Vorrichtung und Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer vorbestimmten Rennstrecke
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer vorbestimmten Rennstrecke.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Offenbarungen bekannt, bei welcher die Indikation eines optimalen bzw. gewünschten Bremspunktes auf einem Anzeigeinstrument dargestellt wird. Nachteilig daran ist, dass der Fahrer durch einen, wenn auch kurzzeitigen, Blick auf das Anzeigeinstrument von der Rennstrecke bzw. einem Fahrgeschehen auf der Rennstrecke abgelenkt wird. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und eine Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Fahren
auf einer vorbestimmten Rennstrecke bereitzustellen, bei welcher/m eine Unterstützung des Fahrers verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Fahren auf einer vorbestimmten Rennstrecke vorge schlagen. Das Kraftfahrzeug weist eine Sensorik zum Erfassen einer aktuel len Position des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke und ein Steuergerät zur Regelung einer Aktorik eines Motors des Kraftfahrzeugs auf. Ferner sind in dem Steuergerät vorbestimmte Bremspunktpositionen der Rennstrecke hinterlegt. Das Verfahren umfasst zunächst ein kontinuierliches Erfassen der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke und anschließend eine Ermittlung einer jeweiligen Restfahrzeit von der aktuellen Position zu einer jeweiligen Bremspunktposition der Rennstrecke mittels des Steuerge- räts. Darüber hinaus sind in dem Steuergerät für die jeweilige Restfahrzeit entsprechende Grenzwerte hinterlegt und bei einem Unterschreiten eines entsprechenden Grenzwerts regelt das Steuergerät die Aktorik des Motors derart, dass der Motor ein Signal an den Fahrer erzeugt.
Vorteilhaft daran ist, dass basierend auf der Erkennung der Position auf einer vorbestimmten Rennstrecke die verbleibende Fahrtzeit bis zum optimalen bzw. gewünschten Bremspunkt ermittelt wird. Dem Fahrer wird durch geziel te Ansteuerung des Motors der Bremspunkt zum gegebenen Zeitpunkt konkret mitgeteilt. Der Blick des Fahrers muss dabei nicht abgewendet werden. Es ist keine zusätzliche Aktorik erforderlich, die Funktion ist je nach Sensorikbedarf üblicherweise vollständig in das Kraftfahrzeug integriert. Darüber hinaus sind die vorbestimmten Bremspunktpositionen an eine jeweilige vorbestimmte Rennstrecke und ein Fahrverhalten bzw. Können des
Fahrers anpassbar. Dabei kann es sich sowohl um ein einspuriges als auch ein zweispuriges Kraftfahrzeug handeln.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass in dem Steuergerät vorbestimmte Vorwarnungsbremspunktpositionen der Rennstre- cke hinterlegt sind und ferner eine Ermittlung einer jeweiligen Vorwarnungs restfahrzeit von der aktuellen Position zu einer jeweiligen Vorwarnungsbremspunktposition der Rennstrecke mittels des Steuergeräts erfolgt. Ferner sind in dem Steuergerät für die jeweilige Vorwarnungsrest fahrzeit entsprechende Vorwarnungsgrenzwerte hinterlegt und bei einem Unterschreiten eines entsprechenden Vorwarnungsgrenzwerts regelt das Steuergerät die Aktorik des Motors derart, dass der Motor in Vorwarnungs signal an den Fahrer erzeugt. Dabei ist günstig, dass durch gezielte Ansteue rung des Verbrennungsmotors der Bremspunkt dem Fahrer zunächst angekündigt wird. Dadurch kann sich der Fahrer bereit auf einen anstehen- den Bremsvorgang einstellen und folglich schneller auf das Signal hinsicht lich der Bremspunktposition reagieren.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Steuergerät zum Erzeugen des Signals mittels des Motors die Aktorik derart regelt, dass eine Zugkraft des Motors, insbesondere kurzzeitig, unterbrochen wird. Dabei ist der Motor insbesondere ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor. Aufgrund der unterbrochenen Zugkraft als Signal des Motors, was sich für den Fahrer anfühlt, als Bremse das Kraftfahrzeug von selbst, erkennt der Fahrer demnach den Bremspunkt, ohne den Blick von der Fahrbahn abwenden zu müssen. In einer weiteren vorteilhaften Variante ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Steuergerät zum Erzeugen des Signals mittels des Motors die Aktorik derart regelt, dass eine Akustik des Motors verändert wird. Dabei ist der Motor insbesondere ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor.
Durch eine Veränderung der Akustik des Motors als Signal erkennt der Fahrer demnach den Bremspunkt, ohne seinen Blick von der Fahrbahn der Rennstrecke abwenden zu müssen. Dadurch ist die Unterstützung des Fahrers optimiert, da dieser sich weiterhin auf die Rennstrecke bzw. das Fahrgeschehen auf der Rennstrecke konzentrieren kann.
In einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Steuergerät zum Erzeugen des Signals mittels des Motors die Aktorik durch eine Veränderung eines Zündwinkels des Motors, einer Einspritzung einer Menge eines Kraftstoffs des Motors, einer Ansteuerung einer Drosselklappe des Motors, der Einspritzung des Kraftstoffs in einen oder mehrere Zylinder des Motors und/oder einer Stellung einer Abgasklappe des Motors regelt. Dabei ist günstig, dass diese Parameter jeweils einen Einfluss auf die Akustik eines Motors aufweisen und demnach eine merkbare Veränderung dieser Parameter eine Veränderung der Akustik des Motors bewirken. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ermittelt die Sensorik die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke mittels einer satellitengestützten Positionserfassung und/oder eines Wegstreckenzählers und/oder einer Erfassung von vorbestimmten Referenzpunkten der Renn strecke. Vorteilhaft daran ist, dass dies übliche Maßnahmen einer Positions- bestimmung für ein Kraftfahrzeug sind und dementsprechend auf die bereits vorhandene Sensorik des Kraftfahrzeugs zurückgegriffen werden kann.
In einer Ausführungsvariante des Verfahrens ermittelt das Steuergerät, bei einer Erfassung der aktuellen Position der Sensorik mittels eines Wegstre ckenzählers, eine gefahrene Strecke des Kraftfahrzeugs mit Raddrehzahlen eines oder mehrerer Räder des Kraftfahrzeugs und setzt bei einem Überque ren einer Start-Ziel-Linie der Rennstrecke die gefahrene Strecke zurück. Dabei kann insbesondere zusätzlich die satellitengestützte Positionserfas sung die gefahrene Strecke ermitteln und/oder das Überqueren der Start-
Ziel-Linie erfassen und das Steuergerät die jeweilige ermittelte Restfahrzeit vergleichen. Auf diese Weise ermittelt das Steuergerät für jede gefahrene Runde die Restfahrzeit bis zu einer vorbestimmten Bremspunktposition neu, wodurch die Genauigkeit optimiert ist. Der Vergleich der ermittelten Daten mit den Daten der satellitengestützten Positionserfassung verbessert die Genau igkeit zusätzlich.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Ausführungsvariante derart durchgeführt, dass die Sensorik die Erfassung der aktuellen Position durch die Erfassung der vorbestimmten Referenzpunkte der Rennstrecke mittels einer kameragestützten Bilderfassung des Kraftfahrzeugs und/oder mittels eines Überfahrens von Induktionsschleifen unter einem Teer der Rennstre cke bestimmt. Dadurch lässt sich die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs exakt bestimmen.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ermittelt die Sensorik kontinuierlich eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und das Steuergerät berechnet die jeweilige Restfahrzeit in Abhängigkeit der aktuel len Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und passt die vorbestimmten Brem spunktpositionen und die entsprechenden Grenzwerte in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an. Vorteilhaft daran ist, dass der optimale Bremspunkt anhand der aktuellen Geschwindigkeit des Kraft fahrzeugs bestimmt wird, wodurch dieser hinsichtlich der Rennstrecke verbessert ist.
Ferner ist eine Ausführung günstig, bei welcher die Sensorik kontinuierlich die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt und das Steuerge- rät die jeweilige Vorwarnungsrestfahrzeit in Abhängigkeit der aktuellen
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt und die vorbestimmten Vorwar nungsbremspunktpositionen und die entsprechenden Vorwarnungsgrenzwer te in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anpasst.
Dadurch werden die Vorwarnungsbremspunktpositionen entsprechend an die geschwindigkeitsabhängigen Bremspunktpositionen angepasst.
Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Steuergerät ferner zu dem Signal ein weiteres Signal erzeugt und mittels einer Anzeige des Kraftfahrzeugs aus- gibt, insbesondere einer Kontrollleuchte, eines Displays oder eines Head-Up Displays. Dadurch wird dem Fahrer ein weiterer Hinweis gegeben, damit dieser den optimalen bremspunkt nicht verpasst.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs, insbeson- dere eines zweispurigen oder einspurigen Kraftfahrzeugs, beim Fahren auf einer vorbestimmten Rennstrecke gemäß der vorhergehenden Offenbarung vorgeschlagen. Das Kraftfahrzeug weist eine Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke und ein Steuerge rät zur Regelung einer Aktorik eines Motors des Kraftfahrzeugs auf. Außer- dem sind in dem Steuergerät vorbestimmte Bremspunktpositionen der Rennstrecke hinterlegt und eine jeweilige Restfahrzeit von der aktuellen Position zu einer jeweiligen Bremspunktposition der Rennstrecke ist mittels des Steuergeräts ermittelbar. Darüber hinaus sind in dem Steuergerät für die jeweilige Restfahrzeit entsprechende Grenzwerte hinterlegt und bei einem Unterschreiten eines entsprechenden Grenzwerts ist die Aktorik des Motors mittels des Steuergeräts derart regelbar, dass der Motor ein Signal an den Fahrer erzeugt.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Abschnitts einer Rennstrecke mit einem sich einer vorbestimmten Bremspunktposition nähernden Kraftfahrzeug.
In Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Abschnitts einer vorbestimm- ten Rennstrecke 2 mit einem sich einer vorbestimmten Bremspunktposition 6 nähernden Kraftfahrzeug 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug ist ein einspuriges Kraftfahrzeug und umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfah rens zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 beim Fahren auf der Rennstrecke 2. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Position 8 des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke 2 und ein Steuergerät zur Regelung einer Aktorik eines Motors des Kraftfahrzeugs 1 auf. Ferner sind in dem Steuergerät vorbestimmte Bremspunktpositionen 6 der Rennstrecke 2 hinterlegt und eine jeweilige Restfahrzeit 7 von der aktuellen Position 8 zu einer jeweiligen Bremspunktposition 6 der Rennstre cke 2 ist mittels des Steuergeräts ermittelbar. Darüber hinaus sind in dem Steuergerät für die jeweilige Restfahrzeit 7 entsprechende Grenzwerte hinterlegt und bei einem Unterschreiten eines entsprechenden Grenzwerts ist die Aktorik des Motors mittels des Steuergeräts derart regelbar, dass der Motor ein Signal an den Fahrer erzeugt. Außerdem ist zusätzlich zu dem Signal ein weiteres Signal mittels des Steuergeräts erzeugbar und mittels eines Displays des Kraftfahrzeugs ausgebbar.
Darüber hinaus sind in dem Steuergerät vorbestimmte Vorwarnungsbrems punktpositionen 61 der Rennstrecke hinterlegt und ferner ist eine jeweilige Vorwarnungsrestfahrzeit 71 von der aktuellen Position 8 zu einer jeweiligen Vorwarnungsbremspunktposition 61 der Rennstrecke 2 mittels des Steuerge räts ermittelbar. Ferner sind in dem Steuergerät für die jeweilige Vorwar nungsrestfahrzeit 71 entsprechende Vorwarnungsgrenzwerte hinterlegt und bei einem Unterschreiten eines entsprechenden Vorwarnungsgrenzwerts ist
die Aktorik des Motors mittels des Steuergeräts derart regelbar, dass der Motor ein Vorwarnungssignal an den Fahrer erzeugt.
Dabei ist der Motor ein Verbrennungsmotor und die Aktorik ist mittels des Steuergerät zum Erzeugen des Signals durch den Motor derart regelbar, dass eine Zugkraft des Motors kurzzeitig unterbrechbar ist. Außerdem ist die Aktorik mittels des Steuergeräts zum Erzeugen des Signals durch den Motor derart regelbar, dass eine Akustik des Motors veränderbar ist. Beispielsweise wird ein akustisches Signal für eine für ein Vorwarnungssignal ausgegeben und eine Zugkraftunterbrechung für ein Signal hinsichtlich einer vorbestimm- ten Bremspunktposition.
Zum Erzeugen des Signals mittels des Motors ist die Aktorik durch das Steuergerät durch eine Veränderung eines Zündwinkels des Motors, einer Einspritzung einer Menge eines Kraftstoffs des Motors, einer Ansteuerung einer Drosselklappe des Motors, der Einspritzung des Kraftstoffs in einen oder mehrere Zylinder des Motors und einer Stellung einer Abgasklappe des Motors regelbar.
Die aktuelle Position 8 des Kraftfahrzeugs auf der Rennstrecke 2 ist mittels einer satellitengestützten Positionserfassung, eines Wegstreckenzählers und einer Erfassung von vorbestimmten Referenzpunkten der Rennstrecke 2 ermittelbar.
Bei einer Erfassung der aktuellen Position 8 durch die Sensorik mittels eines Wegstreckenzählers ist eine gefahrene Strecke des Kraftfahrzeugs 1 mit Raddrehzahlen eines oder mehrerer Räder des Kraftfahrzeugs 1 durch das Steuergerät ermittelbar und bei einem Überqueren einer Start-Ziel-Linie 13 der Rennstrecke 2 setzt das Steuergerät die gefahrene Strecke zurück.
Dabei ist die jeweilige ermittelte Restfahrzeit 7 durch das Steuergerät ver gleichbar. Außerdem ist die Erfassung der aktuellen Position 8 durch die Erfassung der vorbestimmten Referenzpunkte der Rennstrecke 2 mittels
einer kameragestützten Bilderfassung des Kraftfahrzeugs 1 und mittels eines Überfahrens von Induktionsschleifen unter einem Teer der Rennstrecke 2 durch die Sensorik bestimmbar.
Des Weiteren ist kontinuierlich eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahr- zeugs durch die Sensorik bestimmbar und bei der Ermittlung der jeweiligen Restfahrzeit 7 durch das Steuergerät ist die Restfahrzeit 7 in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelbar und die vorbe stimmte Bremspunktposition 6 und die entsprechenden Grenzwerte in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anpassbar. Darüber hinaus sind bei der Ermittlung der jeweiligen Vorwarnungsrestfahr zeit 71 durch das Steuergerät diese in Abhängigkeit der aktuellen Geschwin digkeit des Kraftfahrzeugs ermittelbar und die vorbestimmten Vorwarnungsbremspunktpositionen 61 und die entsprechenden Vorwar nungsgrenzwerte in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraft- fahrzeugs anpassbar.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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