DE102012008227A1

DE102012008227A1 - Verfahren und Fahrerassistenzsystem zur Ermittlung und graphischen Darstellung einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012008227A1
Application number: DE201210008227
Authority: DE
Inventors: Manuel Holstein; Benjamin Lippert
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-10-31

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung und graphischen Darstellung einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: Ermitteln der aktuellen Position (2) des Fahrzeugs mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung (1); Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts für eine Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege in einem vorbestimmten Umfeld um die aktuelle Position (2) des Fahrzeugs mittels einer Auswerteeinrichtung (3); und Graphisches Darstellen von zumindest dem ermittelten Startpunkt, eines Teils der Ausrollstrecke und/oder der gesamten Ausrollstrecke (i) innerhalb einer realen oder virtuellen Darstellung (5) des dem Fahrzeug im Wesentlichen voraus liegenden Straßenverlaufs mittels einer Anzeigeeinrichtung (4) im Fahrzeug/des Fahrzeugs und/oder (ii) mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers. Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein entsprechend eingerichtetes Fahrerassistenzsystem.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zur Ermittlung und graphischen Darstellung einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke eines Fahrzeugs.
Ein Ziel der Entwicklung von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, ist es, diese mit einer immer größeren Energieeffizienz betreiben zu können.
Hierzu werden auf vielerlei Gebieten Anstrengungen unternommen und Fortschritte erzielt, beispielsweise in Bezug auf die Motoren- und Getriebetechnik, den hierbei eingesetzten Steuerungseinrichtungen, der Aerodynamik und dem Gewicht von Fahrzeugen, sowie bei der Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen (beispielsweise Navigationssysteme mit eco-Routenplanung).
Für den Energieverbrauch und damit Energieeffizienz beim Betrieb eines Fahrzeugs spielt aber auch das Verhalten des Fahrers, d. h. seine Fahrweise und sein Fahrstil, eine wichtige Rolle. Es sind daher Lösungen entwickelt worden, mit denen einem Fahrer signalisiert wird, ob sich seine Fahrweise oder sein Fahrstil in einem als optimal eingestuften Bereich befindet, oder bei denen ein Fahrer einen Hinweis auf ein Fahrverhalten mit einer möglichst energieeffizienten Fahrweise erhält.
Die DE 10 2012 018 826 offenbart ein Verfahren zur Rückmeldung von mit dem Kraftstoffverbrauch in Bezug stehenden Fahrzuständen an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs unter direkter Ermittelung einer Mehrzahl von Fahrstilparametern und Bewertung der Fahrstilparameter mittels zugrunde Legen von festgelegten Bewertungskriterien, bei dem kontinuierlich eine Vielzahl von Beurteilungswerten unter Erfassung von System-Messgrößen zur Beurteilung des Fahrstils in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch gebildet werden, eine Mehrzahl von mit dem Kraftstoffverbrauch in Bezug stehende Fahrzustände des Kraftfahrzeugs erfasst werden und jeder Fahrzustand als ein Ist-Wert unter Berücksichtigung der Beurteilungswerte in Bezug zu einem vorgegebenen Ideal-Sollwert für diesen Fahrzustand bewertet wird. Weiter wird gemäß dieser Druckschrift ein Durchschnitts-Istwert für jeden Fahrzustand aus den erfassten Ist-Werten für jeden der Fahrzustände über einen vorgegebenen Zeitraum gebildet und der Durchschnitts-Istwert in Bezug zu dem Ideal-Sollwert für diesen Fahrzustand abgebildet und angezeigt.
Insbesondere bei Verkehrssituationen mit einem häufigen Wechsel von positiven und negativen Beschleunigungsvorgängen, z. B. im Stadtverkehr, hat eine vorausschauende Fahrweise mit einer möglichst optimalen Ausnutzung von zur Verfügung stehenden Ausrollstrecken für einen energieeffizienten Betrieb eines Fahrzeugs große Bedeutung.
Für Automatikfahrzeuge sind deshalb zur Optimierung der Energieeffizienz Freilauf- bzw. Leerlauf-Ausrollstrategien entwickelt worden. Fährt ein Fahrer das Fahrzeug selbst, bestimmt er den Start der Ausrollphase. Für die Nutzung der gesamten zur Verfügung stehenden bzw. für eine wirtschaftliche Fahrstrategie ermittelten Ausrollstrecke ist es daher von Vorteil, dem Fahrer den optimalen Start der Ausrollphase mitzuteilen.
Hierzu ist aus „Der Fahrer im 21. Jahrhundert", VDI Berichte, Nr. 1613, S. 79ff., (2001), VDI-Verlag, ISBN 3-18-091613-3, ein Hinweis auf ein Verfahren zur Signalisierung eines energieeffizienzoptimierten Startzeitpunkts einer Ausrollphase bekannt, bei dem einem Fahrer ein solcher Startzeitpunkt durch ein haptisches Signal am Gaspedal (Fahrpedal) signalisiert wird.
Und Dorrer, "Effizienzbestimmung von Fahrweisen und Fahrerassistenz zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs unter Nutzung telematischer Informationen" (2004), Expert Verlag, ISBN 3-8169-2384-4, beschreibt Ausrollstrategien in Kombination mit Motor-Stopp-Start und prädiktiven Betriebsstrategien.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem bisher bestehende Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und das Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Somit ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung und graphischen Darstellung einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das die folgenden Schritte aufweist:

– Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung;
– Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts einer Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege in einem vorbestimmten Umfeld um die aktuelle Position des Fahrzeugs mittels einer Auswerteeinrichtung; und
– Graphisches Darstellen von zumindest dem ermittelten Startpunkt, einem Teil der Ausrollstrecke und/oder der gesamten Ausrollstrecke (i) innerhalb einer realen oder virtuellen Darstellung des dem Fahrzeug im Wesentlichen voraus liegenden Straßenverlaufs mittels einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug/des Fahrzeugs und/oder (ii) mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren den Vorteil, dass durch die graphische Darstellung des Startpunkts oder von zumindest einem Teil der Ausrollstrecke auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug (z. B. Bildschirmeinrichtung eines Multi-Media-Systems oder eines Mobiltelefons) und/oder mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers (z. B. mittels eines Head Up Displays) für den Fahrer der Startpunkt bzw. der Verlauf der Ausrollstrecke unmittelbar erkenn- und nachvollziehbar ist. Das Fahrerassistenzsystem, das das erfindungsgemäße Verfahren durchführt, wird für den Fahrer somit auch unmittelbar als Assistenzsystem zur Energieeffizienzsteigerung erlebbar. Hierdurch kann die Motivation des Fahrers gesteigert werden, die Anweisungen des Fahrerassistenzsystems so oft wie möglich zu befolgen.
Eine Befolgung der Anweisungen des Fahrerassistenzsystems hat wiederum zur Folge, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren der Energieverbrauch des Fahrzeugs gesenkt werden kann. Wenn ein Fahrer eine zur Verfügung stehende Ausrollstrecke nutzt, greifen Systeme wie Leerlauf, Schubabschaltung, Motor-Start-Stopp, etc. ein, durch die während des Ausrollens im Idealfall der Energieverbrauch bis auf Null sinkt. Wird eine Ausrollstrecke nicht oder nur zum Teil genutzt, muss gegebenenfalls ein Teil der Energie, die zur Erhöhung bzw. Beibehaltung der kinetischen Energie des Fahrzeugs innerhalb der Ausrollstrecke aufgewandt wurde, mittels eines Bremsvorgangs in Wärme umgewandelt werden.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich die Start- und/oder Zielkoordinaten des Fahrzeugs erfasst. Dies ist zum einen dann von Vorteil, wenn bereits zu Beginn der Fahrt des Fahrzeugs die Anzeige einer Ausrollstrecke (oder eines Teils davon) erfolgen soll, da gemäß dieser Ausführungsform z. B. mit Hilfe der Startkoordinaten und der Verkehrsumgebung des Fahrzeugs (die beispielsweise aus den Kartendaten einer Navigationseinrichtung zur Verfügung steht) ermittelt und festgestellt werden kann, ob beispielsweise zu erwarten ist, dass sich das Fahrzeug einer Lichtzeichenanlage nähern wird. Und während der Fahrt kann es von Vorteil sein, wenn auch die Zielkoordinaten bekannt sind, weil dann beispielsweise bei Befolgung einer von dem Navigationssystem berechneten Route ein Fahrzeug eine Straße an einer vorbestimmten Ausfahrt oder Abzweigung verlassen wird, so dass z. B. für diese Ausfahrt oder Abzweigung eine Ausrollstrecke (oder ein Teil davon) dargestellt werden kann.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein aktueller Fahrzustand des Fahrzeugs erfasst, insbesondere die Größe und Richtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Neben einer Ermittlung der Position eines Fahrzeugs ist es von Vorteil, auch die Größe und Richtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermitteln. Hierdurch kann beispielsweise festgestellt werden, ob das Fahrzeug sich in einer Ruheposition befindet oder sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, bei der eine graphische Darstellung des Beginns einer Ausrollstrecke unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz nicht erforderlich erscheint.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Ermitteln einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des aktuellen Fahrzustands des Fahrzeugs und einer gegebenen Verkehrssituation. Neben der Größe und Richtung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist es für eine Darstellung der Ausrollstrecke von Vorteil, wenn zusätzlich auch die gegebene Verkehrssituation berücksichtigt wird. So kann beispielsweise erreicht werden, dass eine Ausrollstrecke (oder ein Teil davon) nur dann graphisch dargestellt wird, wenn sich das Fahrzeug auf eine Lichtzeichenanlage (Ampel) zu bewegt und festgestellt wird, dass das Fahrzeug die Lichtzeichenanlage erreichen wird, wenn das aktuelle Lichtzeichen der Lichtzeichenanlage ein Anhalten des Fahrzeugs erforderlich macht. Möglichkeiten sind z. B. radarbasierte und/oder kamerabasierte Erkennung der Umgebung, anderer Verkehrsteilnehmer und der eigenen Position, Car2Car und Car2X Kommunikation und/oder Berechnungs- und Wahrscheinlichkeitsmodelle. Gemäß noch weiteren vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der ermittelte Startpunkt als Startlinie oder Startbereich, und/oder der ermittelte Endpunkt als Endlinie (Ziellinie) oder Endbereich graphisch dargestellt. Die graphische Darstellung in Form von Linien hat den Vorteil, dass eine solche graphische Darstellung für einen Fahrer vertraut ist, da er derartige Start-/Ziellinien beispielsweise aus dem Straßenverkehr aber auch von verschiedenen Sportarten her kennt. Durch die Darstellung eines Startbereichs und/oder Endbereichs kann die Darstellung des Beginns und/oder des Endes der Ausrollstrecke noch deutlicher wahrnehmbar gestaltet werden.
Eine graphische Darstellung auch des Endes einer Ausrollstrecke kann sich vorteilhaft auf die Energieeffizienz des Fahrzeugs auswirken. Für ein möglichst energieeffizientes Betreiben eines Fahrzeugs ist nämlich nicht nur ein möglichst energieeffizientes Ausrollen hilfreich, sondern auch eine positive Beschleunigung des Fahrzeugs an einem unter Energieeffizienzgesichtspunkten möglichst optimalen Streckenpunkt.
Wenn durch das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen die gesamte Ausrollstrecke vom Startpunkt bis zum Endpunkt graphisch dargestellt wird, erhält der Fahrer eines Fahrzeugs auch eine Information darüber, ob er sich mit seinem Fahrzeug noch innerhalb der Ausrollstrecke befindet, kann abschätzen, wie lange die Ausrollstrecke noch ist, und kann vorab erkennen, an welchem Punkt der Straße er wieder mit der positiven Beschleunigung seines Fahrzeugs beginnen soll.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann beim erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich wenigstens ein weiteres Element

– zur Hervorhebung des dargestellten Startpunkts und/oder Endpunkts der Ausrollstrecke,
– zur Information über die Länge der Ausrollstrecke,
– zur Information über die Strecke bis zum Beginn der Ausrollstrecke,
– zur Information über Analyseergebnisse zur ausgerollten Strecke,
– zur Information über die tatsächlich genutzte Ausrollstrecke, und/oder
– zur Information über die Menge des eingesparten Kraftstoffs graphisch oder numerisch dargestellt werden.

Die Darstellung von Analyseergebnissen zur ausgerollten Strecke oder damit verbundenen Effekten kann z. B. die Menge Kraftstoff beinhalten welcher im Vergleich zu anderen Ausrollstrategien eingespart wurde oder welche in einem definierten Zeitraum eingespart wurde, beispielsweise ab Start der Fahrt oder ab dem Zeitpunkt eines Resets oder ab Start der Ausrollsituation. Weiterhin könnte auch die durch den Ausrollvorgang erwirkte Kraftstoff- bzw. Energieeinsparung in weiteren Energieeffizienzanzeigen des Fahrzeugs einfließen und zur Anzeige gebracht werden.
Beispielsweise durch die graphische Darstellung einer zusätzlichen Markierung, etwa in Form einer Fahne oder eines Schildes (dargestellt am Beginn und/oder am Ende der Ausrollstrecke, gegebenenfalls dargestellt am gezeigten oder dargestellten Straßenrand) kann der Start- und/oder Endpunkts der Ausrollstrecke hervorgehoben werden und gegebenenfalls die Aufmerksamkeit des Fahrers nochmals gesteigert werden. Weiter kann die graphische Darstellung noch weitere Elemente enthalten, beispielsweise eine schriftliche Anzeige über die (noch verbleibende) Länge der Ausrollstrecke und/oder eine schriftliche Anzeige über die (noch verbleibende) Wegstrecke bis zum Beginn der Ausrollstrecke.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die graphische Darstellung

– auf einem Bildschirm einem von einer Kameraeinrichtung erfassten Kamerabild,
– auf einem Bildschirm einer virtuellen Straßendarstellung, und/oder
– mittels eines Head Up Display dem realen Umfeld überlagert.

Bei der ersten und dritten der obigen Darstellungsweisen wird von den Möglichkeiten einer „Augmented Reality” Gebrauch gemacht. Dies hat den Vorteil, dass die graphische Darstellung in eine Darstellung der realen Umgebung eingeblendet bzw. in die reale Umgebung eingeblendet wird, was eine Orientierung und Erkennung durch den Fahrer erleichtert. Die zweite Darstellungsweise hat den Vorteil, dass diese beispielsweise auf einfache Weise in die von einer Navigationseinrichtung erzeugte Darstellung eingeblendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Fahrerassistenzsystem mit

– einer Einrichtung zum Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs,
– einer Einrichtung zum Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts einer Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege in einem vorbestimmten Umfeld um die aktuelle Position des Fahrzeugs, und
– einer Einrichtung zum graphisches Darstellen von zumindest dem ermittelten Startpunkt, einem Teils der Ausrollstrecke und/oder der gesamten Ausrollstrecke auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug/des Fahrzeugs und/oder mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers,
– wobei das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet ist, eines der erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Fahrerassistenzsystem weiter eine Einrichtung zum Erfassen der Start- und/oder Zielkoordinaten des Fahrzeugs; und/oder eine Einrichtung zum Erfassen eines aktuellen Fahrzustands des Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1: ein Funktionsprinzip zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung eines Teils der Ausrollstrecke und von einer Start-Markierung am Fahrbahnrand in die reale Umgebung unter Verwendung eines Head-Up-Displays („Augmented Reality”);
3: ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung eines Teils der Ausrollstrecke und von einer End-Markierung am Fahrbahnrand unter Verwendung eines Kamerabildes eines Smartphones („Augmented Reality”);
4: ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung einer gesamten Ausrollstrecke und je einer Start- und End-Markierung in eine virtuelle Straßendarstellung;
Die Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Gemäß dem in 1 gezeigten beispielhaften Funktionsprinzip wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung 1 (im gewählten Beispiel mittels GPS, „Global Positioning System”) die aktuelle Position des Fahrzeugs 2 ermittelt. Diese Daten werden in eine Auswerteeinrichtung 3 übertragen. Diese ermittelt (berechnet) einen energieeffizienzoptimierten Startpunkt und einen energieeffizienzoptimierten Endpunkt für eine Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege, die zumindest für ein vorbestimmtes Umfeld um die aktuelle Position des Fahrzeugs 2 vorhanden sind. Derartige Daten können vorteilhafter Weise von einem im Fahrzeug vorhandenen Navigationssystem zur Verfügung gestellt werden oder sind beispielsweise in der Auswerteeinrichtung 3 selbst gespeichert.
Bei der Auswerteeinrichtung 3 kann es sich um jede hierfür geeignete Einrichtung handeln, beispielsweise eine mit einem Prozessor, mit Hauptspeicher, einem darin geladenen und ablaufenden Computerprogramm, einem nichtflüchtigen Speicher, Ein- und Ausgängen zur Kommunikation mit der Positionsbestimmungseinrichtung 1 und der Anzeigeeinrichtung 4, etc. Gegebenenfalls kann hardwareseitig die Funktion einer Auswerteeinrichtung 3 von den in einer Navigationseinrichtung bereits vorhandenen und hierfür geeigneten Baugruppen übernommen werden.
Im vorliegenden Beispiel ist als Anzeigeeinrichtung 4 eine Bildschirmeinrichtung innerhalb eines „Cockpit Management and Data System” (COMAND^®) gewählt. Zu dieser Anzeigeeinrichtung 4 wird entweder ein Kamerabild mit einer realen Darstellung 5 oder eine virtuelle Darstellung 5 eines dem Fahrzeug im Wesentlichen voraus liegenden Straßenverlaufs (beispielsweise von einer Navigationseinrichtung) übertragen. Auf der Anzeigeeinrichtung 4 wird dann entweder das reale Kamerabild 5 oder die virtuelle Darstellung 5 des Straßenverlaufs von zumindest der Darstellung eines Teils der Ausrollstrecke, beispielsweise in Form einer Start- und oder Ziellinie 6, überlagert.
Wie bereits oben erwähnt, kann die Darstellung erfindungsgemäß selbstverständlich auch weitere/andere Elemente enthalten, wie beispielsweise eine Darstellung eines Startbereichs, einer Endlinie (Ziellinie), eines Endbereichs der Ausrollstrecke, oder der gesamten Ausrollstrecke. Die Darstellungen können mit weiteren Elementen ergänzt werden, beispielsweise mit der Darstellung von wenigstens einer (stilisierten) Fahne im Start- und/oder Endbereich der Ausrollstrecke, die beispielsweise im Bereich des gezeigten oder (virtuell) dargestellten Fahrbahnwegs eingeblendet ist. Auch können Informationen beispielsweise in Schriftform eingeblendet werden, wie eine Angabe über die (verbleibende) Länge der Ausrollstrecke oder eine Angabe über den verbleibenden Weg bis zum Beginn der Ausrollstrecke.
Für die verschiedenen Elemente der Darstellungen können in geeigneter Weise unterschiedliche Farben, Muster und oder Helligkeiten gewählt werden, beispielsweise kann für die gesamte Ausrollstrecke, die Startlinie, oder der Startbereich der Ausrollstrecke eine grüne Darstellung gewählt werden. Es kann aber beispielsweise für die Endlinie, den Endbereich der Ausrollstrecke auch eine andere Farbe, beispielsweise eine rote Farbe gewählt werden. Eine ähnliche Farbgestaltung kann beispielsweise für die weiteren Elemente, wie die erwähnte Fahne oder die zusätzlichen Informationen gewählt werden. Weiter kann beispielsweise auch ein Farbverlauf der Darstellung von dem Startbereich bis hin zum Endbereich der Ausrollstrecke gewählt werden. Und für die verschiedenen Elemente der Darstellung können zur besseren Unterscheidung beispielsweise auch eine blinkende und eine nicht blinkende Darstellung gewählt werden. Aus alledem ist ersichtlich, dass es für die Gestaltung der Darstellung keine besonderen Einschränkungen gibt und jede geeignete gewählt werden kann.
Wie in 1 weiter gezeigt ist, können erfindungsgemäß optional auch die Start- und/oder Zielkoordinaten 7 des Fahrzeugs erfasst werden. Dies ist zum einen dann von Vorteil, wenn bereits zu Beginn der Fahrt des Fahrzeugs die Anzeige einer Ausrollstrecke oder eines Teils davon erfolgen soll, da gemäß dieser Ausführungsform z. B. mit Hilfe der Startkoordinaten und Daten über den Straßenverlauf in einer Umgebung des Startpunkts des Fahrzeugs festgestellt werden kann, ob beispielsweise zu erwarten ist, dass sich das Fahrzeug einer Lichtzeichenanlage oder einem Bahnübergang nähern wird. Und während der Fahrt kann es von Vorteil sein, dass auch die Zielkoordinaten bekannt sind, weil dann beispielsweise bei Befolgung einer von einer Navigationseinrichtung berechneten Route erwartet werden kann, dass ein Fahrzeug eine Straße an einer vorbestimmten Abzweigung verlassen wird, so dass z. B. für diese Abzweigung der Beginn und/oder der Verlauf einer Ausrollstrecke ermittelt und dargestellt werden kann. Eine solche Konstellation wird nachfolgend anhand des in 4 dargestellten Beispiels erläutert.
2 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung des Beginns und eines daran anschließenden Teils der Ausrollstrecke 8 und von einer Start-Markierung in Form von zwei stilisierten Fahnen 9 am Fahrbahnrand eingeblendet in die reale Umgebung unter Verwendung eines Head Up Displays.
Hierbei kann zumindest in Bezug auf die Einblendung des Beginns und der sich daran anschließenden Ausrollstrecke 8 oder eines Teils hiervon eine kontaktanaloge Darstellungsweise gewählt werden.
3 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung eines Bereichs der Ausrollstrecke 8 und von einer End-Markierung 9 in Form von zwei stilisierten Fahnen am gezeigten Fahrbahnrand in Überlagerung eines Kamerabildes eines Smartphones 10.
Selbstverständlich können alle geeigneten Einrichtungen zur Erzeugung eines Kamerabildes verwendet werden, beispielsweise Kameraeinrichtungen, wie sie in vielen Kraftfahrzeugen bereits zur Erfassung einer dem Fahrzeugs im Wesentlichen voraus liegenden Umgebung (z. B. Verkehrsschilderkennungs- oder Nachtsichtkamera) vorhanden sind. Die Bilder der Kameraeinrichtung können auf drahtgebundenem oder drahtlosem Weg (Datenfunk) zu einer Anzeigeeinrichtung übertragen werden. Mittels der in 1 gezeigten Auswerteeinrichtung 3 wird eine energieeffizienzoptimierte Ausrollstrecke berechnet und eine geeignete Darstellungsweise für das Kamerabild 5 erzeugt und diesem überlagert. Die Auswerteeinrichtung 3 kann im vorliegenden Beispiel durch das Smartphone 10 selbst realisiert sein, indem die im Smartphone 10 vorhandene Rechenleistung und ein oder mehrere auf dem Smartphone installierte(s) entsprechende(s) Programm(e) verwendet wird/werden.
Die Beispiele von 2 und 3 sind Beispiele für eine Anwendung des Konzepts der „Augmented Reality”. Hierunter versteht man eine computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, im vorliegenden Beispiel in Form einer visuellen Darstellung von Informationen, also die Ergänzung von Bildern oder Bildabfolgen mit computergenerierten Zusatzinformationen oder virtuellen Objekten mittels Einblendung/Überlagerung.
Und 4 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen graphischen Darstellung mit Einblendung einer vollständigen Ausrollstrecke 8 und je einer Start- und End-Markierung 9 (in Form von zwei stilisierten Fahnen im Startbereich der Ausrollstrecke, und in Form von einer stilisierten Fahne im Endbereich der Ausrollstrecke) in Überlagerung der virtuellen Straßendarstellung 5 einer Navigationseinrichtung 11.
Das Beispiel von 4 veranschaulicht den Vorteil, der mit der Erfassung von Zielkoordinaten 7 eines Fahrzeugs (beispielsweise bei Eingabe einer zu fahrenden Route in eine Navigationseinrichtung 11) erreicht werden kann. Bei dem 4 zugrundeliegenden Beispiel weist der dem Fahrzeug vorausliegende Straßenverlauf eine „Hauptstraße” und eine hiervon nach rechts abzweigende „Seitenstraße” auf. Für die Hauptstraße wäre unter dem Gesichtspunkt der Erzielung einer möglichst hohen Energieeffizienz keine Ausrollstrecke 8 gegeben, für die Seitenstraße hingegen schon. Aufgrund von erfassten Zielkoordinaten 7 und der ermittelten aktuellen Position des Fahrzeugs 2 kann von einer Navigationseinrichtung 11 eine für das gewählte Routenprofil optimale Route berechnet werden. Auf diese Weise kann auch der Auswerteeinrichtung 3 die erforderliche Information darüber zur Verfügung gestellt werden, welchem Straßenverlauf ein Fahrer bei Befolgung der Routenanweisungen der Navigationseinrichtung folgen wird. Dieser antizipierte Fahrweg kann dann bei der Berechnung und Darstellung von energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecken berücksichtigt werden.
Die graphische Darstellung der Ausrollstrecke oder eines Teils davon kann erfindungsgemäß statisch oder dynamisch erfolgen. Das heißt, in einer einfachen Ausführungsform wird dem Fahrer der Beginn der Ausrollstrecke, ein Teil der oder die vollständige Ausrollstrecke (gegebenenfalls mit weiteren Elementen/Informationen) nur für einen vorbestimmten Zeitraum (einmalig oder mehrmals) statisch angezeigt bzw. eingeblendet. Idealerweise erfolgt die graphische Darstellung jedoch dynamisch, d. h. während der Bewegung des Fahrzeugs wird die graphische Darstellung möglichst in Echtzeit der gegebenen Situation angepasst. Hierdurch kann beispielsweise ein Fahrer bei einem Blick auf das durch eine Kameraeinrichtung erfasste und von der erfindungsgemäßen Darstellung der Ausrollstrecke überlagerte Kamerabild 5 stets die aktuelle Situation in Bezug auf die Ausrollstrecke verfolgen. Beispielsweise wird ihm zuerst der Beginn der Ausrollstrecke graphisch angezeigt, danach und ohne Unterbrechung in Echtzeit angepasst der weitere Verlauf der Ausrollstrecke und bei einer weiteren Fortbewegung des Fahrzeugs, ebenfalls in Echtzeit und ohne Unterbrechung, schließlich das Ende der Ausrollstrecke. Ähnliches gilt selbstverständlich für alle anderen von der vorliegenden Erfindung umfassten Darstellungsweisen und -techniken.
Die Ermittlung eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts und somit auch der Länge der energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke kann mittels Fachleuten bekannten Verfahren und Vorgehensweisen erfolgen.
Zusammenfassend dient die vorliegende Erfindung dazu, ein Verfahren und ein Fahrerassistenzsystem zur Verfügung zu stellen, mit dem die Energieeffizienz beim Betrieb eines Fahrzeug, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, erhöht werden kann, indem zur Verfügung stehende Ausrollstrecken optimal genutzt werden können (Leerlauf, Schubabschaltung, Motor-Start-Stopp, etc.).
Bei Fahrzeugen, die ein Fahrer selbst fährt, bestimmt der Fahrer sein Verhalten am Beginn einer zur Verfügung stehenden Ausrollstrecke. Für eine Nutzung der gesamten zur Verfügung stehenden bzw. für eine wirtschaftliche Fahrstrategie ermittelten Ausrollstrecke ist es von Vorteil, dem Fahrer den optimalen Start der Ausrollphase mitzuteilen.
Für eine möglichst energieeffiziente Fahrweise ist es auch von Vorteil, wenn dem Fahrer die Stelle mitgeteilt wird, ab dem er unter energieeffizienzoptimalen Gesichtspunkten wieder (positiv) beschleunigen soll.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten System mit Signalisierung eines Startzeitpunkts durch ein haptisches Signal am Gaspedal erhält der Fahrer ein Signal, das er in aller Regel nicht unmittelbar dem Start einer Ausrollphase zuordnen kann. Auch könnte ein Fahrer ein weiteres haptisches Signal am Gaspedal, mit dem er zum erneuten Beschleunigen des Fahrzeugs aufgefordert wird, dahin fehl interpretieren, dass er den Ausrollvorgang weiter fortsetzen soll. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass ein Fahrer bei einer nicht von ihm initiierten Bewegung des Gaspedals erschrickt und zu einer die Verkehrssicherheit beeinträchtigenden Fehlreaktion verleitet wird.
Zum Signalisieren des Startpunkts und gegebenenfalls des Endpunkts einer Ausrollstrecke könnte man daran denken, eine Signallampe zu verwenden. Eine solche kann aber leicht übersehen werden, es besteht die Schwierigkeit einer korrekten Interpretation des Informationsgehalts der Signallampe durch den Fahrer, und schließlich bietet eine Signallampe auch nicht den nötigen „Anreiz” für einen Fahrer, eine Ausrollstrecke in optimaler Weise zu nutzen.
Erfindungsgemäß wird die zur Verfügung stehende Ausrollstrecke, bevorzugt einschließlich des Startpunkts und gegebenenfalls auch einschließlich des Endpunkts über eine graphische Darstellung angezeigt. Diese graphische Darstellung kann beispielsweise eine Startlinie, einen Startbereich, eine Ziellinie, einen Zielbereich, und/oder die gesamte Ausrollstrecke umfassen, gegebenenfalls ergänzt mit zusätzlichen Informationen und/oder Elementen.
In vorteilhafter Weise kann die Darstellung über ein Kamerabild 5 gelegt auf einem Display dargestellt werden, über eine Head Up Display Technologie für den Fahrer direkt auf der Straßenoberfläche sichtbar projiziert werden („Augmented Reality”), und/oder auf einem Display in eine virtuelle Straßendarstellung integriert dargestellt werden (Navigationssystemintegration).
Ein Fahrer erlebt das Fahrerassistenzsystem somit unmittelbar als eines, mittels dessen er durch sein eigenes Verhalten zur Effizienzsteigerung beitragen kann. Dieser anschauliche Ansatz kann einen Fahrer dazu animieren, das Fahrerassistenzsystem möglichst oft zu nutzen und damit den Energieverbrauch seines Fahrzeugs zu senken.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich daraus, dass ihre Implementierung gegebenenfalls mit bestehenden Systemen (beispielsweise COMAND, Schilderkennungs- oder Nachtsichtkamera, GPS, etc.) realisiert werden kann, d. h. es sind gegebenenfalls keine zusätzlichen, über die für ein Fahrzeug ohnehin vorgesehenen technischen Hardware-Komponenten hinausgehenden technischen Einrichtungen erforderlich.
Bezugszeichenliste

1: Positionsbestimmungseinrichtung (GPS)
2: aktuelle Position des Fahrzeugs
3: Auswerteeinrichtung
4: Anzeigeeinrichtung
5: Kamerabild und/oder virtuelle Darstellung
6: Darstellung eines Teils des Ausrollwegs
7: Start- und/oder Zielkoordinaten
8: Darstellung eines Teils des Ausrollwegs
9: Markierung
10: Smartphone
11: Navigationseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012018826 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Der Fahrer im 21. Jahrhundert”, VDI Berichte, Nr. 1613, S. 79ff., (2001), VDI-Verlag, ISBN 3-18-091613-3 [0008]
Dorrer, ”Effizienzbestimmung von Fahrweisen und Fahrerassistenz zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs unter Nutzung telematischer Informationen” (2004), Expert Verlag, ISBN 3-8169-2384-4 [0009]

Claims

Verfahren zur Ermittlung und graphischen Darstellung einer energieeffizienzoptimierten Ausrollstrecke eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: – Ermitteln der aktuellen Position (2) des Fahrzeugs mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung (1); – Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts einer Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege in einem vorbestimmten Umfeld um die aktuelle Position (2) des Fahrzeugs mittels einer Auswerteeinrichtung (3); und – Graphisches Darstellen von zumindest dem ermittelten Startpunkt, einem Teil der Ausrollstrecke und/oder der gesamten Ausrollstrecke (i) innerhalb einer realen oder virtuellen Darstellung (5) des dem Fahrzeug im Wesentlichen voraus liegenden Straßenverlaufs mittels einer Anzeigeeinrichtung (4) im Fahrzeug/des Fahrzeugs und/oder (ii) mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusätzlich Start- und/oder Zielkoordinaten (7) des Fahrzeugs erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich ein aktueller Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts einer Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Berücksichtigung des aktuellen Fahrzustands des Fahrzeugs und einer gegebenen Verkehrssituation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der ermittelte Startpunkt der Ausrollstrecke als Startlinie oder Startbereich graphisch dargestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der ermittelte Endpunkt der Ausrollstrecke als Endlinie oder Endbereich graphisch dargestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich wenigstens ein weiteres Element – zur Hervorhebung des dargestellten Startpunkts und/oder Endpunkts der Ausrollstrecke, – zur Information über die Länge der Ausrollstrecke, – zur Information über die Strecke bis zum Beginn der Ausrollstrecke, – zur Information über Analyseergebnisse zur ausgerollten Strecke, – zur Information über die tatsächlich genutzte Ausrollstrecke, und/oder – zur Information über die Menge des eingesparten Kraftstoffs graphisch oder numerisch dargestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die graphische Darstellung (8, 9) – auf einem Bildschirm einem von einer Kameraeinrichtung erfassten Kamerabild (5), – auf einem Bildschirm (11) einer virtuellen Straßendarstellung (5), und/oder – mittels eines Head-Up Display dem realen Umfeld überlagert wird.
Fahrerassistenzsystem mit – einer Einrichtung zum Ermitteln der aktuellen Position des Fahrzeugs (2), – einer Einrichtung zum Ermitteln eines energieeffizienzoptimierten Startpunkts und eines energieeffizienzoptimierten Endpunkts für eine Ausrollstrecke des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme von Daten über Verkehrswege in einem vorbestimmten Umfeld um die aktuelle Position (2) des Fahrzeugs, und – einer Einrichtung zum graphisches Darstellen von zumindest dem ermittelten Startpunkt, einem Teil der Ausrollstrecke und/oder der gesamten Ausrollstrecke (6, 8) auf einer Anzeigeeinrichtung im Fahrzeug/des Fahrzeugs und/oder mittels einer Projektionseinrichtung in das Sichtfeld des Fahrers, – wobei das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, weiter umfassend – eine Einrichtung zum Erfassen der Start- und/oder Zielkoordinaten des Fahrzeugs (7); und/oder – eine Einrichtung zum Erfassen eines aktuellen Fahrzustands des Fahrzeugs.