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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung beweglicher
Teile eines Fahrersitzes in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, und auf eine entsprechende haptische Anzeigeeinheit
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
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Derzeit
ist es bereits in vielen Fahrzeugen möglich, bewegliche
Teile eines Fahrzeugsitzes automatisch an den Insassen oder an bestimmte
Umgebungsbedingungen anzupassen. Die Ansteuerung von den Seitenwangen
eines Fahrzeugsitzes zur Stabilisierung der Sitzposition des Insassen
erfolgt derzeit in der Regel in Abhängigkeit von der aktuellen Querbeschleunigung
oder der aktuellen Gierrate des Kraftfahrzeugs, wobei die aktuelle
Querbeschleunigung und/oder die aktuelle Gierrate des Kraftfahrzeugs
mittels dafür vorgesehener Sensoren ermittelt werden.
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Die
noch unveröffentlichte
DE
10 2007 002 500 beschreibt bereits eine steuerbare Lehnenbreitenverstellung,
die beispielsweise mit einem Navigationssystem verbunden ist. Hierbei
werden zur Stabilisierung der Sitzposition der Fahrzeuginsassen
die Seitenwangen in Abhängigkeit einer ermittelten zukünftigen
Fahrdynamik angesteuert. Die zukünftige Fahrdynamik kann
dabei in Abhängigkeit von den Daten eines Navigationssystems
und weiteren Sensorsignalen (z. B. Radardaten, Kameradaten) ermittelt
werden.
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Weiter
ist aus der
WO
2005/042300 A1 ist eine richtungsorientierte haptische
Anzeigeneinheit in einem Kraftfahrzeug bekannt, das mit einem Spurhaltesystem
ausgestattet ist. Dabei wird bei einem unbeabsichtigten Verlassen
der Fahrspur eine haptische Anzeige aktiviert, die eine spürbare
Vibration im Fahrersitz bewirkt, wobei die Vibration auf der Seite spürbar
ist, auf der das Verlassen der Spur droht. Durch diese richtungsorientierte
haptische Anzeige soll dem Fahrer mitgeteilt werden, auf welcher
Seite seines Fahrzeugs die Gefahr eines unbeabsichtigten Spurverlassens
droht. Diese richtungsorientierte haptische Anzeige wird auch aktiviert,
wenn der Fahrer die Spur vielleicht absichtlich verlassen möchte, ein
nach hinten gerichteter Sensor aber ein herankommendes Fahrzeug
auf der Zielspur detektiert. Dadurch soll der Fahrer veranlasst
werden, wieder in die Spur zurückzulenken und den Spurwechsel
abzubrechen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Ansteuerung beweglicher
Teile eines Fahrersitzes, insbesondere von Seitenwangen eines Fahrersitzes
und eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, wobei dem Fahrer durch
die Ansteuerung der beweglichen Teile bestimmte Informationen übermittelt
werden sollen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine haptische
Anzeigeeinheit nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Grundgedanke
der Erfindung ist, dem Fahrer durch die Ansteuerung der beweglichen
Teile des Fahrersitzes einen Hinweis zu geben, dass er eine Fahraktion
vornehmen muss, wenn er der von der Navigationseinheit ermittelten
Fahrroute folgen will.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung beweglicher
Teile eines Fahrzeugsitzes in einem Kraftfahrzeug, das mit einer
Navigationseinheit ausgestaltet ist, welches dem Fahrer Fahraktionen
zum Erreichen einer vom Fahrer vorgegebenen Zielposition anzeigt,
zeichnet sich dadurch aus, dass bei einer durch die Navigationseinheit
vorgeschlagenen Fahraktion zumindest ein bewegliches Teil des Fahrersitzes
derart angesteuert wird dass dem Fahrer diese vorgeschlagene Fahraktion
in Form einer haptischen Meldung angezeigt wird.
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Haptische
Anzeigen wirken prinzipiell derart auf den Fahrer ein, dass er sie
aufgrund seines Tastsinns wahrnehmen kann. Dies kann beispielsweise über
die Hände mittels vibrierender Lenkradteilen, über
die Füße mittels vibrierenden Pedalen, oder über
einen anderen Teil des Körpers mittels einer Vorrichtung,
die mit dem Körperteil in Verbindung steht und derart angesteuert
wird, dass der Fahrer eine Veränderung des Teils bzw. dessen
Position wahrnimmt, erfolgen. Bei der Erfindung wird dem Fahrer
durch die Ansteuerung der beweglichen Teile des Fahrersitzes übermittelt,
dass, und ggf. welche Fahraktionen er durchzuführen hat.
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Bei
den durch die Navigationseinheit vorgeschlagenen Fahraktionen kann
es sich beispielsweise um einen Abbiegevorgang oder einen Spurwechsel
handeln. Der Fahrer muss hierbei darauf aufmerksam gemacht werden,
dass er entweder an der nächsten Kreuzung abbiegen muss,
oder dass er einen Spurwechsel vornehmen muss, um später
in die richtige Straße abbiegen bzw. einfahren zu können.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer vorgeschlagenen
Fahraktion, die eine Handlung des Fahrers zum Verändern
der Fahr zeugposition nach links erfordert, zumindest ein bewegliches
Teil des Fahrersitzes angesteuert, welches auf der linken Seite
des Fahrersitzes angeordnet ist. Eine derartige Fahraktion kann
bspw. ein Spurwechsel oder ein Abbiegevorgang nach links sein. Analog
dazu wird bei einer vorgeschlagenen Fahraktion, die eine Handlung
des Fahrers zum Verändern der Fahrzeugposition nach rechts
erfordert, zumindest ein bewegliches Teil des Fahrersitzes angesteuert,
welches auf der rechten Seite des Fahrersitzes angeordnet ist. Eine
derartige Fahraktion kann bspw. ein Spurwechsel oder ein Abbiegevorgang nach
rechts sein.
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Durch
die entsprechende Ansteuerung der beweglichen Teile des Fahrersitzes
wird dem Fahrer zusätzlich zur optischen Anzeige in der
Navigationseinheit über die Ansteuerung der beweglichen
Teile übermittelt, in welche Richtung er sein Fahrzeug
lenken soll. Ist der Fahrer beispielsweise gerade abgelenkt und
sieht nicht auf den Monitor der Navigationseinheit, wird ihm durch
die entsprechende Ansteuerung der beweglichen Teile des Fahrersitzes
die Information übermittelt, dass er nun einen Spurwechsel vornehmen
muss oder abbiegen soll.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können
die beweglichen Teile des Fahrersitzes zusätzlich in Abhängigkeit
von der Distanz zwischen dem Kraftfahrzeug und der letzten Möglichkeit zum
Einleiten der Fahraktion, der sog. letztmöglichen Fahraktionsposition
unterschiedlich angesteuert werden. Soll einen Abbiegevorgang beispielsweise
erst in mehreren 100 m vorgenommen werden, so kann erst eine leichte
Ansteuerung der beweglichen Teile vorgenommen werden. Je weiter
sich das Fahrzeug der Kreuzung nähert, desto stärker
erfolgt die Ansteuerung der beweglichen Teile und desto besser nimmt
der Fahrer die haptische Anzeige wahr.
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Vorteilhafterweise
handelt es sich bei den beweglichen Teilen des Fahrersitzes um aufblasbare Seitenwangen
an der Sitzfläche und/oder der Rücken lehne des
Fahrersitzes. Um dem Fahrer eine entsprechende Fahraktion mitteilen
zu können, können diese Seitenwangen nun in Abhängigkeit
von den vorgeschlagenen Fahraktionen aufgeblasen werden.
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Zusätzlich
oder alternativ kann es sich bei den beweglichen Teilen des Fahrersitzes
um vibrierbare Seitenelemente der Sitzfläche und/oder der
Rückenlehne des Fahrersitzes handeln. Um dem Fahrer auf
entsprechende Fahraktionen hinweisen zu können, werden
die jeweiligen Seitenelemente in Vibration versetzt.
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Je
nachdem, ob der Fahrer sein Fahrzeug nach links oder rechts bewegen
soll, werden die linken oder rechten Seitenelemente bzw. Luftkissen
angesteuert. Somit wird dem Fahrer nicht nur mitgeteilt, dass er
eine Fahraktion vornehmen muss, sondern auch, in welche Richtung
er sein Fahrzeug lenken soll.
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Die
erfindungsgemäße haptische Anzeigeeinheit zum
Anzeigen einer vorgeschlagenen Fahraktion in einem Kraftfahrzeug,
wobei der Fahrersitz des Kraftfahrzeugs ansteuerbare bewegliche
Teile umfasst, und das Kraftfahrzeug mit einer Navigationseinheit
ausgestattet ist, welches dem Fahrer Fahraktionen zum Erreichen
einer vom Fahrer vorgegebenen Zielposition anzeigt, zeichnet sich
analog dem Verfahren dadurch aus, dass bei einer durch die Navigationseinheit
vorgeschlagenen Fahraktion zumindest ein bewegliches Teil des Fahrersitzes
derart angesteuert wird, dass dem Fahrer diese vorgeschlagene Fahraktion
in Form einer haptischen Anzeige angezeigt wird. Die vorteilhaften
Ausgestaltungen des Verfahrens sind auf die erfindungsgemäße
haptische Anzeigeeinheit analog anwendbar.
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Die
Erfindung wird nun anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels
nochmals näher erläutert. Dabei zeigt die
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1 eine
erfindungsgemäße haptischen Anzeigeneinheit als
Anzeigemittel für vorgeschlagene Fahraktionen und
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2 eine
beispielhafte Ansteuerung der beweglichen Teile eines Fahrersitzes
zum Anzeigen einer vorgeschlagenen Fahraktion.
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In
der 1 ist ein Fahrersitz dargestellt, der zumindest
aus einer Rückenlehne RL und einer Sitzfläche
SF besteht. Im linken Bereich der Rückenlehne RL, vorzugsweise
in den linken Seitenwangen, befindet sich ein aufblasbares Luftkissen
RL_l, welches in Abhängigkeit von einem erzeugten Steuersignal
a1_l aufgeblasen wird. Im rechten Bereich der Rückenlehne
RL, vorzugsweise in den rechten Seitenwangen, befindet sich ebenfalls
ein aufblasbares Luftkissen RL_r, welches in Abhängigkeit
von einem Steuersignale a1_r aufgeblasen wird.
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Analog
der Rückenlehne RL des Fahrersitzes ist auch die Sitzfläche
SF des Fahrersitzes aufgebaut. Im linken Bereich der Sitzfläche
SF, vorzugsweise in den linken Seitenwangen, befindet sich ein aufblasbares
Luftkissen SF_l, welches in Abhängigkeit von einem Steuersignal
a2_l aufgeblasen wird. Im rechten Bereich der Sitzfläche
SF, vorzugsweise in den rechten Seitenwangen, befindet sich ebenfalls ein
aufblasbares Luftkissen SF_r, welches in Abhängigkeit von
einem Steuersignale a2_r aufgeblasen wird.
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Die
Luftkissen RL_l, RL_r, SF_l und SF_r können Teil eines
Systems zur Stabilisierung der Sitzposition eines Fahrers, insbesondere
zur Stabilisierung der Sitzposition eines Fahrers bei einer Kurvenfahrt
sein. Die Steuersignal a1_l, a1_r, a2_l und a2_r werden von einem
Steuereinheit NE ausgesendet, die u. a. mit einer hier nichtdargestellten
Navigationseinheit verbunden ist. Die Steuersignal a1_l, a1_r, a2_l
und a2_r werden u. a. in Abhängigkeit von durch das Navigationssystem
vorgeschlagenen Fahraktionen erzeugt. In Abhängigkeit von
den erzeugten Steuersignalen a1_l, a1_r, a2_l und a2_r werden die
Luftkissen mehr oder weniger stark aufgeblasen.
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In
der 2 sind vier verschiedene Monitoranzeigen N1, N2,
N3 und N4 einer Navigationseinheit dargestellt, welche dem Fahrer
entsprechende Hinweise bzw. Fahraktionen zum Erreichen einer vom Fahrer
vorgegebenen Zielposition anzeigen. Unterhalb der verschiedenen
Monitoranzeigen N1, N2, N3 und N4 sind die verschiedenen Ansteuersignale
a1_l, a1_r, a2_l und a2_r dargestellt. Die verschiedenen Ansteuersignale
a1_l, a1_r, a2_l und a2_r sind in Abhängigkeit von einem
Abstand d aufgetragen. Der Abstand d gibt die Distanz zwischen der
aktuellen Fahrzeugposition und derjenigen Position, bei der die Fahraktionen
letztendlich durchgeführt werden muss, an.
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Durch
die erste Monitoranzeige N1 wird dem Fahrer mitgeteilt, dass für
die nächsten 1000 m keine Fahraktion notwenig ist und er
weiter geradeaus fahren bzw. dem Straßenverlauf folgen
soll. Damit das Fahrzeug weiter geradeaus fährt, muss der
Fahrer keine speziellen Handlungen vornehmen. Dementsprechend werden
keine Steuersignale a1_l, a1_r, a2_l und a2_r zum Ansteuern der
beweglichen Teile des Fahrersitzes, also der dort angeordneten Luftkissen
erzeugt.
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Anhand
der zweiten Monitoranzeige wird dem Fahrer mitgeteilt, dass er in
300 m nach rechts abbiegen muss. Diese Fahraktion kann nun dem Fahrer
durch Ansteuerung entsprechender Teile des Fahrzeugssitzes mitgeteilt
werden. Da der Fahrer nach rechts abbiegen soll, werden keine Steuersignale
a1_l, und a2_l zum Ansteuern der beweglichen Teile auf der linken
Seite des Fahrersitzes erzeugt.
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Im
Gegensatz dazu werden jedoch Ansteuersignale a1_r und a2_r zum Aufblasen
der Luftkissen auf der rechten Seite des Fahrersitzes erzeugt. Das
Ansteuersignal a1_r zum Aufblasen des Luftkissens auf der rechten
Seite in der Rückenlehne wird ab einer Distanz von 300
m vor dem Abbiegevorgang erzeugt. Dadurch wird ein leichtes Aufblasen
dieses Luftkissens bewirkt. Je weiter sich das Fahrzeug der tatsächlichen
Abbiegeposition nähert, desto stärker bzw. größer
wird das Steuersignal a1_r. So wird bei einer Distanz von 150 m
entsprechend der dritten Monitoranzeige N3 dieses Ansteuersignal
a1_r weiter erhöht. Das Luftkissen wird stärker
aufgeblasen. Sobald die Distanz nur noch 5 m beträgt – vgl.
Monitoranzeige N4 – wird das Steuersignal a1_r zum Ansteuern
des rechten Luftkissens in der Rückenlehne maximal, wodurch
das Luftkissen maximal aufgeblasen wird. Dieses Steuersignal a1_r
erhöht sich somit stufenweise bei vorgegebenen Distanzschwellwerten,
wobei die Distanzschwellen bspw. in Abhängigkeit von der
aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs variabel vorgegeben
werden können.
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Ähnlich
wie das Ansteuersignal a1_r zum Aufblasen des Luftkissens in der
Rückenlehne wird auch das Ansteuersignal a2_r zum Aufblasen
des rechten Luftkissens in der Sitzfläche erzeugt. Allerdings
erhöht sich dieses Signal a2_r kontinuierlich mit kleiner
werdender Distanz zur Abbiegeposition.
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Alternativ
zu dieser hier dargestellten Ausgestaltung können die Luftkissen
oder andere bewegliche Teile des Fahrersitzes auch anders angesteuert werden.
So kann in einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung auch ein
konstantes Ansteuersignal erzeugt werden, sobald eine vorgegebene
Distanzschwelle zu einer Fahraktionsposition erreicht oder unterschritten
ist. Die beweglichen Teile werden dann sofort maximal oder mit einen
vorgegebenen Stärke angesteuert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102007002500 [0003]
- - WO 2005/042300 A1 [0004]