CN111163971B - 控制机动车座椅设备的方法和座椅设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在由位于机动车中的使用者运行虚拟现实应用时操作机动车的座椅设备的方法，所述方法具有以下步骤：a.获取机动车的运动或加速度的真实实际值，并将其转发给控制装置；b.获取和/或计算虚拟现实应用内的运动或加速度的模拟的虚拟实际值，并将其转发给控制装置；c.根据机动车的运动或加速度的真实实际值来计算由座椅单元进行的校正运动或校正加速度的真实目标值，从而使通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度与机动车的运动或加速度的叠加在数值和方向上基本上相当于在虚拟现实应用内的运动或加速度的虚拟实际值；d.由控制装置至少根据目标值操控座椅单元的驱动器，以执行通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度。

Description

控制机动车座椅设备的方法和座椅设备
技术领域
本发明涉及一种用于在运行虚拟现实应用时操作机动车座椅设备的方法以及一种座椅设备，该座椅设备能通过这种方法来运行。
背景技术
由现有技术已知一种在机动车内部使用的可摆动的座椅设备，该座椅设备与行驶动力学传感器相关联。
在此，根据作用在车辆乘员上的力来控制和移动座椅设备，使得可以减小作用在车辆乘员上的力。
特别是在机动车的自动驾驶方面，也就是说，在无乘员干预的情况下使机动车自动运动时，使乘员能够在运送期间进行工作或休闲活动。所谓的虚拟现实应用在工作活动和休闲活动领域中都是已知的，其中，例如，使用者戴上眼镜或类似物，该眼镜包括类似屏幕的显示元件并向使用者显示虚拟空间。
当使用虚拟现实应用时，已经证明是不利的是，在运送期间在汽车内部，车辆乘员或虚拟现实应用的使用者受到加速力、离心力和重力作用，这些力或作用由于人的平衡感而被感受到，并导致乘员或使用者产生晕动病。
发明内容
本发明的实施例的目的是，提供一种用于在运行虚拟现实应用时控制机动车座椅设备的方法和一种座椅设备，其降低产生晕动病的风险。
该目的通过一种用于由位于机动车中的使用者运行虚拟现实应用时运行机动车座椅设备的方法来实现，座椅设备包括至少一个座椅单元、用于使座椅单元运动的至少一个驱动器和至少一个控制装置，该控制装置在功能上与机动车的传感器单元相关联或能与之相关联，座椅设备与虚拟现实应用连接，该虚拟现实应用包括至少一个计算单元，所述方法具有以下步骤：
a.由功能上为控制装置配设的传感器单元获取机动车的至少一个运动或加速度的至少一个真实实际值，并将机动车的运动或加速度的真实实际值转发给控制装置；
b.由计算单元获取和/或计算虚拟现实应用内的至少一个运动或加速度的模拟的虚拟实际值，并将虚拟现实应用内的运动或加速度的虚拟实际值转发给控制装置；
c.根据机动车的运动或加速度的真实实际值来计算由座椅单元进行的校正运动或校正加速度的真实目标值，从而使通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度与机动车的运动或加速度的叠加在数值和方向上基本上相当于在虚拟现实应用内的运动或加速度的虚拟实际值；
d.由控制装置至少根据目标值操控座椅单元的驱动器，以执行通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度。
机动车的运动的真实实际值可以包括机动车的运动的数值和方向。这同样适用于在虚拟现实应用内的运动的虚拟实际值。
通过校正运动，针对虚拟现实应用对作用在车辆乘员上的机动车加速力进行利用或补偿。
例如，如果在虚拟现实应用中模拟了运动，则作用在机动车上的加速力至少部分被用于虚拟现实应用，并通过座椅单元在数值和方向上的校正运动来补充，从而使得真实的加速力作用在车辆乘员或使用者上，该真实的加速力对应于在虚拟现实应用内的模拟的实际运动。由此，作用在使用者上的真实运动或加速度的平衡感与模拟的运动或加速度相协调。
如果车辆乘员或使用者在虚拟现实应用内未模拟任何运动，则可以通过校正运动补偿作用在车辆乘员上的运动或加速力，从而使车辆乘员或使用者不会由于平衡感而感觉到运动。
有利的是，由在功能上与控制装置相关联的传感器单元通过传感器单元的第一传感器装置获取机动车的运动或加速度的至少一个真实实际值，该第一传感器装置例如是运动传感器或加速度传感器和/或陀螺仪。
以此方式，可以以简单的方式获取和确定机动车的运动和作用在车辆乘员上的加速力。
原则上可以设想，所述方法基于座椅单元的位置和取向来确定虚拟现实应用的位置和姿态。如果所述方法包括借助于传感器单元的和/或虚拟现实应用的第二传感器装置来获取虚拟现实应用、特别是虚拟视线的位置和姿态的步骤，则可以进一步提高所述方法的质量，该第二传感器装置例如是运动传感器或加速度传感器、加速度传感器、指南针和/或陀螺仪。
在这种情况下，虚拟现实应用与座椅单元、特别是座椅单元的位置和姿态解耦。
有利的是，对机动车的运动或加速度的至少一个真实实际值的获取包括借助于导航装置、例如全球定位系统、指南针或雷达获取机动车的位置、姿态以及运动方向和/或加速度方向，所述至少一个真实实际值被转发给控制装置。
原则上可以任意地在计算单元和控制装置之间实现联通。有利的是，借助于计算单元与控制装置之间的电缆连接和/或无线地——特别是以无线链路的方式，将在虚拟现实应用内的运动或加速度的虚拟实际值转发给控制装置。
补偿运动原则上可以任意地进行。为了能以接近真实地模拟加速力的方式实现平衡感有利的是，通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度包括围绕机动车的竖轴、横轴和/或纵轴的转动；和/或通过座椅单元进行的校正运动或校正加速度包括座椅单元沿着机动车的竖轴、横轴和/或纵轴的运动。
由于座椅单元绕机动车的竖轴、横轴和/或纵轴的转动性，座椅单元可以在机动车内自由运动。例如，可以想到的是，座椅单元被以万向可动的方式悬置。
如果座椅单元可以沿竖轴、横轴和/或纵轴运动，则座椅单元可以在车辆内部运动，并且可以补偿机动车运动中的不均匀性，例如当机动车通过波纹路面时。
此外，在该方法的一种实施方式中已证明有利的是，所述方法具有以下步骤：其中将座椅单元转移到如下位置和姿态中：在该位置和姿态下虚拟现实应用的视线方向与机动车的运动方向相对应。
最后，在该方法的一个实施例中提出，所述方法具有以下步骤：其中通过至少一个输入装置操控虚拟现实应用，特别是用于模拟在虚拟现实应用内的虚拟运动和加速度。在此，输入装置可以包括例如操纵杆等。此外，可以想到的是，在机动车的自主运动的情况下，机动车中存在的方向盘以及油门踏板、制动踏板和/或离合器踏板被用作虚拟现实应用的输入装置。在这种情况下，方向盘和踏板与机动车解耦，并且不以控制命令或类似形式干预机动车的运动。
最后，上述目的还通过一种机动车的座椅设备来实现，该座椅设备能通过一种具有至少一个前述特征的方法来运行，至少一个座椅单元包括用于使座椅单元运动、特别是围绕至少一个轴转动的至少一个驱动器和至少一个控制装置，该座椅单元在功能上与机动车的传感器单元相关联或能与之相关联，座椅设备与包括至少一个计算单元的至少一个虚拟现实应用可关联地连接。
附图说明
本发明的其它特征、细节和优点由所附的专利权利要求、附图以及对该方法和座椅设备的优选实施例的以下描述得出。
图中：
图1示出具有座椅设备的机动车的示意性俯视图；
图2示出用于运行座椅设备的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出了机动车4的座椅设备的示意图，该座椅设备总体上设有附图标记2。座椅设备2包括座椅单元6和用于使座椅单元6运动的驱动器8。此外，机动车4的座椅设备2包括控制装置10，该控制装置在功能上与机动车4的传感器单元12相关联。此外，机动车4的座椅设备2与虚拟现实应用14连接，该虚拟现实应用又包括至少一个计算单元16。
下面通过根据图2的示意性流程图中的用于运行座椅设备2的方法来更详细地描述根据图1的座椅设备2。
在第一步骤100中，通过功能上与控制装置10相关联的传感器单元18获取机动车4的运动或加速度的真实实际值，并将其转发给控制装置10。
机动车4的运动或加速度的至少一个真实实际值可以例如通过控制装置10的第一传感器装置20来获取。该第一传感器装置20可以包括例如运动或加速度传感器、指南针和/或陀螺仪。
另外，对机动车4的运动或加速度的至少一个真实实际值的获取可以包括借助于导航装置22、例如全球定位系统(GPS)或雷达对机动车4的位置、姿态和运动或加速度方向的获取。第一传感器装置20的数据和导航装置22的数据都可以被转发到控制装置10。
在随后的步骤101中，通过计算单元16获取或计算虚拟现实应用14内的运动或加速度的虚拟实际值，并将其转发给控制装置10。虚拟现实应用14的位置和姿态也可以附加地通过传感器单元18的第二传感器装置24来获取。
在随后的步骤102中，在控制装置10内计算出通过座椅单元6进行的校正运动或校正加速度的真实目标值。该目标值与机动车4的运动或加速度的真实实际值相关，使得通过座椅单元6进行的校正运动或校正加速度与机动车4的运动或加速度的叠加在数值和方向上基本上相当于在虚拟现实应用14内的运动或加速度的虚拟实际值。
在随后的步骤103中，根据目标值来操控座椅单元6的驱动器8。这由控制装置10完成，以便通过座椅单元6进行校正运动或校正加速度。
通过座椅单元4进行的校正运动或校正加速度可以通过围绕机动车4的竖轴、横轴和/或纵轴转动或者通过使座椅单元6沿着机动车4的竖轴、横轴和/或纵轴运动而实现。
虚拟现实应用14内的运动或加速度的虚拟实际值向控制装置10的转发可以借助于电缆连接进行，或者可以通过无线链路进行。
在以上描述的、权利要求和附图中公开的本发明特征在以其各种实施例实现本发明的过程中，无论是单独地还是以任何组合的方式都是本发明的组成部分。
附图标记列表：
2 座椅设备
4 机动车
6 座椅单元
8 驱动器
10 控制装置
12 传感器单元
14 虚拟显示应用
16 计算单元
18 传感器单元
20 第一传感器装置
22 导航装置
24 第二传感器装置
100–103 方法步骤

Claims (10)

1.一种用于在由位于机动车(4)中的使用者运行虚拟现实应用(14)时操作机动车(4)的座椅设备(2)的方法，座椅设备(2)包括至少一个座椅单元(6)、用于使座椅单元(6)运动的至少一个驱动器(8)和至少一个控制装置(10)，该控制装置在功能上与机动车(4)的传感器单元相关联或能与之相关联，座椅设备(2)与虚拟现实应用(14)连接，该虚拟现实应用包括至少一个计算单元(16)，所述方法具有以下步骤：
a.由功能上与控制装置(10)相关联的传感器单元获取机动车(4)的至少一个运动或加速度的至少一个真实实际值，并将机动车(4)的运动或加速度的真实实际值转发给控制装置(10)；
b.由计算单元(16)获取和/或计算虚拟现实应用(14)内的至少一个运动或加速度的模拟的虚拟实际值，并将虚拟现实应用(14)内的运动或加速度的虚拟实际值转发给控制装置(10)；
c.根据机动车(4)的运动或加速度的真实实际值来计算由座椅单元(6)进行的校正运动或校正加速度的真实目标值，从而使通过座椅单元(6)进行的校正运动或校正加速度与机动车(4)的运动或加速度的叠加在数值和方向上基本上相当于在虚拟现实应用(14)内的运动或加速度的虚拟实际值；
d.由控制装置(10)至少根据目标值操控座椅单元(6)的驱动器(8)，以执行通过座椅单元(6)进行的校正运动或校正加速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由在功能上与控制装置(10)相关联的传感器单元通过传感器单元的第一传感器装置(20)获取机动车(4)的运动或加速度的至少一个真实实际值，该第一传感器装置是运动传感器或加速度传感器和/或陀螺仪。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对机动车(4)的运动或加速度的至少一个真实实际值的获取包括借助于导航装置(22)获取机动车(4)的位置、姿态以及运动方向和/或加速度方向，所述至少一个真实实际值被转发给控制装置(10)，所述导航装置是全球定位系统、指南针或雷达。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过虚拟现实应用(14)的和/或传感器单元的第二传感器装置(24)获取虚拟现实应用(14)的位置和姿态，所述第二传感器装置是运动传感器或加速度传感器、指南针和/或陀螺仪。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过虚拟现实应用(14)的和/或传感器单元的第二传感器装置(24)获取虚拟的视线方向。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于计算单元(16)与控制装置(10)之间的电缆连接和/或无线地，将在虚拟现实应用(14)内的运动或加速度的虚拟实际值转发给控制装置(10)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过座椅单元(6)进行的校正运动或校正加速度包括围绕机动车(4)的竖轴、横轴和/或纵轴的转动；和/或通过座椅单元(6)进行的校正运动或校正加速度包括座椅单元(6)沿着机动车(4)的竖轴、横轴和/或纵轴的运动。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将座椅单元(6)转移到如下位置和姿态中：在该位置和姿态下虚拟现实应用(14)的视线方向与机动车(4)的运动方向相对应。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过至少一个输入装置操控虚拟现实应用(14)，用于模拟在虚拟现实应用(14)内的虚拟运动和加速度。
10.一种机动车(4)的座椅设备(2)，该座椅设备能通过根据权利要求1至9中任一项所述的方法操作，该座椅设备包括至少一个座椅单元(6)、用于使座椅单元(6)运动的至少一个驱动器(8)和至少一个控制装置(10)，该控制装置在功能上与机动车(4)的传感器单元相关联或能与之相关联，座椅设备(2)与至少一个虚拟现实应用(14)连接，该虚拟现实应用包括至少一个计算单元(16)。
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