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Die Erfindung geht auf von einem Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines gegebenen Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer gegebenen Rennstrecke, einem Kraftfahrzeug und einem Computerprogrammprodukt gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
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Fahrer von Sportwagen, Hobbyrennfahrer und Teilnehmer von Fahrerlehrgängen müssen zur Analyse der Linienwahl, d.h. der mit einem Kraftfahrzeug auf der Rennstrecke gefahrenen Fahrlinien, auf das vorhandene technische Equipment an den Rennstrecken oder im Prüfgelände zurückgreifen. Eine Aufzeichnung der gefahrenen Runde erfolgt, falls überhaupt erfasst, nur an spezifischen Stellen entlang der Strecke von außen oder über eine Dashcam aus dem Fahrzeug. Ein Video und/oder eine subjektive Einschätzung von Instruktoren sind die einzigen Hilfsmittel um eine spätere Fahranalyse durchzuführen.
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Eine solche Vorgehensweise ist beispielsweise in der
DE 10 2013 108 615 A1 beschrieben, welche ein Verfahren und System zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs offenbart, bei welchem während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs ein Video aufgezeichnet wird, das nach der Fahrt mit visualisierten Fahrzeugdaten wiedergegeben wird. In dieses Video können dabei als Fahrzeugdaten eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung, eine Rundenzeit, eine Geschwindigkeit und dergleichen eingeblendet werden.
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Weiterhin beschreibt die
DE 10 2009 020 997 A1 ein Verfahren zum Aufzeichnen und Verarbeiten von Fahrtdaten eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Position und Orientierung des Kraftfahrzeugs mithilfe eines satellitengestützten Positoiniersystems und einer in das Kraftfahrzeug eingebauten Stereokamera kontinuierlich während der Fahrt ermittelt werden. Weiterhin werden Streckendaten der Strecke bereitgestellt und für Analysezwecke eine Fahrtlinie, die auf der Basis der Positionen und Orientierungen während der Fahrt sowie der Streckendaten gewonnen wurde, in vorab durch Aufzeichnung einer Fahrt des Kraftfahrzeugs auf einer vorbestimmten Strecke gewonnene Bilder projiziert. Zudem ist es möglich eine Ideallinie in das Bild zu projizieren, die beispielsweise von einem erfolgreichen Rennfahrer stammt. Diese Analyse ist darüber hinaus aus Sicherheitsgründen nur nach der Fahrt bei stehendem Fahrzeug möglich.
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Während einer Fahrt können einem Fahrer durch diese Verfahren keine Hilfestellungen geboten werden, da hierbei eine Analyse immer nur nach einer Fahrt oder zwischen zwei Fahrten erfolgen kann.
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Die
DE 10 2012 216 623 A1 beschreibt eine dynamische Informationsdarstellung auf einer Headup-Anzeige für die volle Windschutzscheibe. Hierdurch können hervorstechende Merkmale einer Strecke, wie ein Fahrtrichtungsänderungspunkt oder ein Manöverpunkt über die Headup-Anzeige angezeigt werden. Hierdurch können einem Fahrer zwar Fahrhinweise ausgegeben werden, jedoch lassen sich durch diese hervorstechenden Merkmale nur singulär Hinweise ausgeben und zudem kann dadurch auch nur schlecht einem Fahrer eine Information darüber gegeben werden, wie gut oder schlecht der Fahrer diese Hinweise berücksichtigt oder berücksichtigt hat.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines gegebenen Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer gegebenen Rennstrecke, ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt, bereitzustellen, mittels welchen eine Verbesserung hinsichtlich der Unterstützung des Fahrer ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines gegebenen Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer gegebenen Rennstrecke, ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines gegebenen Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer gegebenen Rennstrecke wird während einer Fahrt mit dem gegebenen Kraftfahrzeug auf der gegebenen Rennstrecke fortwährend eine Position des gegebenen Kraftfahrzeugs in Bezug zur Rennstrecke für mindestens einen Streckenabschnitt der Rennstrecke erfasst. Weiterhin wird während einer erneuten Fahrt auf dem mindestens einen Streckenabschnitt eine aus der fortwährend erfassten Position ermittelten Fahrlinie für den mindestens einen Streckenabschnitt durch eine Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs angezeigt.
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Durch das Anzeigen der Fahrlinie, die den Positionsverlauf des Kraftfahrzeugs während der letzten Fahrt zumindest auf dem Streckenabschnitt veranschaulicht, wird der Fahrer vorteilhafterweise über seinen bisherigen Fahrverlauf, z.B. den der zuletzt gefahrenen Runde, bereits während der erneuten Fahrt informiert und kann bei der erneuten Fahrt deutlich besser sein Fahrverhalten korrigieren, um Verbesserungen zu erzielen. Auch ohne eine separate Analyse nach oder zwischen den Fahrten kann dem Fahrer vorteilhafterweise eine Analysemöglichkeit bereits während der Fahrt bereitgestellt werden. Auch mit erfolgter Analyse z.B. zwischen der ersten und der erneuten Fahrt kann ein Fahrer seine Verbesserungsabsichten hinsichtlich von Korrekturen des Fahrverlaufs deutlich einfacher umsetzen, wenn ihm der bisherige Fahrverlauf desselben Streckenabschnitts, der nun erneut durchfahren wird, angezeigt wird.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zusätzlich eine kraftfahrzeugspezifische Ideallinie für das gegebene Kraftfahrzeug und für die gegebene Rennstrecke bereitgestellt wird, wobei die Ideallinie einen Soll-Positionsverlauf für das gegebene Kraftfahrzeug auf der gegebenen Rennstrecke zumindest für mindestens einen zweiten Streckenabschnitt der Rennstrecke angibt, wobei die Ideallinie während der Fahrt mit dem gegebenen Kraftfahrzeug auf der gegebenen Rennstrecke und/oder während der erneuten Fahrt durch die Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs angezeigt wird.
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Diese Ideallinie kann also speziell für die zu fahrende Rennstrecke sowie auch speziell für das gegebene Kraftfahrzeug, mit welchen die Fahrt absolviert werden soll konzipiert sein. Zusätzlich erhält der Fahrer bereits während der Fahrt eine Vergleichsmöglichkeit zwischen seiner aktuellen Position und dem aktuellen Fahrverlauf in Bezug auf die Ideallinie sowie auch den Vergleich zur Fahrlinie der vorherigen Runde, insbesondere bezüglich des mindestens einen Streckenabschnitts. Der Fahrer kann damit während der, insbesondere erneuten, Fahrt bereits vergleichen, ob seine Fahrvorgaben zu einer Verbesserung oder Verschlechterung der bisherigen Fahrlinie in Bezug zur Ideallinie führen.
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Die Anzeige der Fahrlinie sowie ggf. der Ideallinie kann im Prinzip über jede beliebige Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Besonders Vorteilhaft ist es jedoch, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Fahrlinie, und insbesondere auch die Ideallinie, durch die als eine kontaktanaloge Anzeigeeinrichtung, insbesondere als kontaktanaloges Head-Up-Display, ausgebildete Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, so dass aus Sicht von zumindest einem Blickpunkt innerhalb des Kraftfahrzeugs, insbesondere aus Sicht des Fahrers, die Fahrlinie und/oder die Ideallinie positionskorrekt auf die reale Rennstrecke abgebildet werden.
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Die Anzeige der Fahrlinie der letzten Runde oder des zumindest einen Streckenabschnitts, sowie auch die Ideallinie können somit der Sicht auf die reale Umgebung, insbesondere auf die Rennstrecke, positionskorrekt überlagert sein, wodurch der Fahrer seinen Blick vorteilhafterweise nicht von der Fahrbahn abwenden muss, um die Fahrlinie bzw. die Ideallinie zu sehen. Die Visualisierung im Sichtfeld des Fahrers erfolgt damit indem das Bild der jeweiligen Ideallinie und/oder Fahrlinie in Echtzeit über ein kontaktanaloges Headup-Display oder eine andere kontaktanaloge Projektionstechnologie im Sichtfeld des Fahrers dargestellt wird. Kontaktanalog bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die „digitale Leitspur“, d.h. die Fahrlinie und/oder Ideallinie aus Sicht des Fahrers auf der Fahrbahn liegt und perspektivisch korrekt in die Realwelt eingespielt wird. Alternativ zu einem Head-up-Display kann als kontaktanaloge Anzeigeeinrichtung beispielsweise auch eine VR(Virtual Reality)-Brille verwendet werden, die über ein Display der Brille digitale Inhalte, in diesem Fall die Fahrlinie und optional die Ideallinie, der Sicht auf die reale Umgebung überlagert einblendet. Diese Visualisierung kann dabei insbesondere durch eine Rechenoperation erfolgen, gemäß welcher die Positionsdaten der ermittelten Fahrlinie und der Ideallinie in Bezug zu den weiterhin fortwährend erfassten Positionsdaten des Kraftfahrzeugs gesetzt werden. Weiterhin kann, insbesondere im Fall eines Head-up-Displays als Anzeigeeinrichtung, in die Rechenoperation auch die Position der Augen des Fahrers eingehen, die beispielsweise als eine Standartposition oder Durchschnittsposition angenommen werden kann oder auch durch entsprechende Erfassungsmittel, zum Beispiel einer Innenraumkamera des Kraftfahrzeugs oder eines Eyetrackers erfasst werden kann. Im Falle einer am Kopf getragenen Anzeigeeinrichtung, wie einer VR-Brille, kann entsprechend auch die Position der Anzeigeeinrichtung, d.h. der VR-Brille, in Bezug zur Umgebung erfasst und berücksichtigt werden. Entsprechend kann einem Fahrer so bereits während seinen Fahrten eine Analysemöglichkeit seines bisherigen und auch aktuellen Fahrverhaltens insbesondere in Bezug zur Ideallinie geboten werden, ohne dabei ein Sicherheitsrisiko durch Ablenkung eingehen zu müssen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zusammen mit der Ideallinie mindestens ein Soll-Fahrtparameterwert eines Fahrtparameters bereitgestellt, wobei der mindestens eine Soll-Fahrtparameterwert einem Positionswert der Ideallinie zugeordnet ist, wobei während der Fahrt bei der Anzeige der Ideallinie der Soll-Fahrtparameterwert an einer Stelle gemäß dem ihm zugeordneten Positionswert angezeigt wird. Zusätzlich zur Ideallinie können einem Fahrer damit vorteilhafterweise auch Hinweise oder Vorgaben bezüglich Fahrtparameter, z.B. ideale Bremspunkte, usw. gemacht werden. Damit wird dem Fahrer nicht nur visualisiert, wie die Ideallinie aussieht und wie stark er ggf. von dieser aktuell abweicht, sondern auch, wie die Ideallinie erreicht werden kann.
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Bevorzugt stellt dabei der Fahrtparameter einen Bremspunkt und/oder eine Geschwindigkeit, insbesondere ein Geschwindigkeitsprofil, und/oder einen Beschleunigungspunkt und/oder einen Schaltvorgang dar. Durch diese Parameter kann der Fahrer vorteilhafterweise informiert werden, insbesondere bereits während der Fahrt, wann er beispielsweise bremsen, beschleunigen und/oder schalten muss, um die Ideallinie zu erreichen oder sich dieser zumindest zu nähern.
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Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn Beschleunigungspunkte oder Bereiche der Ideallinie, in denen gemäß dem Soll-Fahrtparameterwert beschleunigt werden soll, als farblicher Bereich der Ideallinie gekennzeichnet sind, insbesondere durch eine Farbe die von der Farbe der angezeigten übrigen Ideallinie verschieden ist. In gleicher Weise ist es auch vorteilhaft, Bremspunkte als farblich kenntlich gemachte Bereiche der Ideallinie darzustellen, wobei der Beginn dieses farblichen Bereichs den Bremspunkt darstellt.
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Auch kann eine Abweichung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs von der Position der Ideallinie ermittelt und angezeigt werden, z.B. wenn die Abweichung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Ist das Fahrzeug, insbesondere zu weit, abseits der Ideallinie unterwegs, kann der Fahrer über eine blinkende Darstellung der Ideallinie und/oder über eine Signalfarbe, mit welcher die Ideallinie für die Dauer der Abweichung angezeigt wird, gewarnt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Ideallinie in Abhängigkeit von bereitgestellten Streckendaten der gegebenen Rennstrecke und in Abhängigkeit von mindestens einem Kraftfahrzeugparameter des gegebenen Kraftfahrzeugs kraftfahrzeugextern von einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung berechnet und an das Kraftfahrzug übermittelt. Die bereitgestellten Streckendaten können dabei insbesondere geometrische bzw. geographische Streckendaten darstellen, d.h. den Streckenverlauf der Rennstrecke beschreiben, sowie z.B. auch die Breite der Rennstrecke in ihrem Verlauf. Die Streckendaten können aber auch vorteilhafterweise Daten über die Beschaffenheit der Rennstrecke umfassen, wie beispielsweise die Art des Fahrbahnbelags, Reibwerte, etc.. Der mindestens eine Kraftfahrzeugparameter kann z.B. eine Masse des Kraftfahrzeugs, eine Achslastverteilung des Kraftfahrzeugs, Motordaten des Motors des Kraftfahrzeugs, Eigenschaften von Fahrzeugbauteilen, z.B. von Reifen, etc. darstellen. Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, eine genau auf das gegebene Kraftfahrzeug abgestimmte Ideallinie für die gegebene Rennstrecke bereitzustellen.
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Diese Kraftfahrzeugparameter, welche insbesondere statische Parameter darstellen, die durch die Ausbildung des gegebenen Kraftfahrzeugs vorgegeben sind, können dabei z.B. in einem Speicher des Kraftfahrzugs abgelegt sein und/oder durch Kraftfahrzeugsensoren erfasst werden und and die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden, um unter Einbezug der der Kraftfahrzeugparameter die kraftfahrzugspezifische Ideallinie zu berechnen. Daher wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der mindestens eine Kraftfahrzeugparameter vom Kraftfahrzeug an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. So können vorteilhafterweise die im Kraftfahrzeug vorliegenden Informationen über Kraftfahrzeugparameter genutzt werden, um die Bereitstellung einer an das gegebene Kraftfahrzeug angepassten Ideallinie zu ermöglichen.
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Alternativ oder zusätzlich wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der mindestens eine Kraftfahrzeugparameter von einer ersten kraftfahrzeugexternen Einrichtung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt. Diese kraftfahrzeugexterne Einrichtung kann beispielsweise einen Internetserver darstellen, z.B. einen Contentprovider, der Daten zu bestimmten Kraftfahrzeugbauteilen, wie z.B. den Reifen, des gegebenen Kraftfahrzeugs bereitstellt. Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung kann vorteilhafterweise auch diese Daten abrufen und damit nutzen, um die kraftfahrzeugspezifische Ideallinie zu ermitteln. Damit ist die Ermittlung der Ideallinie vorteilhafterweise nicht auf die nur im Kraftfahrzeug vorliegenden Informationen über Fahrzeugparameter beschränkt und es sind noch deutlich genauere Anpassungsmöglichkeiten an das gegeben Kraftfahrzeug bereitgestellt. Auch die zur Ermittlung der Ideallinie verwendeten und bereitgestellten Streckendaten müssen nicht von vorneherein auf der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung bereitgestellt sein, sondern können ebenfalls von einem entsprechenden Contentprovider zu Verfügung gestellt und von diesem durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung abgerufen werden. Auch können viele nützliche weitere Zusatzinformationen von Contentprovidern zur Verfügung gestellt und abgerufen werden, um die Ideallinie zu ermitteln.
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Beispielsweise wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Ideallinie in Abhängigkeit von Wetterdaten, welche von einer zweiten fahrzeugexternen Einrichtung, wie beispielsweise ebenfalls ein Contentprovider, an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden, berechnet. Damit lassen sich vorteilhafterweise auch aktuelle Wetterdaten für den Ort oder die Region, in der sich die Rennstrecke befindet, berücksichtigen. Gerade Wetterverhältnisse, wie zum Beispiel Regen, beeinflussen die Fahreigenschaften eines Fahrzeugs und damit auch die Ideallinie unter solchen Umständen sehr stark, was gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung nun vorteilhafterweise ebenfalls berücksichtigt werden kann.
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Aber nicht nur die Berechnung der Ideallinie kann von den oben genannten Informationen, d.h. den Kraftfahrzeugparametern und den Wetterdaten abhängig sein, sondern vorteilhafterweise auch die zusammen mit der Ideallinie bereitgestellten Fahrtparameterwerte.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird während der Fahrt mindestens ein durch eine Fahrweise des Fahrers bestimmter Fahrtparameter erfasst, wobei Fahrtparameterwerte, die der Fahrtparameter während der Fahrt annimmt, zusammen mit der jeweiligen aktuellen Position des Kraftfahrzeugs, an welcher sich das Kraftfahrzeug bei Erfassung des betreffenden Parameterwerts befindet, erfasst werden. Der mindestens eine erfasste Fahrtparameter stellt bevorzugt einen der oben bereits beschriebenen und für die Ideallinie bereitgestellten Fahrtparameter dar, wie z.B. ein Bremspunkt, eine Geschwindigkeit, einen Beschleunigungspunkt, einen Gangwechsel, usw.. Dieser mindestens eine erfasste Fahrtparameter kann nun für mehrere Zwecke besonders vorteilhaft genutzt werden, insbesondere bereits während der Fahrt sowie auch in einer nachfolgenden Analyse der Fahrtdaten. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug bereits während der Fahrt die Werte der aktuell erfassten Fahrtparameter mit den für die Ideallinie bereitgestellten Soll-Fahrtparameterwerten and den korrespondierenden Positionen der Rennstrecke oder zumindest des einen Streckenabschnitts vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs entsprechende Hinweise, z.B. Warnhinweise bei einer zu starken Abweichung der aktuellen Geschwindigkeit von der entsprechenden Soll-Geschwindigkeit, geben. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn der mindestens eine ermittelte Fahrtparameter bzw. dessen Werte an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden. Diese kann die übermittelten Werte speichern, so dass diese jederzeit für eine nachfolgende Analyse der Fahrten bereitgestellt werden können. Die Übermittlung der Fahrtparameterwerte an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung hat zudem den großen Vorteil, dass diese Werte zentral, d.h. nicht nur im Kraftfahrzeug, bereitgestellt werden können. Eine nachfolgende Analyse unter Verwendung der gespeicherten Werte kann somit von jedem beliebigen Kommunikationsgerät aus erfolgen, wie beispielsweise einem Arbeitsplatzrechner, einem Tablet-PC, einem Smartphone, sowie auch durch kraftfahrzeugseitige Einrichtungen selbst.
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Daher ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn nach der Fahrt die Fahrtlinie und die Ideallinie in einer Kartendarstellung der Rennstrecke mittels einer zweiten Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, bevorzugt zusammen mit den der Ideallinie zugeordneten Soll-Fahrtparameterwerden und/oder den während der Fahrt erfassten Fahrtparameterwerten. Die zweite Anzeigeeinrichtung kann dabei mit der ersten Anzeigeeinrichtung identisch sein, aber auch von dieser verschieden sein. Beispielsweise ließe sich diese nachfolgende Analyse ebenfalls mittels der durch das Head-up-Display bereitgestellten Anzeige, welche die Fahrtlinie, oder auch mehrere Fahrtlinie für mehrere gefahrene Runden bzw. zumindest wiederholt gefahrene Streckenabschnitte, die Ideallinie, und ggf. die weiteren Informationen, anzeigt, bereitstellen. Auch kann hierzu eine zentrale Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug, wie z.B. ein Display in der Mittelkonsole, oder ein sonstiges im Kraftfahrzeug installiertes Display genutzt werden. Die zweite Anzeigeeinrichtung kann ebenso durch eine nicht zum Kraftfahrzeug gehörende Anzeigeeinrichtung bereitgestellt sein, wie ein Display eines der oben bereits genannten Kommunikationsgeräte. Durch die Anzeige einer oder mehrerer Fahrtlinien nach der Fahrt sowie der Ideallinie und ggf. der entsprechenden Werte der Fahrtparameter wird vorteilhafterweise eine detaillierte Analyse der einen oder mehreren Fahrten auf der Rennstrecke ermöglicht, Abweichungen vom Soll-Fahrveralten können auf einfache Weise veranschaulicht werden, und vor allem Details wie Bremspunkte, Gangwahl oder Ähnliches können deutlich einfacher analysiert und beispielsweise für die nächste Fahr deutlich besser abgestimmt werden.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug zum Unterstützen eines Fahrers beim Fahren auf einer gegebenen Rennstrecke, wobei das Kraftfahrzeug Erfassungsmittel aufweist, die dazu ausgelegt sind, während einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug auf der gegebenen Rennstrecke fortwährend eine Position des Kraftfahrzeugs in Bezug zur Rennstrecke für mindestens einen Streckenabschnitt der Rennstrecke zu erfassen. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug eine Auswerteeinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, aus der fortwährend erfassten Position eine Fahrlinie für den mindestens einen Streckenabschnitt zu ermitteln, und eine Anzeigeeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, während einer erneuten Fahrt auf dem mindestens einen Streckenabschnitt die ermittelte Fahrlinie für den mindestens einen Streckenabschnitt anzuzeigen.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen beschriebenen Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen genannten Verfahrensschritte die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs durch weitere gegenständliche Merkmale, sowie auch die Bereitstellung eines erfindungsgemäßen Systems mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, sowie die Weiterbildung eines solchen erfindungsgemäßen Systems durch weitere gegenständliche Merkmale.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein auf einer Rechnereinrichtung ausführbares Computerprogrammprodukt, welches dazu ausgelegt ist, bei Ausführung auf der Rechnereinrichtung eine Kommunikationsverbindung zu einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung, welche Daten betreffend eine von einem gegebenen Kraftfahrzeug auf einer Rennstrecke gefahrenen Fahrlinie für mindestens einen Streckenabschnitt der Rennstrecke und eine kraftfahrzeugspezifische Ideallinie, die einen Soll-Positionsverlauf für das gegebene Kraftfahrzeug auf der gegebenen Rennstrecke zumindest für den mindestens einen Streckenabschnitt der Rennstrecke angibt, bereitstellt, herzustellen und die Daten von der zentralen Datenverwaltungseinrichtung abzurufen und auf Basis der abgerufenen Daten eine Anzeige der Fahrlinie und der Ideallinie in einer Kartendarstellung der gegebenen Rennstrecke auf einer Anzeigeeinrichtung zu bewirken.
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Auch gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren und seine Ausgestaltungen beschriebenen Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen dazu ausgelegt sein, bei Ausführung auf der Rechnereinrichtung, diese zu veranlassen, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und seinen Ausgestaltungen genannten Verfahrensschritte auszuführen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung zur Veranschaulichung einer Verfahrens zur Unterstützung des Fahrers des Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine schematische Darstellung einer Sicht durch ein Head-up-Display eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 zur Veranschaulichung einer Verfahrens zur Unterstützung des Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 10 weist dabei als Kraftfahrzeugsensoren S1, S2, S3 ausgebildete Erfassungsmittel auf, ein als zentrales Gateway cGW ausgebildetes Modul zur Sensordatenaggregation, eine Auswerteeinrichtung 14 als Teil eines modularen Infotainment Baukastens, eine erste als Head-up-Display HUD ausgebildete Anzeigeeinrichtung sowie eine weitere Benutzerschnittstelle HMI, die optional Eingabemöglichkeiten für den Benutzer bereitstellt und eine zweite als Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung umfassen kann.
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Die vom Kraftfahrzeug 10 während einer Fahrt auf einer Rennstrecke 30 mittels der Sensoren S1, S2, S3 erfassten Sensordaten D umfassen dabei insbesondere Positionsdaten des Kraftfahrzeugs 10 in Bezug zur Rennstrecke 30 (vergleiche 2). Diese Positionsdaten können durch einen oder mehrere Kraftfahrzeugsensoren bereitgestellt werden, wie beispielsweise Umgebungskameras, Radare, Lenkwinkelsensoren, Geschwindigkeitssensoren, usw.. Diese Daten werden über das zentrale Gateway cGW an die Auswerteeinrichtung 14 übermittelt, die daraus eine Fahrlinie 32 (vergleiche 2), welche den Positionsverlauf des Kraftfahrzeugs 10 widergibt, berechnet. Wird nun zumindest ein Streckenabschnitt 30a (vergleiche 2) der Rennstrecke 30 erneut mit dem Kraftfahrzeug 10 befahren, so wird die berechnete Fahrlinie 32 für diesen Streckenabschnitt über das Head-up-Display HUD, angezeigt, so dass die Fahrlinie 32 der Sicht auf die reale Rennstrecke 30 positionskorrekt überlagert ist. Um die positionskorrekte Überlagerung zu ermöglichen, können wiederum aktuelle an die Auswerteeinrichtung 14 übermittelte Sensordaten D, die Aufschluss über die aktuelle Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeug 10 zur Rennstrecke 30 geben, verwendet werden. Auch können diverse weitere Sensordaten D, wie z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bremspunkte, Schaltvorgänge, usw. erfasst und dem zentralen Gateway cGW sowie der Auswerteeinrichtung 14 zur Verfügung gestellt werden. Diese erfassten Fahrtparameter können dabei ebenso mittels des Head-up-Displays HUD an den entsprechenden Stellen der Fahrlinie 32 angezeigt werden. Besonders vorteilhaft sind diese zusätzlichen Daten jedoch für eine nachträgliche Analyse, die später noch näher beschrieben wird.
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Hierdurch wird es nun vorteilhafterweise ermöglicht, dass einem Fahrer die aufgezeichneten Daten der tatsächlich gefahrenen Strecke in aufbereiteter Form über das Head-up-Display HUD in das Sichtfeld eingespielt werden. Somit sind die zuletzt gefahrene Linie, d.h. die Fahrlinie 32, für jeden Punkt der Rennstrecke 30 im Fahrzeug ersichtlich. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn zusätzlich zur Fahrlinie 32 dem Fahrer in gleicher Weise auch eine kraftfahrzeugspezifische Ideallinie 34 (vergleiche 2), die einen Soll-Positionsverlauf für das gegebene Kraftfahrzeug 10 auf der gegebenen Rennstrecke 30 angibt, angezeigt wird. Eine derartige Ideallinie 34 ggf. zusammen mit weiteren Soll-Fahrtparameterwerten, die weitere Hilfestellungen für den Fahrer ermöglichen, kann beispielsweise durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 bestimmt und an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt werden. Die Auswerteeinrichtung 14 ermittelt aus den Daten der Ideallinie 34 zusammen mit aktuellen Sensordaten D die positionskorrekte Darstellung der Ideallinie 34 in Bezug zur Rennstrecke 30, die dann wiederum vom Head-up-Display HUD, und optional auch vom Display der Benutzerschnittstelle HMI angezeigt wird.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Sicht durch das Head-up-Display HUD des Kraftfahrzeugs 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Beispiel ist durch die Windschutzscheibe 10a des Kraftfahrzeugs 10 zum einen ein Streckenabschnitt der Rennstrecke 30 zu sehen, sowie gleichzeitig die in der Vorrunde auf der Rennstrecke 30 gefahrene Fahrlinie 32 und die Ideallinie 34, welche als digitale Inhalte der realen Umgebung positionskorrekt der Rennstrecke 30 überlagert dargestellt werden.
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Zusätzlich können auch Bereiche 34a der Ideallinie, für welche die bestimmten Soll-Fahrparameter bestimmte Werte einnehmen, z.B. Bereiche, in denen gebremst oder beschleunigt werden soll, farblich anders oder optisch markiert darstellt werden. Ist das Fahrzeug abseits der vorgegebenen Ideallinie 24 unterwegs, kann der Fahrer ebenso über eine blinkende Darstellung und/oder eine Signalfarbe der Ideallinie 34 gewarnt werden.
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Wie nachfolgend wieder anhand von 1 erläutert, wird die Bereitstellung der Ideallinie 34, oder im Allgemeinen von Trainingsdaten T, die die Ideallinie 34 umfassen, sowie optional auch Brems- und/oder Beschleunigungspunkte, usw., wird von der als sogenanntes Backend fungierenden zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 vorgenommen, die zum Beispiel einen entsprechenden dienstspezifischer Businessservice, im Folgenden als Trainingsmodul 16 bezeichnet, bereitstellt. Die Ermittlung der Ideallinie 34 erfolgt für eine gegebene Rennstrecke 30. Die entsprechenden Streckendaten 18a für diese Rennstrecke 30 können von einer ersten fahrzeugexternen und einen Contentprovider, z.B. einem Race Track Content Provider, darstellenden Einrichtung 18 durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 abgerufen werden. Zusätzlich werden auch Sensordaten D, insbesondere in aggregierter Form, und/oder andere im Kraftfahrzeug 10 abgelegte Kraftfahrzeugparameter, wie beispielsweise Masse, Motordaten, usw. vom zentralen Gateway cGW an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 übermittelt. Zudem können auch von einer zweiten fahrzeugexternen und einen weiteren Contentprovider, z.B. einem Supplier Data Service, darstellenden Einrichtung 20 Eigenschaftswerte 20a von Fahrzeugteilen des Kraftfahrzeugs 10, z.B. von Reifen, Spoilern, usw. abgerufen werden, sowie auch von einer weiteren dritten fahrzeugexternen und einen dritten Contentprovider, z.B. einem Wetterservice, darstellenden Einrichtung 22 aktuelle Wetterdaten 22a. Unter Berücksichtigung all dieser Daten kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 eine Ideallinie 34 ermitteln, die sowohl an die gegebene Rennstrecke 30, sowie auch optimal an das gegebene Kraftfahrzeug 10 und seine Eigenschaften, sowie auch an aktuelle Umgebungsparameter wie Wetterverhältnisse angepasst ist. Zusätzlich zur Ideallinie 34 lassen sich auch weitere Trainingsdaten T, insbesondere Soll-Fahrtparameterwerte, für die ermittelte Ideallinie 34 berechnen, wie beispielsweise Bremspunkte, Soll-Geschwindigkeiten und Geschwindigkeitsprofile, Schaltvorgänge, usw.. Zur Berechnung der Trainingsdaten T können geeignete Trainingsalgorithmen verwendet werden. Auch können die von einem professionellen Rennfahrer eingefahrenen Daten zur Berechnung der Ideallinie 34 herangezogen werden und ggf. geeignet für die gegebene Situation modifiziert werden. Beispielsweise kann die von Rennfahrer auf der gegebenen Rennstrecke 30 gefahrenen Linie, die als Ausgangspunkt für die Berechnung der Ideallinie 34 dient, in Abhängigkeit von aktuellen Wetterdaten modifiziert werden. Wurde die von Rennfahrer gefahrene Linie beispielsweise nicht von dem gegebenen Kraftfahrzeug 10 oder einem gleichartigen Kraftfahrzeug gefahren, so kann entsprechend die Linie auch in Abhängigkeit von den vom gegebenen Kraftfahrzeug 10 an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 übermittelten Kraftfahrzeugparametern und Sensordaten D, sowie in Abhängigkeit von den durch die zweite Einrichtung 20 bereitgestellten Fahrzeugteileigenschaften 20a modifiziert werden. Entsprechendes gilt auch für die Soll-Fahrtparameterwerte.
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Die so ermittelten Trainingsdaten T, zumindest die ermittelte Ideallinie 34, werden nun an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt, woraufhin diese bei der Fahrt auf der Rennstrecke 30 zusammen mit den aufgezeichneten Daten der tatsächlich gefahrenen Strecke aufbereitet und über das Head-up-Display angezeigt werden.
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Zudem kann die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 auch einen Speicher 24, zum Beispiel mit einer oder mehreren, insbesondere auch für andere Anwendungen nutzbaren, Datenbanken 24a umfassen, aus dem Daten gelesen oder in welchem Daten gespeichert werden können. Beispielsweise lassen sich die vom Kraftfahrzeug 10 an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 12 übermittelten Sensordaten D und Kraftfahrzeugparameter, sowie die berechnete Ideallinie 34, die Soll-Fahrtparameterwerte, und die von den Contentprovidern abgerufenen Daten in diesem Speicher 24 ablegen und können damit jederzeit zu Analysezwecken abgerufen werden.
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Eine Fahrtenanalyse, wie beispielsweise ein Vergleich zwischen einer oder mehrerer gefahrener Fahrlinien 32 und der Ideallinie 34 sowie Vergleiche zwischen Soll-Fahrtparameterwerte und entsprechend bei den Fahrten erfassten Fahrtparameterwerten, wird damit sowohl im Kraftfahrzeug 10 sowie auch außerhalb ermöglicht. Für eine solche Analyse kann beispielsweise die gefahrene Fahrlinie 32 und die Ideallinie 34 in einer Kartendarstellung der Rennstrecke 30 dargestellt werden. Zusätzlich können je nach Bedarf weitere Daten in die Darstellung überlagert werden, z.B. Bremspunkte, Geschwindigkeitsprofil, usw.. Bei mehreren gefahrenen Fahrlinien 32, d.h. für mehrere Runden der Rennstrecke 30, können solche Fahrlinien zu analysezwecken auch einzeln ausgewählt und zusammen mit der Ideallinie 34 angezeigt werde, oder auch nur abschnittsweise, z.B. für vom Benutzer ausgewählte Streckenabschnitte detailliert betrachtet werden.
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Eine derartige Darstellung kann entsprechend über die Benutzerschnittstelle HMI im Kraftfahrzeug 10 bereitgestellt werden, welches die für diese Anzeige nötigen Daten, sollten diesen noch nicht bereits im Kraftfahrzeug 10 vorhanden sein, von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 abrufen kann. Auch kann diese Darstellung durch jedes beliebige andere Kommunikationsgerät 26, 28 bereitgestellt werden. In dieser Darstellung sind exemplarisch zwei Kommunikationsgeräte 26, 28 dargestellt, von welchen ein Kommunikationsgerät 26 beispielsweise als Arbeitsplatzrechner ausgebildet ist, welcher eine Internetverbindung zu einem von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 bereitgestellten Internetportal 26a aufbauen und die entsprechenden Daten über einen Browser anzeigen lassen kann. Ein weiteres Kommunikationsgerät 28 kann beispielsweise als Smartphone ausgebildet sein, auf welchem eine als Computerprogrammprodukt ausgebildete Anwendung 28b installiert ist, über welche die von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 12 bereitgestellten Daten angezeigt werden können.
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Die tatsächlich gefahrene Linie zu der Ideallinie exportieren zu können, bietet somit eine Reihe an Vorteilen. Für Fahrsicherheitstrainings kann somit der vom „Schüler“ real gefahrene Rundenabschnitt erfasst und zur Analyse herangezogen werden. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind somit nicht nur die Linienwahl sondern auch ausgewählte Fahrzeugparameter wie Bremspunkt, Geschwindigkeit, etc. für jeden Punkt der gefahrenen Strecke abrufbar. Gemeinsam mit dem Instruktor können die Abweichungen besprochen werden und Details wie Bremspunkte, Gangwahl oder Ähnliches abgestimmt werden.
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Insgesamt werden so ein Verfahren, ein Kraftfahrzeug und ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, welche Besitzern von handelsüblichen Sportwagen, die ab und an auf einer Rennstrecke oder bei einem Fahrsicherheitstraining ihre Fahrkönnen verbessern wollen, eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Fahrunterstützung, Aufzeichnung und Auswertung bieten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013108615 A1 [0003]
- DE 102009020997 A1 [0004]
- DE 102012216623 A1 [0006]
