DE10015726C2 - Fahrerassistenzsystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem mit den Merk
malen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs.
Die Anzahl der elektronisch bedienbaren Funktionen und damit
auch die Anzahl der Bedienelemente wie z. B. Schalter in Fahr
zeugen nimmt ständig zu. Beispiel ist hier das
Multifunktionslenkrad in einem Kraftfahrzeug, in das neben der
Lenkfunktion Airbagsysteme eingebracht sind und zusätzlich
Bedienelemente für Autoradio und CD-Spieler integriert sind.
Beispiel eines solchen Lenkrades ist die DE 35 20 972 A1, nach
der der Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs gebildet ist.
Aus der DE 40 01 062 A1 ist ein Verfahren zur Darstellung von
Anzeigen auf einem Bildschirm bekannt, bei welchem über einen
induktiven Näherungsschalter eine veränderbare Anzeige auf dem
Bildschirm auslösbar ist. Weiterhin ist aus der DE 197 53 742 A1
und der DE 198 07 410 A1 die Verwendung von berührungssen
sitiven Bildschirmen zur Eingabe von Bedienbefehlen in KFZ
bekannt.
Auch beim Fahren mit einem fremden oder neuen Fahrzeug sowie
beim Fahren in der Nacht, soll die Aufmerksamkeit des Fahrers
nicht von der Straße abgelenkt werden. Hier ist es in heutigen
Fahrzeugen sehr störend, daß die Akkomodation des Auges stark
verändert werden muß und auch die Blickrichtung erheblich von
der Fahrtrichtung abweicht, wenn sich der vom Fahrer zu betäti
gende Schalter z. B. auf der Mittelkonsole befindet.
Erfindungsgemäße Aufgabe ist es daher ein Fahrerassistenzsystem
anzugeben, das dem Fahrer Auskunft über die dem jeweiligen
Bedienelement, das er zu betätigen wünscht, zugeordnete Funkti
on gibt. Diese Auskunft soll in das Blickfeld des Fahrers
gebracht werden in einer Weise, die es dem Fahrer ermöglicht
die hinterlegte Funktion des betreffenden Bedienelementes zu
erkennen, ohne hierzu seine Augen allzusehr auf eine kleine
Bedienelementbeschriftung akkomodieren zu müssen. Weiterhin
soll diese Information möglichst unabhängig vom Ort des Bedien
elementes für den Fahrer immer an der selben Stelle im Fahrzeug
aufzufinden sein und zwar vorzugsweise in demjenigen Blickfeld
des Fahrers, das der Fahrer zum Führen des Fahrzeuges benötigt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale
des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausführungs
formen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielbaren Vorteile sind
darin zu sehen, daß dem Fahrer ein zentrales Informationsin
strument zur Verfügung gestellt wird, auf dem er in bequemer
und Augen-schonender Weise Informationen zu den verschiedenen
Bedienelementen in sei
nem Fahrzeug erhält. Eine vorteilhafte Anordnung dieses Informationsinstruments in demje
nigen Blickfeld, das zum Führen des Fahrzeuges benötigt wird, erhöht nicht nur die Benut
zerfreundlichkeit der einzelnen Bedienelemente und des ganzen Fahrzeuges, sondern erhöht
auch die Verkehrssicherheit, da für den Fahrer die Informationen über die verschiedenen Ge
rätefunktionen im Fahrzeug leichter lesbar und leichter zugänglich sind.
Die Lösung gelingt mit einem Fahrerassistenzsystem mit einer Bildschirmanzeige z. B. einer
LED-Anzeige, einer Aktiv-Matrix-Anzeige, einer Plasma-Flachdisplay Anzeige oder einer
anderen elektronischen Anzeige, die über ein Anzeige-Steuergerät angesteuert wird. Jedes
Bedienelement im Fahrzeug ist mit einem integrierten Näherungsschalter ausgebildet und
verfügt über eine Busschnittstelle, mit der es an einen Datenbus angeschlossen ist. An diesem
Datenbus sind ebenfalls das Anzeige-Steuergerät und in einer bevorzugten Ausführung die zu
den jeweiligen Schaltern zugeordneten Geräte, bzw. Aktoren angeschlossen, so daß zwischen
allen angeschlossenen Einheiten ein Informationsaustausch möglich ist. Möchte der Fahrer
des Fahrzeuges eines dieser Bedienelemente betätigen, so wird in der Bildschirmanzeige bei
Annäherung des Fingers des Fahrers an den integrierten Näherungsschalter, die Funktion des
Bedienelementes in einer graphischen Darstellung in vergrößerter Art und Weise auf dem
Bildschirm angezeigt. Für diese Vergrößerung steht die ganze Fläche der Bildschirmanzeige
zur Verfügung. Vorzugsweise befindet sich die Bildschirmanzeige in demjenigen Blickfeld
des Fahrers, das dieser zum Führen des Fahrzeuges benötigt.
Die Aktivivierung des durch das Bedienelement angesprochenen Gerätes kann entweder über
eine direkte Steuerleitung zwischen Bedienelement und zugeordnetem Gerät oder in einer
bevorzugten Ausführungsform über den gemeinsamen Datenbus erfolgen. In einer besonders
bevorzugten Ausführung sind das Anzeige-Steuergerät, die Bedienelemente und die diesen
zugeordneten Geräte an einem gemeinsamen Datenbus angeschlossen. Ganz besonders be
vorzugt ist als Datenbus ein sogenannter CAN-Bus (Controller Area Network) eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems wird dem Fahrer die gra
phische Darstellung zu den den Bedienelementen hinterlegten Gerätefunktionen in Form ei
nes Pictogramms angezeigt. Zusätzlich zum Pictogramm kann gegebenenfalls noch eine kur
ze Erklärung der Gerätefunktion in Textform eingeblendet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Fahrerassistenzsystems ist in dem An
zeige-Steuergerät zu jedem angeschlossenen Bedienelement und damit zu jeder angeschlos
senen Gerätefunktion ein Hilfetext abgespeichert, der dem Fahrer ausführliche Information
über die Gerätefunktion bietet, die er zu betätigen wünscht. Hierzu ist das Anzeige-
Steuergerät vorzugsweise mit einer Zeitschaltfunktion versehen, die über den Datenbus ab
fragt, wie lange der Fahrer seinen Finger in der Nähe des betreffenden integrierten Nähe
rungsschalters beläßt. Je nach Einstellung dieser Zeitschaltfunktion wird die Anzeige in der
Bildschirmanzeige von einer ersten Anzeige, z. B. dem bereits angesprochenen Pictogramm
auf eine darauf folgende Anzeige z. B. den bereits angesprochenen Hilfetext geändert. Ein
Umschalten der Anzeige kann z. B. nach einer Zeitdauer von 3 bis 10 Sekunden erfolgen.
Läßt der Fahrer den Finger über eine längere Zeit (3 bis 10 Sekunden) auf dem Bedienele
ment oder über dem integrierten Näherungsschalter ohne diesen zu betätigen, so wird die
Bildschirmanzeige von der graphischen Pictogramm Darstellung auf den zu dem Bedienele
ment zugeordneten erläuternden Hilfetext umgeschaltet.
Übersteigt die Dauer der Berührung des Bedienelementes oder der Annäherung an den inte
grierten Näherungsschalter eine deutlich höhere Zeit, als zum Lesen der Anzeige notwendig
ist, so ist davon auszugehen, daß der Fahrer keine Information möchte und er das Bedienele
ment eher zufällig und unbeabsichtigt berührt hat. In diesem Fall wird die Anzeige wieder
abgeschaltet. Beispielsweise wird die Anzeige nach einer Berührungsdauer von 1 bis 5 Mi
nuten oder einer Berührungsdauer von 1 bis 2 Minuten oder einer Berührungsdauer von 30 sec
bis 60 sec oder einer Berührungsdauer von 5 sec bis 30 sec wieder ausgeschaltet.
Ebenso wird die Anzeige beim Verlassen oder Betätigen des Bedienelementes sofort wieder
ausgeschaltet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Bildschirmanzeige mit einer Nacht
steuerung versehen. Eine Hintergrundbeleuchtung der Bildschirmanzeige ermöglicht dann
auch bei Nacht das sichere und zuverlässige Ablesen der auf der Anzeige angebotenen Infor
mationen. Hierdurch ist es dem Fahrer mit besonderem Vorteil möglich auch bei Nachtfahr
ten die den Bedienelementen, die er zu betätigen beabsichtigt, zugeordneten Gerätefuktionen
sicher und bequem zu erkennen und die richtigen jeweils gewünschten Bedienelemente auch
bei Dunkelheit aufzufinden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen darge
stellt und näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die Bedienelemente, die zugeord
neten Funktionen oder Geräte und die Bildschirmanzeige an einen gemeinsamen Da
tenbus angeschlossen sind
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ausführungform, bei der die Bedienelemente und die Bild
schirmanzeige an einen gemeinsamen Datenbus angeschlossen sind und die Be
dienelemente direkt mit den zugeordneten Funktionen oder Geräten verbunden sind
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der eine Anzahl der Bedienelemente
direkt mit den zugeordneten Funktionen oder Geräten verbunden sind und ein andere
Anzahl der Bedienelemente über einen Datenbus mit den zugeordneten Funktionen
oder Geräten verbunden sind.
In Fig. 1 ist ein Bedienelement 1 in Form eines Druckschalters, in den ein Näherungsschalter
mit einem kapazitiven Element 2 und eine Schalteransteuerung 3 integriert ist. Die Schalte
ransteuerung enthält einen Schwellwertdetektor mit dem das kapazitive Element 2 ausgelesen
wird und dadurch in an sich bekannter Weise auf eine Berührung des Bedienelementes 1 oder
auf das Vorhandensein eines in der Fig. 1 angedeuteten Fingers in der Nähe des Bedienele
mentes geschlossen wird. Wird eine Berührung des Bedienelements detektiert, so gibt der
Schwellwertdetektor ein Kennsignal für die Berührung des betreffenden Bedienelements 1
auf die Busschnittstelle der Schalteransteuerung 3 und über die Signalleitungen 5 auf den
Datenbus 6. In der Fig. 1 sind der einfachheithalber exemplarisch nur drei Bedienelemente
gezeigt. Erfindungsgemäß können jedoch grundsätzlich beliebig viele Bedienelemente vorge
sehen sein, die bei Berührung jeweils ein bedienelementspezifisches Kennsignal an ihre Bus
schnittstelle geben. Über einen Datenbus 6 wird das bedienelementspezifische Kennsignal,
das zumindest aus einer Kennung zur Identifikation des Bedienelementes, z. B. in Form einer
Netzwerkaddresse oder eines Identifiers im Falle eines CAN-Buses und einer Kennung für
die Berührung des Bedienelements besteht, an die Busschnittstelle I/O des Anzeige-
Steuergeräts 7, das ebenfalls an den Datenbus 6 angeschlossen ist, weitergeleitet. In dem An
zeige-Steuergerät 7 wird das bedienelementspezifische Kennsignal in einem mikroelektroni
schen Rechnerbaustein CPU ausgewertet. Und zwar wird das bedienelementspezifische
Kennsignal mindestens hinsichtlich zweier Aspekte ausgewertet, nämlich wird erkannt von
welchem Bedienelement das Signal kommt und es wird erkannt ob der Schalter berührt wird.
Zu jedem an den Datenbus 6 angeschlossenen Bedienelement ist in einer Speichereinheit
ROM ein Pictogramm und ein Hilfetext zugeordnet und abgespeichert. Eine Zuordnung der
abgespeicherten Pictogramme und Hilfetexte zu den Bedienelementen erfolgt beispielweise
und zweckmäßiger Weise über die Netzwerkadresse oder die Identifier der Bedienelemente.
Wird nun ein Bedienelement vom Fahrer berührt so wird nach erfolgter Kennung und Aus
wahl des dem Bedienelement zugeordneten Pictogramms in der Bildschirmanzeige, dieses
Pictogramm 9 aufgebaut und angezeigt. Die mögliche Größe des Pictogramms ist hierbei
lediglich durch die Anzeigefläche der Bildschirmanzeige begrenzt. Bildschirmanzeigen sind
z. B. von Personal Computer oder sogenannten Laptops bekannt und können in vielen ver
schiedenen Größen verwandt und in ein Fahrzeug eingebaut werden. Auf alle Fälle kann das
auf der Bildschirmanzeige abgebildete Pictogramm sehr viel größer ausfallen, als ein Sym
bol, das auf dem Bedienelement angebracht wird. Es ist also besser zu erkennen.
Beläßt der Fahrer seinen Finger auf dem Bedienelement 1, ohne dieses zu betätigen, so kann
in einer vorteilhaften Ausführungsform nach einer vorbestimmten Zeit von z. B. 10 Sekunden
zu dem identifizierten Bedienelement eine zweite Anzeige auf der Bildschirmanzeige 8 auf
gebaut und angezeigt werden. Vorteilhafter Weise ist diese zweite Anzeige der bereits er
wähnte Hilfetext, der für den Fahrer weitere Informationen zu der Funktion, die er mit dem
Bedienelement aktiviert, enthält. Derartige Hilfetexte sind von besonderem Vorteil bei Mehr
fachbelegungen von Bedienelementen. In diesem Fall gibt der Hilfetext zweckmäßiger Weise
an, welche verschiedenen Funktionen dem betreffenden Bedienelement zugeordnet sind und
wie diese Funktionen abzurufen sind. Für jedes mehrfach belegte Bedienelement sind mehre
re Pictogramme in der Anzeige-Steuerung hinterlegt. Die Anzahl der Pictogramme die zu
einem Bedienelement hinterlegt sind, richtet sich nach der Anzahl der Funktionen, die mit
diesem abrufbar sind, und stimmt mit der Anzahl der Funktionen überein.
Wird eines der Bedienelemente betätigt, so werden die beiden Kontakte 10 geschlossen und
die zugeordnete Gerätefunktion 11 aktiviert. Zweckmäßiger Weise nutzt man den ohnehin
notwendigen Datenbus auch dazu, wie in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel,
die Steuerbefehle von dem Bedienelement 1 ebenfalls über den Datenbus an die dem Be
dienelement zugeordneten Funktionen oder Geräte 11 weiterzuleiten. Hierzu müssen die an
den Datenbus angeschlossenen Geräte 11 über eine Gerätesteuerung 12 verfügen, die über
eine Busschnittstelle an den Datenbus 6 angeschlossen ist. Sind mehrere Bedienelemente und
mehrere diesen zugeordnete Funktionen oder Geräte 11 an den Datenbus angeschlossen, so
erfolgt die Zuordnung der Bedienelemente zu den Funktionen oder Geräten über die jeweili
gen Netzwerkadressen oder Identifiern der Bedienelemente 1 und der Funktionen oder Gerä
ten 11. Bei Betätigen des Bedienelementes 1 wird in der Schalteransteuerung 11 das Schlie
ßen der Kontakte 10 erkannt und ein digitalisierter Steuerbefehl für das zugeordnete Gerät 11
auf den Datenbus 6 gegeben. Die genaue Struktur dieses Steuerbefehls hängt von dem ver
wendeten Datenbus ab. Vorzugsweise wird ein CAN-Bus verwendet. Dem für diesen BUS
vorgeschriebenen Protokoll entnimmt der Fachmann die Details zum Aufbau, der Busschnitt
stellen und der Datenformate, die auf dem Bus für die Kommunikation der angeschlossenen
Einheiten zu verwenden sind. Entsprechend erkennt die ebenfalls mit einer Schnittstelle an
den Datenbus 6 angeschlossene Gerätesteuerung 12, wenn ein sie betreffendes Steuerkom
mando vorliegt. Das Steuerkommando wird dann von der Gerätesteuerung 12 ausgewertet die
zugehörige Funktion oder das zugehörige Gerät 11 aktiviert oder deaktiviert.
In einer anderen Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Bedienelement 1 in eher herkömmli
cher Weise direkt mit einer Zweidrahtleitung 13 mit der angeschlossenen Funktion oder dem
angeschlossenen Gerät 11, das z. B. ein Scheibenwischermotor im Fahrzeug sein kann, ver
bunden. Sind mehrere Bedienelemente vorhanden so ist jeweils jedes Bedienelement direkt
mit der angeschlossenen Funktion oder dem angeschlossenen Gerät verbunden. In diesem
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind also nur die Bedienelemente 1 und die Bildschir
manzeige bzw. das Anzeige-Steuergerät an einen gemeinsamen Datenbus 6 angeschlossen,
während die den Bedienelementen 1 zugeordneten Funktionen oder Geräte 11 mit vom Da
tenbus getrennten Leitungen 13 direkt mit den Bedienelementen 1 verbunden sind. Ein derar
tiges Ausführungsbeispiel hat jedoch den Nachteil, daß zwei verschiedene Leitungssysteme
benötigt werden. Ein Leitungssystem zum Verbinden der Bedienelemente mit den zugeord
neten Funktionen oder Geräten und ein Leitungssystem zum Verbinden der Bedienelemente
mit der Bildschirmanzeige.
Eine Mischform der beiden Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt.
In diesem Fall sind zwar alle Bedienelemente 1, 1a mit der Bildschirmanzeige über einen
gemeinsamen Datenbus verbunden, jedoch sind eine Anzahl der Bedienelemente 1a über di
rekte Leitungen 13 mit den zugeordneten Geräten 11a verbunden und eine andere Anzahl der
Bedienelemente 1 sind über den Datenbus 6 mit den zugeordneten Geräten 11 verbunden.
Claims (10)
1. Fahrerassistenzsystem mit einer Bildschirmanzeige (8), mit
einem Anzeige-Steuergerät (7), mit mindestens einem Bedien
element (1, 1a), in das ein Näherungsschalter mit einem
kapazitivem Element (2) und eine Schalteransteuerung (3) in
tegriert ist, zur Betätigung einer diesem Bedienelement
zugeordneten Funktion oder eines diesem Bedienelement zuge
ordneten Gerätes (11, 11a), und mit einem Datenbus (6) zum
Austausch von Informationen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Anzeige-Steuergerät (7) und jedes der Bedienelemente
(1, 1a) an den gemeinsamen Datenbus (6) angeschlossen sind
und daß jedes der Bedienelemente (1, 1a) bei seiner Berührung
auf der Bildschirmanzeige (8) eine Anzeige (9) auslöst, die
dem Fahrer Informationen zu dem betreffenden Bedienelement
und der zugeordneten Funktion übermittelt.
2. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich
net, daß das Anzeige-Steuergerät (7), jedes Bedienelement
(1) und jede einem Bedienelement (1) zugeordnete Funktion o
der Gerät (11) an einem gemeinsamen Datenbus (6)
angeschlossen sind.
3. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Bedienelemente (1a) über eine Zweidrahtleitung
(13) direkt mit den zugeordneten Funktionen oder Geräten
(11a) verbunden sind.
4. Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine Anzahl der Bedienelemente (1) über den
Datenbus (6) mit den zugeordneten Funktionen oder Geräten
(11) verbunden sind und eine andere Anzahl der Bedienelemen
te (1a) direkt über eine Zweidrahtleitung (13) mit den
zugeordneten Funktionen oder Geräten (11a) verbunden sind.
5. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß der Datenbus (6) ein CAN-Bus ist.
6. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß bei der Berührung eines jeden
Bedienelements (1, 1a) auf der Bildschirmanzeige (8) ein Pic
togramm (9) als Symbol für das berührte Bedienelement (1, 1a)
angezeigt wird.
7. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß bei einer längeren Berührung des
Bedienelements (1, 1a) über einen Zeitraum von 3 bis 10 Se
kunden in der Bildschirmanzeige (8) ein ausführlicher
Hilfetext zu dem berührten Bedienelement angezeigt wird.
8. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Bildschirmanzeige (8) nach
einer Berührungsdauer des Bedienelements (1, 1a) im Bereich
von 30 sec bis 60 sec wieder ausgeschaltet wird.
9. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Bildschirmanzeige (8) beim
Verlassen oder Betätigen des Bedienelements (1, 1a) sofort
wieder ausgeschaltet wird.
10. Fahrerassistenzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschirmanzeige (8) mit
einer Nachtsteuerung versehen ist.
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