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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um eine Fahrzeuginformation in einem Fahrzeug darzustellen.
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Die
US 2011/0227717 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug. Dabei erfasst eine Anzeigepositionsanpassungsvorrichtung eine Gierrate und passt die Position des auf der Anzeige dargestellten Bildes abhängig von dieser Gierrate an.
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Die
DE 10 2008 026 397 A1 offenbart eine Schätzung zur Fahrzeugdynamik anhand eines stationären Objekts, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit in Längsrichtung und in Querrichtung abhängig von einer Giergeschwindigkeit, einem Seitenschlupfwinkel und einem Lenkradwinkel geschätzt wird.
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Die
DE 10 2006 026 572 A1 beschreibt die Anzeige von Fahrzeugbewegungen, wobei neben einer Sollfahrspur und einer zukünftigen Fahrspur auch Fahrrouten und die momentane Position eines Schleppers dargestellt werden.
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Die
DE 600 29 377 T2 offenbart die Bestimmung einer Fahrzeugbewegung mit Hilfe von Fahrbahnmarkierungen. Dabei wird eine Warnung angezeigt, wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug außerhalb der Fahrspur befindet oder wenn die Gefahr des Abweichens von der Fahrspur gemutmaßt wird.
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Die
DE 10 2007 027 000 A1 beschreibt einen Spurhalteassistenten, wobei in Abhängigkeit einer Abweichung eines Fahrzeugs von einer Fahrspur eine Warnung ausgegeben wird.
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Auch die
US 2011/0316685 A1 beschreibt einen Spurhalteassistenten, welcher eine Warnung ausgibt, wenn erwartet wird, dass ein Fahrzeug eine Fahrspur verlässt.
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Die
DE 10 2004 048 047 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerwarnung, falls ein Verlassen der Fahrspur droht.
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Die Multifunktionsanzeige ist in letzter Zeit mehr und mehr zum zentralen Bedienungselement des gesamten Fahrzeugs geworden. Was als Anzeige für erweiterte Radio- und Medieninformationen begann, stellt heute als HMI (Human Machine Interface) eine Vielzahl an Darstellungs- und Einstellungsmöglichkeiten für zahlreiche Funktionen des Fahrzeugs und für Infotainment- sowie Kommunikationssysteme des Fahrzeugs bereit. Da die Bedienung der Multifunktionsanzeige auch während der Fahrt erlaubt ist, wird die Aufmerksamkeit des Fahrers für einige Augenblicke nachteiligerweise vom Fahrgeschehen abgelenkt. Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, diesen Nachteil zu vermeiden oder zumindest abzumildern.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Darstellung einer Fahrzeuginformation in einem Fahrzeug nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Darstellung einer Fahrzeuginformation in einem Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte:
- • Erfassen eines Drehwinkels des Fahrzeugs in Bezug auf eine von dem Fahrzeug aktuell befahrenen Fahrbahn. Dabei ist der Drehwinkel als Winkel zwischen der Längsrichtung des Fahrzeugs und der Längsrichtung der Fahrbahn bzw. Fahrspur am aktuellen Ort des Fahrzeugs definiert.
- • Darstellen der Fahrzeuginformation auf einer Anzeige des Fahrzeugs.
- • Darstellen einer Repräsentation oder Darstellung des Drehwinkels zusammen mit der Fahrzeuginformation auf der Anzeige. Dabei werden insbesondere die Fahrzeuginformation und die Darstellung des Drehwinkels einander überlagert auf derselben Anzeige dargestellt.
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Indem der Drehwinkel zusätzlich zur Fahrzeuginformation auf der Anzeige dargestellt wird, kann der Fahrer des Fahrzeugs vorteilhafterweise anhand der Anzeige erkennen, ob sein Fahrzeug korrekt auf der Fahrspur fährt oder ob sein Fahrzeug droht, die Fahrspur zu verlassen.
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Das Erfassen des Drehwinkels kann dabei durch einen oder durch mehrere Sensoren des Fahrzeugs realisiert werden. Dabei kann beispielsweise ein spezifischer Sensor eingesetzt werden, welcher speziell (nur) den Drehwinkel erfasst. Darüber hinaus ist es möglich, den Drehwinkel von aus anderen Gründen vorhandenen Systemen des Fahrzeugs abzuleiten, wie beispielsweise aus einem Spurhalte-Assistenzsystem oder einem Lenkwinkelsensor.
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Auch bei der Ermittlung der aktuell von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn existieren mehrere Möglichkeiten. Zum einen kann die Fahrbahn anhand eines Navigationssystems des Fahrzeugs bestimmt werden. Zum anderen kann die Fahrbahn mit einem Spurhalte-Assistenzsystem anhand von Markierungen der Fahrbahn erfasst werden.
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Dabei wird der Drehwinkel über einen virtuellen Untergrund oder Hintergrund auf der Anzeige dargestellt, wobei dieser Untergrund mehrere geradlinige Liniensegmente umfasst.
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Dabei ist ein Winkel, welcher zwischen dem jeweiligen Liniensegment und einer vorbestimmten festliegenden Geraden innerhalb der Ebene der Anzeige definiert ist, proportional zu dem Drehwinkel.
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Die Gerade innerhalb der Ebene der Anzeige steht dabei insbesondere auf dem unteren oder oberen Rand der Anzeige senkrecht. Daher verlaufen die Liniensegmente parallel zu der Geraden, wenn der Drehwinkel 0° beträgt und somit das Fahrzeug korrekt der Fahrspur folgt.
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Die Erfindung umfasst auch Varianten, bei welchen die geradlinigen Liniensegmente dreidimensional auf der Anzeige dargestellt werden. Bei dieser dreidimensionalen Darstellung der Liniensegmente erscheinen diese Liniensegmente zweidimensional (d.h. in der Ebene der Anzeige) zusammenzulaufen, obwohl die Liniensegmente dreidimensional gesehen parallel verlaufen sollen. In diesem Fall gilt die festliegende Gerade (nur) für dasjenige geradlinige Liniensegment (in der Mitte), welches bei einem Drehwinkel von 0° parallel zu der Geraden verläuft.
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Die zusammen mit der Darstellung des Drehwinkels auf der Anzeige dargestellte Fahrzeuginformation umfasst bevorzugt zumindest eine Information, welche ausgewählt ist aus der folgenden Menge von Informationen:
- • Eine Information einer Klimaanlage des Fahrzeugs.
- • Eine Information eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs.
- • Eine Information eines Navigationssystems des Fahrzeugs.
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Dabei wird unter dem Begriff der dargestellten Information auch die Darstellung eines Bedienelements (z.B. Knopfes) auf der Anzeige verstanden, mit welchem die entsprechende Anlage oder das entsprechende System des Fahrzeugs bedient werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Fahrzeuginformation auf der Anzeige ausgeblendet, wenn ein Betrag des Drehwinkels größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
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Wenn der Betrag des Drehwinkels den vorbestimmten Schwellenwert (z.B. 20°) überschreitet, besteht die Gefahr, dass das Fahrzeug die aktuelle Fahrspur deutlich verlässt. Daher wird die Anzeige der Fahrzeuginformation ausgeblendet, wodurch eine weitere Bedienung eines entsprechenden Systems des Fahrzeugs unmöglich gemacht wird, um den Fahrer des Fahrzeugs dazu zu bewegen, seinen Blick wieder auf die Straße zu lenken.
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Als Variante dieser Ausführungsform sind ein Aufblinken des virtuellen Untergrunds sowie ein akustisches und/oder haptisches Warnsignal denkbar, wenn der Betrag des Drehwinkels einen weiteren vorbestimmten Schwellenwert (z.B. 15°) überschreitet.
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Es existiert auch die erfindungsgemäße Möglichkeit, dass beispielsweise mit Abstandssensoren die Wahrscheinlichkeit einer drohenden Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis oder anderen Verkehrsteilnehmer abhängig von der Fahrgeschwindigkeit und/oder vom Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis bzw. Verkehrsteilnehmer bestimmt wird. Falls diese Wahrscheinlichkeit über einem vorbestimmten Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert liegt, kann die Anzeige der Fahrzeuginformation ausgeblendet werden. Wenn demnach mit einer Kollision des Fahrzeugs zu rechnen ist, wird die Anzeige vorteilhafterweise ausgeblendet, auch wenn das Fahrzeug korrekt in der Fahrspur fährt (der Drehwinkel unterhalb des weiteren Schwellenwerts liegt). Als Variante sind ein Aufblinken des virtuellen Untergrunds sowie ein akustisches und/oder haptisches Warnsignal denkbar, wenn die Wahrscheinlichkeit einen weiteren vorbestimmten Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert überschreitet, welcher kleiner als der vorher erwähnte Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert ist. Diese erfindungsgemäße Möglichkeit kann beispielweise im zähfließenden Verkehr, im Stau oder beim Parken eingesetzt werden.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird beispielsweise mit einem Annäherungssensor erfasst, ob die Anzeige (und damit das entsprechende System) vom Beifahrer bedient wird. Beispielsweise über einen Sitzbelegungssensor kann dabei erfasst werden, ob sich überhaupt ein Beifahrer im Fahrzeug befindet. Für den Fall, dass die Anzeige bzw. das System von der Beifahrerseite bedient wird, kann vorteilhafterweise die Anzeige nicht ausgeschaltet werden und/oder der virtuelle Untergrund nicht blinken, auch wenn der Drehwinkel über dem weiteren Schwellenwert oder gar über dem Schwellenwert oder die Kollisions-Wahrscheinlichkeit über dem weiteren Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert oder gar über dem Wahrscheinlichkeits-Schwellenwert liegt. Dadurch wird vorteilhafterweise gewährleistet, dass die Anzeige bzw. das System vom Beifahrer bedienbar bleibt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann zumindest eines der Liniensegmente in Form von mehreren voneinander beabstandeten Strecken dargestellt werden. Bei dieser weiteren Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst und eine Geschwindigkeit, mit welcher sich diese Strecken entlang der Längsrichtung des Liniensegments auf der Anzeige bewegen, wird entsprechend (d.h. proportional zu) der erfassten Geschwindigkeit des Fahrzeugs eingestellt.
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Gemäß dieser weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform stellt der virtuelle Untergrund zusätzlich zum Drehwinkel auch eine Information über die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs bereit.
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Darüber hinaus ist es möglich, den Drehwinkel mit Hilfe eines Fahrzeugmodells auf der Anzeige darzustellen. Dazu kann ein Winkel zwischen der Längsrichtung dieses Fahrzeugmodells und einer vorbestimmten festliegenden Geraden innerhalb der Ebene der Anzeige proportional zu dem Drehwinkel eingestellt werden. Auch diese vorbestimmte Gerade kann insbesondere senkrecht auf dem unteren Rand der Anzeige (oder auf dem oberen Rand der Anzeige) stehen.
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Zusätzlich kann der Drehwinkel anhand eines Pfeils, welcher entlang der Längsmittelachse des Fahrzeugmodells verläuft auf einer Winkelskala auf der Anzeige dargestellt werden, wobei der Pfeil jeweils auf einen Skalenwert der Winkelskala zeigt, welcher dem aktuellen Drehwinkel des Fahrzeugs entspricht.
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Durch diese kompakte Darstellung des Drehwinkels, kann der Fahrer des Fahrzeugs sehr rasch und sehr anschaulich darüber informiert werden, wie sein Fahrzeug auf der Fahrspur bzw. Fahrbahn fährt.
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Schließlich kann der Drehwinkel als Zahlenwert auf der Anzeige dargestellt werden.
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Die Darstellung des Drehwinkels als Zahlenwert kann dabei zusätzlich zu den vorab beschriebenen Varianten zur Darstellung des Drehwinkels angegeben werden.
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Bei der Anzeige, auf welcher die Repräsentation des Drehwinkels zusammen mit der Fahrzeuginformation dargestellt wird, handelt es sich insbesondere um eine Anzeige eines Multifunktionsinstruments oder um die Anzeige eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zur Darstellung einer Fahrzeuginformation in einem Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung eine Anzeige, mindestens einen Sensor, um den Drehwinkel des Fahrzeugs bezüglich einer von dem Fahrzeug aktuell befahrenen Fahrbahn zu erfassen, und Steuermittel. Die Steuermittel sind ausgestaltet, um eine Repräsentation des Drehwinkels zusammen mit der Fahrzeuginformation auf der Anzeige darzustellen.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
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Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst.
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Während nach dem Stand der Technik beispielsweise in ein Head-Up-Display virtuelle Informationen in die reale Umgebung projiziert werden, werden durch die vorliegende Erfindung reale Bedingungen (in Form des Drehwinkels) in eine virtuelle auf einer Anzeige dargestellten Umgebung einbezogen, wodurch eine erweiterte Virtualität (augmented virtuality) entsteht.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch bei Schiffen, Flugzeugen sowie bei spurgeführten Fahrzeugen eingesetzt werden kann.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen im Detail mit Bezug zu den Figuren beschrieben.
- In 1 ist die erfindungsgemäße Darstellung eines virtuellen Untergrunds für einen Drehwinkel von 0° dargestellt.
- In 2 ist die erfindungsgemäße Darstellung eines virtuellen Untergrunds für einen geringen Drehwinkel dargestellt.
- In 3 ist die erfindungsgemäße Darstellung eines virtuellen Untergrunds für einen Drehwinkel von 15° zusammen mit einer Darstellung der Fahrgeschwindigkeit abgebildet.
- In 4 ist zur erfindungsgemäßen Darstellung eines Drehwinkels ein Fahrzeugmodell abgebildet.
- In 5 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
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In 1 ist als Fahrzeuginformation die Anzeige eines Klimasystems des Fahrzeugs abgebildet, wobei zur Repräsentation des Drehwinkels des Fahrzeugs ein virtueller Untergrund in Form von geradlinigen Liniensegmenten 1 dargestellt ist. Genauer sind als Fahrzeuginformation zum einen zwei Temperaturangaben 21 sowie zwei Bedienknöpfe 22, 23 des Klimasystems auf einer Anzeige 8 des Fahrzeugs dargestellt. Im dargestellten Fall beträgt der Drehwinkel 0°.
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Die Liniensegmente 1 sind dreidimensional dargestellt, so dass sie für einen Betrachter der Anzeige 8 als parallel verlaufend und senkrecht auf der Anzeige-Ebene stehend erscheinen. Zur Bestimmung des Drehwinkels anhand der Liniensegmente 1 existiert in der 1 eine Gerade 2, welche in der Praxis (d.h. beim Einsatz der Erfindung) nicht dargestellt ist. Der Drehwinkel des Fahrzeugs ist proportional zu einem Winkel, welcher zwischen dem mittleren Liniensegment 1' (in der Mitte der beiden Bedienelemente 22, 23 verlaufend) und der Geraden 2 ausgebildet ist.
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In 2 ist der Inhalt der Anzeige 8 der 1 für einen Drehwinkel von 15° dargestellt, wie man es an dem Winkel α zwischen dem mittigen Liniensegment 1' und der Geraden 2 erkennen kann. Der Fahrer erfasst dadurch vorteilhafterweise intuitiv die aktuelle Fahrsituation (den Drehwinkel) seines Fahrzeugs, auch wenn er gerade nur die Anzeige 8 betrachtet.
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Auch in 3 ist die Anzeige 8 für den Drehwinkel 6 von 15° dargestellt. Zusätzlich ist auf der Anzeige 8 in 3 ein Liniensegment 1' mit mehreren voneinander beabstandeten Strecken 7 abgebildet. Die Geschwindigkeit, mit welcher diese Strecken 7 entlang der Längsrichtung des zugehörigen Liniensegments 1' verlaufen, sind proportional zur Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Damit entspricht die Darstellung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anhand der Strecken 7 auf der Anzeige in 3 den Fahrbahnmittenmarkierungen beispielsweise auf der Autobahn, welche während einer Fahrt am Fahrzeug vorbeiziehen.
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Auf der Anzeige 8 der 4 wird der Drehwinkel 6 mit Hilfe einer Winkelskala 3 und in Form einer numerischen Darstellung abgebildet. Dazu wird auf der Anzeige 8 ein Modell 11 eines Fahrzeugs von oben dargestellt, wobei am Heck des Fahrzeugmodells 11 ein Pfeil 5 herausragt, welcher entlang der Längsmittelrichtung des Fahrzeugmodells 11 verläuft. Dieser Pfeil 5 stellt einen Zeiger dar, welcher auf der Winkelskala 3 den aktuellen Drehwinkel 6 des Fahrzeugs angibt. Zusätzlich sind so genannte ACC-Distanzen 4 vor dem Fahrzeugmodell 11 dargestellt. Anhand dieser ACC-Distanzen 4 kann der gewünschte Soll-Abstand zum vorweg fahrenden Fahrzeug und/oder zu Hindernissen eingestellt werden.
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Der Drehwinkel 6 informiert den Fahrer über die aktuelle Spur-Treue und kann den Fahrer vor dem Verlassen der Fahrbahn bzw. Fahrspur warnen. Darüber hinaus kann der Fahrer gleichzeitig vor einem Auffahren oder vor einer Kollision mit Hindernissen oder vorausfahrenden Fahrzeugen mittels der ACC-Distanzen 4 gewarnt werden. Wird beispielsweise anhand eines Abstandssensors des Fahrzeugs erfasst, dass mit einer Kollision zu rechnen ist, wird vorteilhafterweise der virtuelle Untergrund blinkend dargestellt und/oder die Fahrzeuginformation auf der Anzeige 8 ausgeblendet, um den Fahrer vor einer bevorstehenden Kollision zu warnen, auch wenn das Fahrzeug in der Spur fährt.
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Darüber hinaus ist in 4 rechts neben dem Fahrzeugmodell 11 eine Strichgrafik 13 dargestellt, welche mehrere Striche 14 umfasst. Diese Striche 14 bewegen sich mit einer Geschwindigkeit in der Längsrichtung der Strichgrafik 13, welche proportional zur Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Die Strichgrafik 13 entspricht dabei beispielsweise einem drehenden Inkrementen-Rad oder Zahnrad, welches von der Seite aus betrachtet wird. Dieses Inkrementen-Rad oder Zahnrad dreht sich somit proportional zur Fahrgeschwindigkeit und dient (ähnlich wie bei einem Stromzähler) zur Anzeige der aktuellen Fahrgeschwindigkeit.
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Die in 4 dargestellten Elemente (Drehwinkel 6, Winkelskala 3, Fahrzeugmodell 11, Pfeil 5, ACC-Distanzen 4, Strichgrafik 13) können optional auf der Anzeige 8 eingeblendet werden und somit zusammen mit den in 1 dargestellten Elementen 1, 21-23 auf derselben Anzeige 8 dargestellt werden.
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In 5 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung 20 und eine Klimaanlage 24 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 umfasst ihrerseits neben einer Steuerung 9 einen Sensor 12, um den Drehwinkel des Fahrzeugs 10 zu erfassen, und eine Anzeige 8, um Informationen oder Ausgaben der Klimaanlage 24 überlagert durch eine Repräsentierung des Drehwinkels 6 darzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Liniensegment
- 2
- Gerade
- 3
- Winkelskala
- 4
- ACC-Distanz
- 5
- Pfeil
- 6
- Drehwinkel
- 7
- Strecke
- 8
- Anzeige
- 9
- Steuerung
- 10
- Fahrzeug
- 11
- Fahrzeugmodell
- 12
- Sensor
- 13
- Strichgrafik
- 14
- Strich
- 20
- Vorrichtung
- 21
- Temperaturangabe
- 22, 23
- Knopf
- 24
- Klimaanlage
- α
- Winkel