gehirns versucht, die dreidimensionale Struktur der Welt aus einem zweidimensionalen Netzhautbild abzuleiten. Die Bewegung des Kopfs kann eine scheinbare Bewegung von nahegelegenen Objekten in Bezug auf entfernte verursachen. Je näher das Objekt zum Benutzer liegt, desto größer kann die scheinbare Bewegung werden. Mit anderen Worten, die Parallaxe ermöglicht, dass das Gehirn die dreidimensionale Struktur der Welt auf der Basis der Tatsache ableitet, dass Objekte, die näher zum Benutzer liegen, sich schneller bewegen als Objekte, die weiter weg sind, wenn sich der Benutzer durch die Umgebung bewegt. Folglich kann sich die Parallaxe auf die durch die Vorrichtung 70 bereitgestellte Szene für erweiterte Realität auswirken, da, wenn der Benutzer seinen Kopf bewegt, Anzeigeelemente sich schneller bewegen können als die Umgebungselemente. Das vorliegende Verfahren kann Bewegungen des Kopfs des Fahrers berücksichtigen, wie z. B. jene, die sich auf den Blick des Fahrers auswirken, um die Fahrlinien dorthin zurück zu verschieben, wo sie sein sollten, anstatt dass die Linien dort sind, wo der Fahrer sie aufgrund des Parallaxenphänomens wahrnimmt.
In den vorangehenden Ausführungsformen hat das Verfahren Fahrempfehlungen in Form von virtuellen Fahrlinien bereitgestellt, andere Typen von Empfehlungen oder Vorschlägen können jedoch dem Fahrer ebenso dargestellt werden. Schritt 120 kann beispielsweise den Fahrer mit einer oder mehreren Fahrempfehlungen in Form von Brems-, Beschleunigungs-, Lenk- und/oder Schaltempfehlungen versehen. Die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität kann Farbe, Muster oder andere Indizien verwenden, um den Fahrer zu informieren, wann und über den Umfang, in dem er bremsen, beschleunigen, lenken und/oder schalten sollte. Zur Erläuterung, wenn das Verfahren bestimmt, dass der Fahrer ein Bremsereignis beginnen sollte, können ein Bremsindikator in Form von einer oder mehreren der Fahrlinien, die die Farben ändern (z. B. rot werden), und ein lineares Gradientengitter verwendet werden, um das Ausmaß der zu verwendenden Bremskraft anzugeben. Vollständig rot könnte angeben, dass der Benutzer eine volle Kraft auf die Bremsen aufbringen sollte, während rötlich-gelb angeben könnte, dass der Benutzer allmählich die Bremsen anwenden sollte, um ein Beispiel zu nennen. Eine ähnliche Methode könnte mit Beschleunigungsempfehlungen durchgeführt werden. Vollständig grün könnte beispielsweise angeben, dass der Fahrer volle Kraft auf das Fahrpedal aufbringen sollte, während gelblich-grün angeben könnte, dass der Fahrer allmählich beschleunigen sollte. Diese und andere Brems- und Beschleunigungsindikatoren können durch das Leistungsfahrsystem 12 verwendet werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können verschiedene Typen von Lenkindikatoren verwendet werden, um Lenkempfehlungen durchzuführen. Die Ausgabevorrichtungen könnten beispielsweise haptische Elemente umfassen, die in verschiedene Teile des Fahrersitzes, Lenkrades, anderer Fahrzeugteile usw. integriert sind und verwendet werden, um verschiedene Fahrempfehlungen zu alarmieren oder zu übermitteln. Wenn der vorhergesagte Weg des Fahrzeugs zu weit links von einem empfohlenen oder idealen Weg liegt, oder wenn das Verfahren angibt, dass der Fahrer eine Linksabbiegelenksequenz beginnen sollte, dann können die haptischen Elemente auf der linken Seite des Fahrersitzes verwendet werden, um den Fahrer über diese Empfehlungen mit Vibrationen durch die linke Seite des Sitzes zu alarmieren. Andere Lenkindikatoren könnten Empfehlungen umfassen, die auf die Fahrzeugwindschutzscheibe über die Blickfeldanzeige (HUD) projiziert werden und den Fahrer über eine potentielle Übersteuerung und Untersteuerung informieren. In einem speziellen Beispiel könnte die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität einen Referenzpunkt auf der Fahrzeugwindschutzscheibe 90 anzeigen und könnte den Fahrer anweisen, bis zum Erreichen des gewählten Punkts zu lenken und dann das Fahrzeug erneut auszurichten. Folglich kann ein Lenkindikator vom System verwendet werden, um Lenkempfehlungen oder einen Lenkvorschlag zu übermitteln, und ein visueller Lenkindikator könnte von entsprechenden akustischen, haptischen und/oder anderen Alarmen begleitet sein.
Das Verfahren kann auch überwachen, wenn der Fahrer Gänge in einem Handschaltgetriebe schaltet, und die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität und/oder irgendeine andere Ausgabevorrichtung verwenden, um ideale Schaltpunkte mit einem oder mehreren Schaltindikatoren vorzuschlagen. In dem Beispiel eines visuellen Schaltindikators könnte die Blickfeldanzeige (HUD) einen visuellen oder graphischen Alarm darstellen, der den Fahrer informiert, wenn er zu früh, zu spät oder zum optimalen Zeitpunkt geschaltet hat. Es sollte erkannt werden, dass die verschiedenen Fahrempfehlungen oder Trainingstipps auf der Strecke, die vorstehend beschrieben sind, nicht auf irgendeine spezielle Kombination von Ausgabevorrichtungen begrenzt sind, da diese Empfehlungen oder Indikatoren mit irgendeiner Kombination von visuellen, akustischen und/oder haptischen Ausgabevorrichtungen ausgeführt werden könnten. Es ist auch möglich, dass das vorliegende Verfahren beim Stabilisieren des Fahrzeugs unterstützt, wenn das Leistungsfahrsystem 12 detektiert, dass das Fahrzeug die Kontrolle verliert oder anderweitig instabil wird.
Es ist auch möglich, dass das Verfahren einen Fahrer mit Vorschlägen hinsichtlich Fahrzeugmodifikationen versieht und diese Vorschläge oder Empfehlungen in Echtzeit oder in irgendeiner späteren Stufe bereitgestellt werden können. Ein Beispiel einer vorgeschlagenen Fahrzeugmodifikation ist das Empfehlen einer Änderung des Luftdrucks in einem oder mehreren der Reifen, um die Reifen für den gefahrenen speziellen Kurs geeigneter zu machen. Wiederum könnte diese Empfehlung in Echtzeit über die Vorrichtung 70 für erweiterte Realität durchgeführt werden, so dass der Fahrer den Reifendruck zu irgendeiner Zeit während des Kurses erhöhen oder verringern kann oder er dies durchführen könnte, nachdem das Fahren beendet ist, wie z. B. während Schritt 130.
Wie vorstehend erwähnt, kann das Verfahren dem Fahrer sowohl Fahrempfehlungen als auch statistische Informationen darstellen und kann dies mit der Vorrichtung 70 für erweiterte Realität und/oder irgendeiner anderen Ausgabevorrichtung. Mit Bezug auf 3 und 4 umfasst die Vorrichtung für erweiterte Realität in jeder von diesen Figuren sowohl Fahrempfehlungen als auch statistische Informationen. Die statistischen Informationen können sich ändern oder aktualisiert werden in Echtzeit in einer Szene für erweiterte Realität, es ist jedoch weniger in Form von Empfehlungen und mehr in Form von Statistiken, die für den Fahrer nützlich sein können. Statistische Informationen können eine Kurskarte 222, mittlere und Zielleistungsparameter 224 (z. B. die mittlere bisherige Fahrzeuggeschwindigkeit neben der Zielfahrzeuggeschwindigkeit für diesen Kurs), einen Gangindikator 226 und einen Zielrundenzeitindikator 228 umfassen. Andere statistische Informationen und Anzeigeelemente sind möglich. Es sollte auch beachtet werden, dass es möglich sein kann, Anzeigeelemente übereinander zu überlagern, beispielsweise wenn ein statisches Anzeigeelement wie z. B. die Kurskarte auf die Anzeigeelemente überlagert wird.
Sobald das Verfahren eine Echtzeitrückmeldung oder Rückmeldung auf der Strecke zum Fahrer geliefert hat und das Fahrzeug nicht mehr auf der Strecke oder dem Kurs gefahren wird, kann Schritt 130 eine Datenanalyse oder irgendeinen anderen Typ von Zusammenfassung von allen Informationen und Daten, die während der Fahrt gesammelt wurden, bereitstellen. Diese Daten können von einer Borddatenaufzeichnungseinheit 78, einer entfernten Datenaufzeichnungseinheit 80 oder irgendeiner Kombination davon stammen. Der Typ von Analyse, die durchgeführt wird, wird weitgehend dadurch vorgegeben, wie der Benutzer das Leistungsfahrsystem 12 eingerichtet hat, da das System viele Einstellungen und Optionen aufweist und in unzähligen Weisen individuell angepasst werden kann. In einem Beispiel bewertet Schritt 130 die verschiedenen Rundenzeiten, die Fahrlinie, die tatsächlich vom Fahrzeug 10 genommen wurde, die Beschleunigungs- und/oder Verlangsamungspunkte usw. und versieht dann den Benutzer mit einer Zusammenfassung des Rennens; diese Zusammenfassung kann Fahrempfehlungen, Trainingstipps usw. umfassen oder nicht. Es ist auch möglich, dass Informationen und Daten durch verschiedene Plattformen von sozialen Medien oder Vernetzungsseiten geteilt werden.
Wieder sind die vorangehende Beschreibung des beispielhaften Leistungsfahrsystems 12 und die Zeichnungen in 1–4 nur vorgesehen, um potentielle Ausführungsformen zu erläutern, da das folgende Verfahren nicht auf die Verwendung mit nur diesem Leistungsfahrsystem eingeschränkt ist. Irgendeine Anzahl von verschiedenen Systemen, Modulen, Vorrichtungen usw., einschließlich derjenigen, die sich signifikant von den in 1–4 gezeigten unterscheiden, können stattdessen verwendet werden.
Selbstverständlich ist die vorangehende Beschreibung keine Definition der Erfindung, sondern ist eine Beschreibung von einer oder mehreren bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarte(n) spezielle(n) Ausführungsform(en) begrenzt, sondern ist vielmehr nur durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und sollen nicht als Begrenzungen für den Schutzbereich der Erfindung oder die Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen verwendet werden, aufgefasst werden, außer wenn ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der (den) offenbarten Ausführungsformen) werden für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich. Die spezifische Kombination und Reihenfolge von Schritten ist beispielsweise nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten umfassen kann, die weniger, mehr oder andere Schritte aufweist als hier gezeigt. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Wie in dieser Patentbeschreibung und den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”beispielsweise”, ”z. B.”, ”zum Beispiel”, ”wie z. B.” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließlich” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen verwendet werden, jeweils als offen aufgefasst werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen unter Verwendung ihrer breitesten angemessenen Bedeutung aufgefasst werden, wenn sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.

Claims

Leistungsfahrsystem für ein Fahrzeug, das umfasst: einen oder mehrere Fahrzeugsensoren, wobei der/die Fahrzeugsensoren) eine Navigationseinheit umfasst/umfassen, die Navigationssignale liefert, die den Fahrzeugort darstellen; eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen, wobei die Ausgabevorrichtung(en) eine Vorrichtung für erweiterte Realität umfasst/umfassen, die eine visuelle Echtzeitrückmeldung zu einem Fahrer liefert; und ein Steuermodul, das mit dem/den Fahrzeugsensor(en) und der/den Ausgabevorrichtung(en) gekoppelt ist, wobei das Steuermodul dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf dem Fahrzeugort basieren und die bewirken, dass die Vorrichtung für erweiterte Realität den Fahrer mit einer visuellen Echtzeitrückmeldung versieht, die eine oder mehrere virtuelle Fahrlinien umfasst, die auf eine vom Fahrer gesehene tatsächliche Straßenoberfläche überlagert wird/werden.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei der/die Fahrzeugsensor(en) ferner umfasst/umfassen: einen Geschwindigkeitssensor, der Geschwindigkeitssignale liefert, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellen, eine Fahrzeugdynamiksensoreinheit, die Fahrzeugdynamiksignale liefert, die eine Fahrzeugbeschleunigung darstellen, ein Kraftmaschinensteuermodul, das Kraftmaschinenzustandssignale liefert, die einen Kraftmaschinen- oder Getriebezustand darstellen, ein Bremssteuermodul, das Bremszustandssignale liefert, die einen Bremszustand darstellen, und ein Lenksteuermodul, das Lenkzustandssignale liefert, die einen Lenkwinkel darstellen; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf einem oder mehreren Parametern basieren, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die besteht aus: der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugbeschleunigung, dem Kraftmaschinen- oder Getriebezustand, dem Bremszustand oder dem Lenkwinkel.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: einen oder mehrere Außensensoren, wobei der/die Außensensor(en) einen Zielfahrzeugsensor umfasst/umfassen, der Zielfahrzeugsignale liefert, die ein oder mehrere nahgelegene Objekte darstellen; und das Steuermodul, das mit dem/den Außensensoren) gekoppelt ist und ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf der Anwesenheit des/der nahegelegenen Objekts/Objekte basieren.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: einen oder mehrere Außensensoren, wobei der/die Außensensor(en) einen Umgebungssensor umfasst/umfassen, der Umgebungssignale liefert, die das äußere Wetter oder andere Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs darstellen; und das Steuermodul, das mit dem/den Außensensoren) gekoppelt ist und ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf dem äußeren Wetter oder anderen Bedingungen außerhalb des Fahrzeugs basieren.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, das ferner umfasst: einen oder mehrere Fahrersensoren, wobei der/die Fahrersensor(en) eine Kamera umfasst/umfassen, die in Richtung des Gesichts des Fahrers gerichtet ist und Fahrersignale liefert, die das Gesichtsverhalten darstellen; und das Steuermodul, das mit dem einen oder den mehreren Fahrersensoren gekoppelt ist und ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die zumindest teilweise auf dem Gesichtsverhalten des Fahrers basieren.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 5, wobei die Kamera ein Teil einer am Kopf angebrachten Anzeige (HMD) ist, die vom Fahrer getragen wird, und Fahrersignale liefert, die das Gesichtsverhalten darstellen und eine Blickdetektionsinformationen umfassen; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die bewirken, dass die Vorrichtung für erweiterte Realität die virtuelle(n) Fahrlinie(n) zumindest teilweise auf der Basis des Blicks des Fahrers einstellt.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung für erweiterte Realität ferner eine Blickfeldanzeige (HUD) umfasst; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur HUD zu liefern, die bewirken, dass die HUD die visuelle Echtzeitrückmeldung auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert, so dass die virtuelle(n) Fahrlinie(n) projizierte Bilder umfasst/umfassen, die auf die tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, überlagert werden.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung für erweiterte Realität ferner eine am Kopf angebrachte Anzeige (HMD) umfasst, die vom Fahrer getragen wird; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur HMD zu liefern, die bewirken, dass die HMD die visuelle Echtzeitrückmeldung auf einer Sichtlinse der HMD anzeigt, so dass die virtuelle(n) Fahrlinie(n) angezeigte Bilder umfasst/umfassen, die auf die tatsächliche Straßenoberfläche, die vom Fahrer gesehen wird, überlagert werden.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei virtuelle(n) Fahrlinie(n) mindestens eine Fahrlinie umfasst/umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: einer vorhergesagten Fahrlinie, die einen erwarteten Weg des Fahrzeugs darstellt, einer empfohlenen Fahrlinie, die einen vorgeschlagenen Weg des Fahrzeugs auf der Basis von aktuellen Bedingungen darstellt, oder einer idealen Fahrlinie, die einen idealen Weg für das Fahrzeug darstellt.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei die virtuelle(n) Fahrlinie(n) eine vorhergesagte Fahrlinie, die einen erwarteten Weg des Fahrzeugs darstellt, und mindestens eine weitere Fahrlinie umfasst/umfassen; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, die vorhergesagte Fahrlinie und die mindestens eine weitere Fahrlinie zu vergleichen und Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die bewirken, dass die Vorrichtung für erweiterte Realität den Fahrer warnt, wenn die Fahrlinien um ein bestimmtes Ausmaß abweichen.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur Vorrichtung für erweiterte Realität zu liefern, die bewirken, dass die Vorrichtung für erweiterte Realität eine oder mehrere Fahrempfehlungen an den Fahrer durchführt, und die Fahrempfehlungen) aus der Gruppe ausgewählt ist/sind, die besteht aus: einer Bremsempfehlung, einer Beschleunigungsempfehlung, einer Lenkempfehlung oder einer Schaltempfehlung.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei die Ausgabevorrichtung(en) ferner eine haptische Alarmeinheit umfasst/umfassen, die in einen Fahrersitz integriert ist; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, Steuersignale zur haptischen Alarmeinheit zu liefern, die bewirken, dass die haptische Alarmeinheit den Fahrer über eine Fahrempfehlung durch Ausgeben von Vibrationen durch den Fahrersitz informiert.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 1, wobei die Ausgabevorrichtung(en) ferner eine Datenaufzeichnungseinheit umfasst/umfassen, die im Fahrzeug, vom Fahrzeug entfernt oder beides angeordnet ist; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, die Datenaufzeichnungseinheit anzuweisen, Informationen und Daten während eines Fahrereignisses auf dem bekannten Kurs aufzuzeichnen, so dass Informationen und Daten anschließend ausgewertet oder geteilt werden können.
Leistungsfahrsystem nach Anspruch 13, wobei die Datenaufzeichnungseinheit vom Fahrzeug entfernt angeordnet ist und ein Teil eines Datenspeichersystems auf Cloud-Basis ist; und das Steuermodul ferner dazu konfiguriert ist, eine Telematikeinheit anzuweisen, drahtlos Informationen und Daten, die während eines Fahrereignisses auf dem bekannten Kurs gesammelt werden, zur entfernten Datenaufzeichnungseinheit zu senden, so dass Informationen und Daten anschließend ausgewertet oder geteilt werden können.
Leistungsfahrsystem für ein Fahrzeug, das umfasst: einen oder mehrere Fahrersensoren, wobei der/die Fahrersensor(en) eine Kamera umfasst/umfassen, die in Richtung des Gesichts des Fahrers gerichtet ist und Fahrersignale liefert, die das Gesichtsverhalten des Fahrers darstellen; eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen, wobei die Ausgabevorrichtungen) Fahrempfehlungen auf der Strecke zu einem Fahrer liefert/liefern; und ein Steuermodul, das mit dem/den Fahrersensor(en) und der/den Ausgabevorrichtung(en) gekoppelt ist, wobei das Steuermodul dazu konfiguriert ist, Steuersignale zu der/den Ausgabevorrichtung(en) zu liefern, die bewirken, dass die Ausgabevorrichtung(en) Einstellungen an den Fahrempfehlungen auf der Strecke zumindest teilweise auf der Basis von Änderungen im Gesichtsverhalten des Fahrers durchführt/durchführen.
Verfahren zum Betreiben eines Leistungsfahrsystems für ein Fahrzeug mit den Schritten: Empfangen von Signalen von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren an einem Steuermodul, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrzeugsensorsignale sich auf den Betriebszustand des Fahrzeugs beziehen; Empfangen von Signalen von einem oder mehreren Fahrersensoren am Steuermodul, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrersensorsignale sich auf das Gesichtsverhalten des Fahrers beziehen; Versehen des Fahrers mit einer oder mehreren Fahrempfehlungen, während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Fahrempfehlung(en) zumindest teilweise auf den Fahrzeugsensorsignalen basiert/basieren; und Einstellen der Fahrempfehlung(en), während das Fahrzeug gefahren wird, wobei die Einstellung an der/den Fahrempfehlung(en) zumindest teilweise auf dem Gesichtsverhalten des Fahrers basiert.