DE102009006448B4 - Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102009006448B4
DE102009006448B4 DE102009006448.6A DE102009006448A DE102009006448B4 DE 102009006448 B4 DE102009006448 B4 DE 102009006448B4 DE 102009006448 A DE102009006448 A DE 102009006448A DE 102009006448 B4 DE102009006448 B4 DE 102009006448B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
occupant
turntable
approach
operating element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102009006448.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009006448A1 (de
Inventor
Hannes Haupt
Jan-Lars Dalchow
Christoph Wäller
Jörg Pankratz
Horst Splett
Lennart BENDEWALD
Annette Tatzel
Christina Nitzsche
Hermann Boekhoff
Susanne Briest
Armin Ulbrich
Bernhard Sepeur-Zeitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102009006448.6A priority Critical patent/DE102009006448B4/de
Publication of DE102009006448A1 publication Critical patent/DE102009006448A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009006448B4 publication Critical patent/DE102009006448B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/02Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles the seat or part thereof being movable, e.g. adjustable
    • B60N2/0224Non-manual adjustments, e.g. with electrical operation
    • B60N2/0226User interfaces specially adapted for seat adjustment
    • B60N2/0228Hand-activated mechanical switches

Abstract

Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, umfassend:
- Erfassen einer Annäherungsinformation einer Annäherung eines Körperteils (4) des Insassen an ein Bedienelement (1) des Fahrzeugs, und
- Bestimmen der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement (1) nähert, in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Annäherungsinformation,
wobei das Bedienelement (1) einen zylinderförmigen Drehsteller umfasst, und
das Erfassen der Annäherungsinformation ein Erfassen eines Griffmusters an dem zylinderförmigen Drehsteller umfasst, wobei das Griffmuster eine Berührung oder Annäherung zwischen mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) des Insassen und einem Umfang des Drehstellers (1) darstellt,
wobei mit Hilfe eines neuronales Netzes (22) anhand des Griffmusters bestimmt wird, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, und
die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Bestimmung, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug aufgrund einer Betätigung eines Bedienelements des Fahrzeugs, ein entsprechendes Bedienelement für ein Fahrzeug sowie ein Bediensystem für ein Fahrzeug mit einem derartigen Bedienelement und ein Fahrzeug mit einem derartigen Bediensystem. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen, ob ein Insasse, welcher das Bedienelement betätigt, auf einem Fahrersitz oder einem Beifahrersitz des Fahrzeugs sitzt.
  • In modernen Fahrzeugen, wie z.B. Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, werden zunehmend mehr technische Systeme verwendet, die den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen oder den Insassen des Fahrzeugs ein komfortables und sicheres Reisen ermöglichen. Viele dieser Systeme benötigen Bedienelemente zur Einstellung und Konfiguration der Systeme. Dadurch steigt die Anzahl der Bedienelemente in einem Fahrzeug rapide an. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, die Anzahl der Bedienelemente in einem Fahrzeug auf ein Minimum zu reduzieren. Gerade in der Serienfertigung bedeutet jedes verbaute Teil Kosten. Schon eine Einsparung im Centbereich eines Einzelteils wirkt sich bei der Herstellung eines Massenprodukts aus. Weiterhin gilt es, die steigende Anzahl im Fahrzeug verbauter Komponenten bedienbar zu machen, ohne Einbußen bei Übersicht, Bedienkomfort und Design in Kauf nehmen zu müssen. Eine große Anzahl an Bedienelementen im Cockpit des Fahrzeugs verschlechtert die Übersichtlichkeit. Dies führt zu Komforteinbußen und es ist daher notwendig, die Anzahl der im Fahrzeug vorhandenen Bedienelemente zu reduzieren.
  • Eine Möglichkeit dieses Ziel zu erreichen ist, redundante Bedienelemente im Fahrzeug zu vermeiden. Bei modernen Fahrzeugen gibt es viele Systeme, welche für Fahrer und Beifahrer zur Verfügung stehen und an denen sich für beide Insassen getrennt spezifische Einstellungen vornehmen lassen. Dies betrifft beispielsweise eine Sitzheizung, eine Sitzverstellung, Fensterheber sowie eine Einstellung einer so genannten Zweizonenklimaanlage, welche eine individuelle Einstellung für die Fahrer- und Beifahrerseite bereitstellt. Für jede dieser Bedienelemente sind üblicherweise eigene Bedieneinheiten für Fahrer und Beifahrer vorgesehen. Die zwei Bedieneinheiten für Fahrer und Beifahrer könnten jedoch durch eine gemeinsame Bedieneinheit ersetzt werden, wenn beim Bedienen der Bedieneinheit festgestellt wird, ob der Fahrer oder der Beifahrer das Bedienelement betätigt.
  • In dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bekannt, um zu unterscheiden, ob ein Bedienelement von dem Fahrer des Fahrzeugs oder dem Beifahrer des Fahrzeugs betätigt wird.
  • Die DE 43 01 160 A1 offenbart eine Einrichtung, bei welcher im Fahrersitz und im Beifahrersitz und in dem Bedienelement elektrische Koppelelemente vorgesehen sind, die bei Berührung des Bedienelements über die auf dem jeweiligen Sitz befindliche Person einen Weg für ein Signal bilden, welches einer Auswerteschaltung zuführbar ist und welches anzeigt, welche Person das Bedienelement berührt. Derartige Einrichtungen werden jedoch von vielen Fahrzeugbenutzern als kritisch angesehen, da Fahrer und Beifahrer kontinuierlich einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt sind. Darüber hinaus kann eine derartige Einrichtung durch elektromagnetische Strahlungen von in dem Fahrzeug verbauten Komponenten gestört werden und ermöglicht keine zweifelsfreie Erkennung, wenn sich Fahrer und Beifahrer zum Zeitpunkt der Bedienung berühren.
  • Die DE 10 2007 031 377 A1 offenbart ein Bediensystem zur Erfassung nutzerbezogener Eingaben. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Bediensystem eine Nutzeridentifizierungseinrichtung, die eine berührungslos messende 3D-Positionsbestimmungseinheit ist. Bei Verwendung einer solchen Nutzeridentifizierungseinrichtung ist es beispielsweise möglich, zuverlässig zeitlich voneinander getrennt vorgenommene Betätigungen des Bedienelements zu unterscheiden. So können beispielsweise optische Sensoren eine Nutzeridentifizierung anhand einer Annäherungsrichtung des jeweiligen Betätigungselements vornehmen. Hierzu umfassen solche Systeme mehrere optische Sensoren, mit deren Hilfe eine Triangulation zur Ermittlung der Position des Betätigungselements ausführbar ist. Derartige Systeme fordern jedoch eine Vielzahl kostspieliger Sensoren, insbesondere optischer Sensoren oder Ultraschallsensoren, was zu einer Erhöhung der Gesamtkosten des Fahrzeugs führt.
  • Die Druckschrift DE 10 2005 048 840 A1 betrifft ein Bediensystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem zentral angeordneten Bedienelement zur Bedienung von mindestens einer Fahrzeugapplikation. Eine Detektoreinheit ist vorgesehen, welche eine Annäherung an das zentrale Bedienelement und eine Betätigungshandlung des zentralen Bedienelements detektiert und die erkannte Betätigungshandlung in Abhängigkeit von der erkannten Annäherung einer ersten Bedienerposition oder zweiten Bedienerposition zuordnet. Die erste Bedienerposition kann einem Fahrerplatz und die zweite Bedienerposition kann einem Beifahrerplatz entsprechen. Das zentrale Bedienelement kann ein Drehsteller für beispielsweise eine Solltemperatur sein.
  • Die Druckschrift EP 1 604 266 B1 betrifft eine Anzeige mit Mehrfachansicht. Auf der Grundlage von Messungen von Sensormitteln und einer Bildanalyse von von Kameras erfassten Bildern kann bestimmt werden, welche der Personen in einem Fahrzeug eine Benutzereingabe bereitgestellt hat.
  • Die Druckschrift EP 1 518 742 A2 betrifft eine Bedienvorrichtung, welche in der Lage ist, zu unterscheiden, ob eine Bedienung von einem Fahrer oder einem Beifahrer ausgeführt wird. An einer Bedienschaltereinheit sind Identifikationssensoren diagonal angeordnet. Wenn beide Identifikationssensoren in einem Erfassungszustand sind, wird eine Betriebsart für den Beifahrer eingestellt. Wenn einer der Identifikationssensoren in einem Erfassungszustand ist oder keiner von ihnen in einem Erfassungszustand ist, wird eine Fahrerbetriebsart eingestellt.
  • Die Druckschrift EP 1 811 360 A1 offenbart eine Eingabevorrichtung, insbesondere ein Touchpad. Die Eingabevorrichtung umfasst eine Erfassungseinheit mit einer Bedienfläche, welche einen Bereich in Kontakt mit einem Körperteil eines Benutzers auf der Bedienfläche erfasst und Kontaktpositionsdaten ausgibt, welche den Bereich anzeigen. Eine Merkmalserfassungseinheit bestimmt auf der Grundlage der Kontaktpositionsdaten, ob das Körperteil des Benutzers eine rechte Hand oder eine linke Hand ist. Dies ermöglicht zum Beispiel, dass eine Anzeigeinformation nur angezeigt wird, wenn der Benutzer den Eingabevorgang von der rechten Seite der Erfassungseinheit ausführt.
  • Die Druckschrift WO 2003/088202 A1 betrifft ein Verfahren zum Kodieren und Kommunizieren von Symbolen. Ein Benutzer kodiert ein Symbol unter Verwendung einer Gleitbewegung einer Fingerspitze in Bezug auf eine berührungssensitive Fläche.
  • Die Druckschrift DE 10 2005 035 111 A1 offenbart ein Bedien- und Anzeigesystem für ein Fahrzeug mit einer zentral angeordneten optischen Anzeigeeinheit, welche zeitgleich zwei unterschiedliche Bildausgaben für unterschiedliche Betrachtungswinkelbereiche darstellt. Ein zentral angeordnetes Bedienelement und eine Detektoreinheit sind vorgesehen, welche eine Annäherung an das zentrale Bedienelement und eine Betätigungshandlung des zentralen Bedienelements detektiert und die erkannte Betätigungshandlung einem ersten Betrachtungswinkelbereich oder einem zweiten Betrachtungswinkelbereich zuordnet.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges Verfahren bereitzustellen, welches eine Unterscheidung ermöglicht, ob ein Bedienelement von einem Fahrer des Fahrzeugs oder einem Beifahrer des Fahrzeugs betätigt wird. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, dass bei dem Verfahren kein elektrisches Signal durch den Körper des Benutzer geleitet wird, welches von dem Benutzer als schädlich erachtet werden könnte. Darüber hinaus sollte das Verfahren kostengünstig realisierbar sein und eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben durch ein Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug nach Anspruch 1, ein Bedienelement für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, ein Bediensystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 11 und ein Fahrzeug nach Anspruch 13 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug bereitgestellt. Bei dem Verfahren wird eine Annäherungsinformation einer Annäherung eines Körperteils des Insassen an ein Bedienelement des Fahrzeugs erfasst. In Abhängigkeit dieser Annäherungsinformation wird dann automatisch die Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert, bestimmt. Die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug kann beispielsweise eine Position auf einem rechten Vordersitz oder eine Position auf einem linken Vordersitz des Fahrzeugs umfassen. Das Bestimmen der Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug kann daher ein Unterscheiden umfassen, ob der Insasse auf dem rechten Vordersitz oder dem linken Vordersitz des Fahrzeugs sitzt. Somit ermöglicht das Verfahren eine einfache Unterscheidung, ob das Bedienelement von dem Fahrer des Fahrzeugs oder dem Beifahrer des Fahrzeugs betätigt wurde. Dementsprechend kann eine Bedienfunktion, welche für Fahrer und Beifahrer individuell einstellbar ist, wie z.B. eine Heizungseinstellung oder eine Sitzeinstellung, mit dem Bedienelement in Abhängigkeit der bestimmten Sitzposition verändert werden. Dadurch kann die Anzahl der Bedienelemente in einem Fahrzeug verringert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Annäherungsinformation eine Richtungsinformation, welche die Richtung angibt, aus der sich das Körperteil an das Bedienelement annähert. Die Richtungsinformation kann beispielsweise anzeigen, ob sich das Körperteil aus Richtung der Beifahrerseite des Fahrzeuges annähert oder nicht. Die Annäherungsinformation kann beispielsweise mit Hilfe eines oder mehrerer kapazitiver Sensoren an dem Bedienelement erfasst werden. Wird eine Annäherung des Körperteils aus Richtung der Beifahrerseite erkannt, so wird aufgrund einer Betätigung des Bedienelements eine Einstellung einer Einstellfunktion für die Beifahrerseite des Fahrzeugs durchgeführt. Wird hingegen keine Annäherung des Körperteils aus Richtung der Beifahrerseite erkannt, so wird aufgrund einer Betätigung des Bedienelements eine Einstellung einer Einstellfunktion für die Fahrerseite des Fahrzeugs durchgeführt. Dadurch kann eine zuverlässige Zuordnung der Betätigung des Bedienelements zu entweder dem Fahrer oder dem Beifahrer durchgeführt werden. Da die Annäherungsinformation mit Hilfe eines kapazitiven Sensors an dem Bedienelement erfasst wird, ist es nicht notwendig, dass ein Signal durch den Körper der Bedienperson geleitet wird. Dies führt zu einer Erhöhung der Akzeptanz eines derartigen Systems durch den Benutzer und Käufer des Fahrzeugs. Eine Einwirkung eines kapazitiven Signals von dem kapazitiven Sensor auf das Körperteil des Insassen betrifft nur einen sehr kleinen Teil des Körpers des Insassen, wie z.B. die Finger oder die Hand, und wirkt auch nur für eine sehr kurze Zeit während der Bedienung des Bedienelements auf den Insassen ein. Daher werden derartige kapazitive Sensoren von Benutzer im Allgemeinen als unschädlich eingestuft und besitzen eine hohe Akzeptanz, wie beispielsweise die Verbreitung von Mobiletelefonen mit berührungssensitiven Oberflächen, wie z.B. Touchscreens, zeigt.
  • Das Bedienelement umfasst einen zylinderförmigen Drehsteller und beim Erfassen der Annäherungsinformation wird ein Griffmuster an dem zylinderförmigen Drehsteller erfasst, wobei das Griffmuster eine Berührung oder Annäherung mehrerer Finger des Insassen an einen Umfang des Drehstellers darstellt. Aufgrund der Sitzposition eines Insassen in dem Fahrzeug wird ein an einer vorgegebenen Position des Fahrzeugs angeordneter Drehsteller von einem Insassen üblicherweise mit entweder der rechten oder linken Hand betätigt. Ein Drehsteller, welcher beispielsweise in der Mittelkonsole angeordnet ist, wird üblicherweise von einem Fahrer des Fahrzeugs, welcher auf der linken Seite des Fahrzeugs sitzt, mit der rechten Hand betätigt, wohingegen derselbe Drehsteller von einem Beifahrer, welcher auf der rechten Seite des Fahrzeugs sitzt, üblicherweise mit der linken Hand betätigt wird. Aufgrund der Betätigung mit der rechten oder linken Hand ergeben sich unterschiedliche Griffmuster bei der Berührung oder Annäherung der Finger des Insassen an den Drehsteller. Somit kann auf einfache Art und Weise durch Untersuchen des Griffmusters die Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert, bestimmt werden.
  • Die Auswertung des erfassten Griffmusters wird mit Hilfe eines künstlichen neuronalen Netzes durchgeführt. Dabei wird bestimmt, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller und mehreren Fingern der rechten Hand oder mehreren Fingern der linken Hand des Insassen erfolgt, und die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Bestimmung, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller und mehreren Fingern der rechten Hand oder mehreren Fingern der linken Hand des Insassen erfolgt, bestimmt. Bei Verwendung eines künstlichen neuronalen Netzes zur Auswertung des Griffmusters können beispielsweise eine Vielzahl von Griffmustern, welche bei Testreihen mit Testpersonen aufgezeichnet wurden, verwendet werden, um das neuronale Netz anzulernen. Dadurch ist es auf einfache Art und Weise möglich, eine Vielzahl von unterschiedlichen Griffmustern von unterschiedlichen Personen richtig zu klassifizieren.
  • Das Griffmuster kann beispielsweise mit Hilfe mehrerer kapazitiver Sensoren erfasst werden, welche parallel zu dem Umfang des zylinderförmigen Drehstellers in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Zylinderachse, des Drehstellers innerhalb des Drehstellers angeordnet sind. Dadurch ergeben sich besonders charakteristische Sensorwerte, wenn ein Benutzer den Drehsteller mit mehreren Fingern der rechten oder der linken Hand berührt. Durch Anordnen der kapazitiven Sensoren innerhalb des Drehstellers sind die Sensoren vor einer direkten Berührung geschützt, wodurch eine Verschmutzung der Sensoren vermieden werden kann und somit die Zuverlässigkeit der Sensoren erhöht wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Griffmuster bestimmt und eine Drehung des Drehstellers in Abhängigkeit der mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Griffmuster bestimmt. Durch Analyse mehrerer aufeinanderfolgender Griffmuster kann einerseits die Zuverlässigkeit einer Unterscheidung der rechten und linken Hand erhöht werden und andererseits eine Drehung des Drehstellers erfasst werden, ohne dass zusätzliche Sensoren zur Erfassung der Drehung des Drehstellers benötigt werden. Dadurch können die Kosten für den Drehsteller weiter verringert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Bestimmen einer Sitzbelegung des Fahrzeugs, beispielsweise mit Hilfe von Sitzbelegungssensoren, welche üblicherweise im Zusammenhang mit Airbagvorrichtungen ohnehin in den Sitzen verbaut sind. Das Bestimmen der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert, wird dann zusätzlich in Abhängigkeit der Sitzbelegung durchgeführt. Ist beispielsweise der Beifahrersitz nicht belegt, so kann unabhängig von der erfassten Annäherungsinformation grundsätzlich bestimmt werden, dass eine Betätigung des Bedienelements durch den Fahrer des Fahrzeugs erfolgt. Dadurch kann die Zuverlässigkeit des gesamten Verfahrens erhöht werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Bedienelement für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Bedienelement umfasst einen Sensor zum Erfassen einer Annäherungsinformation einer Annäherung eines Körperteils eines Insassen an das Bedienelement und eine Verarbeitungseinheit, welche mit dem Sensor gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit bestimmt im Betrieb eine Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert, in Abhängigkeit der Annäherungsinformation des Sensors. Das Bedienelement umfasst einen zylinderförmigen Drehsteller. Das Erfassen der Annäherungsinformation umfasst ein Erfassen eines Griffmusters an dem zylinderförmigen Drehsteller, wobei das Griffmuster eine Berührung oder Annäherung zwischen mehreren Fingern des Insassen und einem Umfang des Drehstellers darstellt. Die Verarbeitungseinheit ist ferner ausgestaltet, mit Hilfe eines neuronales Netzes anhand des Griffmusters zu bestimmen, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller und mehreren Fingern der rechten Hand oder mehreren Fingern der linken Hand des Insassen erfolgt, und die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Bestimmung, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller und mehreren Fingern der rechten Hand oder mehreren Fingern der linken Hand des Insassen erfolgt, zu bestimmen. Das Bedienelement kann somit beispielsweise eine Einstellfunktion, welcher individuell für die Fahrer- und Beifahrerseite einstellbar ist, in Abhängigkeit der erfassten Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert, einstellen. Dadurch kann die Anzahl von Bedienelementen im Fahrzeug verringert werden. Darüber hinaus kann das Bedienelement zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Bediensystem für ein Fahrzeug mit dem zuvor beschriebenen Bedienelement bereitgestellt. Bei dem Bediensystem werden Einstellfunktionen des Bediensystems in Abhängigkeit der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher das Bedienelement betätigt, und einer Betätigung des Bedienelements eingestellt. Die Einstellfunktion des Bediensystems kann eine für Fahrer- und Beifahrerseite individuell einstellbare Einstellfunktion einer Klimaanlage, einer Sitzverstellung, einer Sitzheizung oder eines Fensterhebers des Fahrzeugs umfassen. Ein derartiges Bediensystem benötigt daher weniger Bedienelemente und trägt daher zu einer Verbesserung der Übersichtlichkeit des Fahrzeuginneren bei.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird schließlich ein Fahrzeug mit dem zuvor beschriebenen Bediensystem bereitgestellt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
    • 1 zeigt verschiedene Griffmuster, wie sie bei einer Betätigung eines Bedienelements gemäß der vorliegenden Erfindung auftreten.
    • 2 zeigt einen kapazitiven Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 3 zeigt eine Anordnung mehrerer kapazitiver Sensoren an einem Bedienelement gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 4 zeigt ein Bedienelement gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehreren kapazitiven Sensoren.
    • 5 zeigt eine Trägerplatine für ein Bedienelement gemäß der vorliegenden Erfindung mit kapazitiven Sensoren.
    • 6 zeigt eine weitere Trägerplatine für ein Bedienelement gemäß der vorliegenden Erfindung mit kapazitiven Sensoren.
    • 7 zeigt eine Struktur eines künstlichen neuronalen Netzes gemäß der vorliegenden Erfindung.
    • 8 zeigt Ergebnisse von Testreihen mit Bedienelementen gemäß der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen Anzahlen von Sensoren und verschiedenen Netztopologien des neuronalen Netzes.
    • 9 zeigt schematisch ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen.
    • 10 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Nachfolgend wird eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug beschrieben. Bei dem Verfahren wird unterschieden, ob der Insasse auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs oder auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs sitzt. Bei der vorliegenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass sich die Fahrerseite des Fahrzeugs auf der linken Seite des Fahrzeugs befindet und die Beifahrerseite des Fahrzeugs auf der rechten Seite des Fahrzeugs befindet. Bei Fahrzeugen mit Rechtssteuerung gilt entsprechendes spiegelverkehrt. Die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug wird während einer Bedienung eines Bedienelements bestimmt. In Abhängigkeit davon, ob das Bedienelement von einem Insassen auf dem Fahrersitz oder dem Beifahrersitz betätigt wurde, wird dann eine entsprechende Einstellfunktion für die Fahrerseite oder für die Beifahrerseite mit Hilfe des Bedienelements eingestellt. Die Einstellfunktion kann beispielsweise eine Einstellung einer Temperatur einer Klima- oder Heizungsanlage des Fahrzeugs umfassen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Bedienelement ein zylinderförmiges Bedienelement, wie z.B. ein Drehsteller, welcher beispielsweise in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet ist. Ein derartiger Drehsteller in der Mittelkonsole des Fahrzeugs wird üblicherweise von einem Fahrer des Fahrzeugs mit der rechten Hand betätigt und üblicherweise von einem Beifahrer des Fahrzeugs mit der linken Hand betätigt. Dementsprechend ergeben sich unterschiedliche Griffmuster bei der Berührung des Drehstellers von einem Fahrer oder Beifahrer des Fahrzeugs.
  • 1a zeigt die Griffmuster, wenn ein Drehsteller 1 mit einer linken Hand bzw. einer rechten Hand betätigt wird, wobei der Drehsteller 1 in dem in 1a gezeigten Beispiel mit allen fünf Fingern der jeweiligen Hand berührt wird. Die Berührpositionen der einzelnen Finger sind in 1a dargestellt, wobei D die Position des Daumens, Z die Position des Zeigefingers, M die Position des Mittelfingers, R die Position des Ringfingers und K die Position des kleinen Fingers bezeichnet. Bei der Berührung des Drehstellers 1 mit allen fünf Fingern kann somit, wie aus 1a ersichtlich ist, anhand des Griffmusters eine Unterscheidung zwischen linker Hand und rechter Hand durchgeführt werden, da sich die unterschiedlichen Griffmuster von linker Hand und rechter Hand durch die Position des Daumens deutlich unterscheiden.
  • 1b zeigt den Drehsteller 1, welcher von einer linken Hand bzw. einer rechten Hand betätigt wird, wobei jedoch jeweils nur der Daumen D, der Zeigefinger Z und der Mittelfinger M zur Betätigung verwendet werden. Auch in dem in 1b gezeigten Beispiel ist eine eindeutige Unterscheidung zwischen linker Hand und rechter Hand aufgrund der Position des Daumens gegenüber dem Zeigefinger und dem Mittelfinger zuverlässig möglich.
  • 1c zeigt eine Bedienung des Drehstellers 1 mit nur zwei Fingern, dem Daumen und dem Zeigefinger. In diesem Fall ist keine eindeutige Unterscheidung zwischen linker Hand und rechter Hand anhand des Griffmusters möglich, da der Abstand zwischen den Fingern ungefähr gleich ist und diese sich gegenüber liegen. Für diesen Fall sind daher weitere Informationen notwendig, um die Sitzposition des Insassen, welcher den Drehsteller 1 betätigt, bestimmen zu können. Dies wird später im Zusammenhang mit 5 und 6 beschrieben werden.
  • Zur Bestimmung des Griffmusters, wie es bei einer Betätigung des Drehstellers 1 auftritt, sind beispielsweise kapazitive Sensoren geeignet. In 2 ist schematisch die Arbeitsweise derartiger kapazitiver Sensoren dargestellt. Ein kapazitiver Sensor basiert auf einer Veränderung eines elektrischen Feldes am Sensor. Der Sensor besteht beispielsweise aus einer Kupferfläche oder Sensorfläche 2, welche von einer Massefläche 3 umgeben ist. Die Feldlinien zwischen der Sensorfläche 2 und der Massefläche 3 sind bestrebt, sich immer entlang des Weges mit dem geringsten Widerstand auszubreiten. Im Falle eines Sensor im Ruhezustand schließen sie sich zur nächstgelegenen Massefläche, wie in 2a gezeigt. Daraus ergibt sich eine Grundkapazität des Sensors. Gelangt nun ein Objekt, wie z.B. ein menschlicher Finger, in die Nähe des Sensors, verformt sich das elektrische Feld und die Kapazität verändert sich. 2b zeigt den geänderten Verlauf der elektrischen Feldlinien zwischen der Kupferfläche 2 und den Masseflächen 3 wenn ein Finger 4 in die Nähe der Kupferfläche 2 geführt wird. Aufgrund der Veränderung des Dielektrikums zwischen der Kupferfläche 2 und der Massefläche 3 verformt sich das elektrische Feld und somit eine gemessene Kapazität an der Kupferfläche 2. Da der menschliche Körper zu einem Großteil aus Wasser besteht, erhöht sich die Dielektrizitätszahl und damit die Kapazität. Die Different zwischen der Kapazität im Ruhezustand und der Kapazität bei Annäherung kann ausgewertet werden, um eine Annäherung eines Körperteils, wie z.B. eines Fingers, zu erfassen.
  • Um die Griffmuster beim Betätigen des Drehstellers, wie in 1 gezeigt, zu erfassen, kann beispielsweise eine Sensormatrix unterhalb des Drehstellers 1 in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Drehstellers angeordnet werden. 3 zeigt eine derartige Anordnung von oben mit dem Drehsteller 1 und 64 kapazitiven Sensoren 5, welche in einer Matrixanordnung von 8x8 Sensoren unterhalb des Drehstellers 1 beispielsweise auf einer Halteplatte des Drehstellers 1 angebracht sind. Bei einer Betätigung des Drehstellers 1 oder einer Annäherung an den Drehsteller 1 wird ein Griffmuster der Finger 4, welche dem Drehsteller angenähert werden, erfasst. Anhand des so erfassten Griffmusters kann dann bestimmt werden, ob es sich um eine rechte Hand oder linke Hand handelt und daraus die Sitzposition der bedienenden Person abgeleitet werden. Die in 3 gezeigte Ausführungsform der kapazitiven Sensoren zur Erfassung einer Annäherung oder Berührung des Drehstellers 1 ist auch für anders geformte Bedienelemente, wie z.B. Schieber oder Joystick-ähnliche Bedienelemente, geeignet, welche üblicherweise mit mehreren Fingern gleichzeitig betätigt werden. Die in 3 gezeigte Ausführungsform erfordert jedoch eine hohe Anzahl von kapazitiven Sensoren, um eine ausreichend hohe Auflösung bei der Erfassung des Griffmusters bereitzustellen. Für den speziellen Fall eines Drehstellers zeigt 4 eine weitere Ausführungsform, welche eine erheblich geringere Anzahl von kapazitiven Sensoren benötigt.
  • 4 zeigt einen Drehsteller 1, welcher an einer Trägerplatine 6 angebracht ist. Der Drehsteller 1 umfasst einen Kunststoffdom 7, eine Abdeckkappe 8 und mehrere streifenförmige Kupferflächen 9, welche als kapazitive Sensoren dienen. Der Kunststoffdom 7 ist an der Trägerplatine 6 angebracht und an einem Außenumfang des Kunststoffdoms 7 sind die Kupferstreifen 9 in Längsrichtung, d.h. in axialer Richtung des Kunststoffdoms 7, angebracht. Die einzelnen Kupferstreifen 9 sind entlang der Umfangsfläche des Kunststoffdoms 7 äquidistant angebracht. In dem in 4 gezeigten Beispiel sind 20 Kupferstreifen 9 angebracht. In der Mitte des Kunststoffdoms 7 befindet sich eine drehbare Achse 10, die als Aufnahme für die transparente darüberliegende Abdeckkappe 8 dient. Die Abdeckkappe 8 dient dem Schutz der Kupferstreifen bzw. Sensoren 9 vor mechanischer Beschädigung und dem Nutzer als haptisches Element. Um den Verkabelungsaufwand gering zu halten werden alle Sensoren 9 über kurze Leiterbahnen mit einem auf der Trägerplatine 6 angebrachten Verarbeitungschip direkt verbunden. Dies hat den Vorteil, dass durch die kurze Leiterbahnlänge die Gefahr von Störeinstrahlungen sinkt. Damit außer dem Griffmuster auch eine Drehrichtung und ein Drehwinkel der Abdeckkappe 8 bestimmt werden können, besitzt die Achse 10 im Kunststoffdom 7 eine Aufnahme für einen Drehencoder, welcher in der 4 jedoch nicht gezeigt ist. Somit können Griffmuster, wie in 1 dargestellt, mit Hilfe der Sensoren 9 erfasst werden, wenn ein Benutzer die Abdeckkappe 8 berührt und dreht. Mit Hilfe der so erfassten Griffmuster kann unterschieden werden, ob der Drehsteller 1 von einer rechten oder von einer linken Hand betätigt wird und daraus kann wiederum eine Sitzposition des Insassen, welcher den Drehsteller 1 betätigt, bestimmt werden.
  • Wie im Zusammenhang mit 1c bereits erwähnt wurde, ist es nicht immer möglich, anhand des Griffmusters eindeutig zu bestimmen, ob der Drehsteller 1 mit einer rechten oder mit einer linken Hand betätigt wird. Um auch in diesem Fall bestimmen zu können, welcher Insasse den Drehsteller 1 betätigt hat, werden weitere Annäherungssensoren auf der Trägerplatine 6 angebracht, wie in 5 und 6 gezeigt ist.
  • 5 zeigt eine Ausführungsform einer Trägerplatine 6, an welcher in der Öffnung 11 beispielsweise der in 4 gezeigte Drehsteller 1 angebracht werden kann oder durch welche der in 4 gezeigte Drehsteller 1 hindurchragt. Auf der Trägerplatine 6 sind weitere Kupferstreifen als kapazitive Näherungssensoren 13-18 angebracht. Die L-förmigen Sensoren 17, 18 auf der linken und rechten Seite sind Näherungssensoren, die die Annäherungsrichtung eines Armes des Benutzers erfassen. Mit Hilfe der L-Form kann mit wenigen Sensoren die Annäherungsrichtung sehr genau bestimmt werden. Bei Annäherung von links reagiert nur der linke Sensor 18 und bei Annäherung von rechts reagiert nur der rechte Sensor 17. Nähert sich der Bediener von unten, also beispielsweise von der Mittelarmlehne, liefern beide Sensoren 17, 18 ungefähr gleich starke Signale. Mit Hilfe der vier kleineren Näherungssensoren 13-16 werden der Handballen und die Finger des Bedieners erfasst.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Trägerplatine 6 zur Bestimmung der Annäherung eines Bedieners an einen Drehsteller, welcher beispielsweise durch die Öffnung 11 der Trägerplatine 6 ragt. Die Funktionsweise der Sensoren 13-16 entspricht der der Sensoren 13-16 in der 5. Um eine Richtcharakteristik der Sensoren 17 und 18 zu verbessern ist die Geometrie der Sensoren 17 und 18, wie in 6 gezeigt, geändert. Um zu vermeiden, dass, wenn sich der Fahrer frontal dem Drehsteller nähert, der falsche, also der rechte, Näherungssensor 17 durch den Handballen bzw. durch abgespreizte Finger betätigt wird, ist die Empfindlichkeit des linken Näherungssensors 18 erhöht, indem dieser vergrößert und weiter in die rechte Seite eingezogen ist. Gleichzeitig ist der rechte Näherungssensor verkleinert. Durch die Asymmetrie wird der rechte Näherungssensor nur dann aktiviert, wenn die bedienende Hand tatsächlich von rechts kommt. Da es in vielen Fällen ausreichend ist, festzustellen, ob eine Annäherung von rechts erfolgt oder nicht, kann der in 6 gezeigte linke Näherungssensor 18 auch vollständig entfallen. Um die Richtcharakteristik des rechten Näherungssensors 17 schärfer zur linken Seite hin abzugrenzen, kann zusätzlich eine Massefläche zwischen dem rechten Näherungssensor 17 und dem Sensor 16 eingefügt werden.
  • Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform können beide Näherungssensoren 17, 18 entfallen und die Annäherungsrichtung des Bedieners mit Hilfe der Sensoren 9 des Drehstellers 1 erfasst werden.
  • Damit anhand der Sensordaten des erfassten Griffsmuters eine Aussage über die Sitzposition des Insassen, welcher sich dem Bedienelement nähert oder es betätigt, getroffen werden kann, können die Sensorwerte beispielsweise mit Hilfe eines so genannten künstlichen neuronalen Netzes ausgewertet werden. Dazu wird geeignetes Netz ausgewählt und erstellt. In einem Testbetrieb werden dann Sensordaten zum Training des Netzes eingelesen und gespeichert. Mit diesen Trainingsdaten kann dann das Netz angelernt werden. Ist das Netz angelernt nimmt es im laufenden Betrieb des Drehstellers die richtige Zuordnung vor.
  • 7 zeigt ein Bespiel eines so genannten mehrschichtigen Feed-Forward-neuronalen Netzes 22. Das Netz 22 umfasst eine Eingangsschicht mit mehreren Eingangsknoten 19, eine oder mehrere so genannte versteckte Schichten mit Knoten 20 und eine Ausgangsschicht mit Ausgangsknoten 21. Jeder Eingangsknoten 19 ist jeweils einem der Sensoren 9 des Drehstellers 1 zugeordnet und nimmt die Sensorwerte des jeweiligen Sensors 9 auf. Darüber hinaus können auch weitere Eingangsknoten verwendet werden, welche den Sensoren 13-16 und/oder den Sensoren 17 und 18 zugeordnet sind. Auf bekannte Art und Weise werden die Sensorwerte dann in dem künstlichen neuronalen Netz 22 verarbeitet und die Ausgangsknoten 21 zeigen an, ob ein Griffmuster für eine rechte Hand oder ein Griffmuster für eine linke Hand vorliegt. Für die Verarbeitung der Sensordaten der Sensoren 9 und 13-18 sind eine Vielzahl von künstlichen neuronalen Netzen geeignet, beispielsweise einschichtige Netze, mehrschichtige Feed-Forward-Netze, rekurrente Netze oder kompetitive Netze. Die Arbeitsweise der neuronalen Netze wird üblicherweise mit Hilfe von Software, welche auf einem Mikroprozessor abläuft, simuliert. Aufgrund der einfachen Berechenbarkeit und hohen Leistungsfähigkeit haben sich dabei mehrschichtige Feed-Forward-Netze als besonders geeignet gezeigt. Künstliche neuronale Netze umfassen eine Vielzahl von einstellbaren Parametern, welche beispielsweise im Rahmen eines so genannten Trainings eingestellt werden. Dazu werden Trainingsdaten an die Eingangsknoten 19 angelegt und das Ergebnis des künstlichen neuronalen Netzes 22 an den Ausgangsknoten 21 bewertet. Bei einer fehlerhaften Ausgabe an den Ausgangsknoten 21 werden die Parameter des künstlichen neuronalen Netzes 22, die so genannten Gewichte, angepasst. Bekannte Verfahren hierzu sind die Deltaregel, das so genannte Back-Propagation-Verfahren und das so genannte Competitive Learning. Bei mehrschichtigen Feed-Forward-Netzen kann insbesondere das Back-Propagation-Verfahren aufgrund seiner guten Konvergenzeigenschaften verwendet werden.
  • 8 zeigt ein Diagramm der Fehlerrate für verschiedene Netztopologien mit unterschiedlicher Sensor- und Testmusteranzahl. Es wurden unterschiedliche künstliche neuronale Feed-Forward-Netze im Zusammenhang mit einem Drehsteller 1 mit 20 Sensoren 9 und einem Drehsteller 1 mit 24 Sensoren 9 untersucht. Dabei wurden die Netze jeweils mit 2000 bzw. 4000 Testmustern, so genannten Samples, trainiert. 8 zeigt die Fehlerrate des trainierten Netzes. Es wurden acht verschiedene Netztopologien 23-30 mit unterschiedlicher Anzahl versteckter Schichten und unterschiedlicher Anzahl von Knoten in den einzelnen versteckten Schichten untersucht. Netztopologie 23 ist ein künstliches neuronales Netz ohne versteckte Schicht, welches demzufolge nur die 20 bzw. 24 Eingangsknoten und einen Ausgangsknoten umfasst, welcher anzeigt, ob das von den Sensoren erfasste Griffmuster das Griffmuster einer rechten oder einer linken Hand ist. Die Netztopologie 23 wies eine verhältnismäßig hohe Fehlerquote von 15-20% auf und ist von daher für eine zuverlässige Handerkennung ungeeignet. Netztopologie 24 umfasst eine versteckte Schicht mit 60 Knoten, Netztopologie 25 eine versteckte Schicht mit 80 Knoten, Netztopologie 26 eine versteckte Schicht mit 140 Knoten, Netztopologie 27 zwei versteckte Schichten mit einer ersten versteckten Schicht mit 80 Knoten und einer zweiten versteckten Schicht mit 60 Knoten, Netztopologie 28 umfasst zwei versteckte Schichten mit einer ersten versteckten Schicht mit 80 Knoten und einer zweiten versteckten Schicht mit 140 Knoten, Netztopologie 29 umfasst drei versteckte Schichten mit einer ersten versteckten Schicht mit 80 Knoten, einer zweiten versteckten Schicht mit 60 Knoten und einer dritten versteckten Schicht mit weiteren 60 Knoten, und Netztopologie 30 umfasst drei versteckte Schichten mit einer ersten versteckten Schicht mit 80 Knoten, einer zweiten versteckten Schicht mit 140 Knoten und einer dritten versteckten Schicht mit 80 Knoten. Eine akzeptable Fehlerquote von weniger als 1% wurde mit den Topologien 29 und 30 erreicht. Die Topologie 30 erreichte jedoch gegenüber der Topologie 29 kaum eine Verbesserung, erfordert jedoch aufgrund der erheblich größeren Anzahl von Knoten in den versteckten Schichten erheblich mehr Rechenleistung. Daher ist die Topologie 29 besonders geeignet, da sie sowohl eine geringe Fehlerquote aufweist als auch verhältnismäßig wenig Rechenleistung benötigt. Wie in 8 gezeigt, konnte eine Verwendung von 24 Sensoren 9 keine deutliche Verbesserung gegenüber der Verwendung von 20 Sensoren 9 an dem Drehsteller 1 hervorrufen.
  • Nachdem nun im Zusammenhang mit den 1-8 die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen, welcher sich einem Bedienelement nähert oder es betätigt, im Detail beschrieben wurde, wird nachfolgend im Zusammenhang mit 9 und 10 der Ablauf des Verfahrens noch einmal zusammenfassend kurz dargestellt.
  • In 9 ist ein Drehsteller 1 schematisch gezeigt, welcher von einer Bedienperson mit dem Daumen D, dem Zeigefinger Z und dem Mittelfinger M betätigt wird. An dem Drehsteller 1 sind, wie im Zusammenhang mit 4 beschrieben, mehrere kapazitive Näherungssensoren 9 angeordnet. Ein Diagramm 24 zeigt die Messwerte der Sensoren. Auf der X-Achse des Diagramms 24 sind die Sensoren 9 des Drehstellers 1 und die Sensoren 13-16 der Trägerplatine 6 als Sensoren 1-24 aufgetragen und auf der Y-Achse jeweils der entsprechende Messwert der jeweiligen Sensoren als ein Balkendiagramm aufgetragen. Im vorliegenden Beispiel, welches in 9 im Diagramm 24 gezeigt ist, geben die Sensoren 4, 5 und 6 aufgrund der Nähe des Mittelfinger M jeweils einen Signalwert aus, die Sensoren 8, 9 und 10 jeweils aufgrund der Annäherung des Zeigefingers Z jeweils einen Signalwert aus und die Sensoren 15-17 jeweils aufgrund der Annäherung des Daumens D einen Signalwert aus. Die Sensorwerte werden in ein künstliches neuronales Netz 22, wie es im Zusammenhang mit 7 beschrieben wurde, eingegeben, und aufgrund der Ausgaben der Ausgangsknoten 21 wird bestimmt, ob der Drehsteller 1 mit der rechten oder mit der linken Hand betätigt wurde. Daraus wird bestimmt, ob der Drehsteller 1 von dem Fahrer oder dem Beifahrer betätigt wurde. Um dem Insassen zu signalisieren, ob der Fahrer oder der Beifahrer als bedienende Person erkannt wurde, kann beispielsweise der Drehsteller 1 in einer blauen Farbe für den Fahrer und in einer roten Farbe für den Beifahrer beleuchtet werden. Darüber hinaus kann das Ergebnis der Bestimmung an eine weiterverarbeitende Einheit weitergegeben werden, welche in Abhängigkeit der Bestimmung und einer Einstellung des Drehstellers 1 eine Einstellfunktion des Fahrzeugs für eine Beifahrerseite oder eine Fahrerseite des Fahrzeugs durchführt. So kann beispielsweise eine Klimaanlageneinstellung, welche für die Fahrer- und Beifahrerseite individuell einstellbar ist, mit einem Drehsteller 1 eingestellt werden. Wird der Drehsteller 1 vom Beifahrer betätigt, so wird eine Klimaeinstellung für die Beifahrerseite vorgenommen. Wird der Drehsteller 1 hingegen von dem Fahrer betätigt, so wird eine Klimaeinstellung für die Beifahrerseite vorgenommen.
  • 10 zeigt einen Ablaufplan zur Bestimmung einer Sitzposition eines Insassen, welcher einen Drehsteller betätigt, wobei zur Bestimmung der Sitzposition sowohl ein Griffmuster an dem Drehsteller ausgewertet wird als auch eine Annäherung des Benutzers mit Hilfe des Annäherungssensors 17, welcher im Zusammenhang mit 6 beschrieben wurde, durchgeführt wird. Zunächst werden in einem Block 25 Sensorwerte der Sensoren 9 und 13-16, wie sie im Zusammenhang mit den 4-6 beschrieben wurden, eingelesen. Das Einlesen kann beispielsweise über eine RS232-Schnittstelle erfolgen. Dann wird im Block 26 überprüft, ob die Sensoren aktiv sind, d.h., ob die Sensoren signalisieren, dass sich ein Körperteil in der Nähe der Sensoren befindet. Ist keiner der Sensoren aktiv, so wird das Verfahren mit Block 25 fortgesetzt. Ist mindestens einer der Sensoren aktiv, so wird das Verfahren mit Block 27 fortgesetzt. Im Block 27 werden die erfassten Sensorwerte in ein künstliches neuronales Netz (KNN) eingespeist, wie es im Zusammenhang mit 7 beschrieben wurde. Dann wird im Block 28 das Ergebnis des Ausgangsknotens des künstlichen neuronalen Netzes bewertet. Üblicherweise werden die Ausgangswerte der Knoten eines neuronalen Netzes auf einen Bereich von 0-1 normiert und bei binären Entscheidungen, wie im vorliegenden Fall (rechte Hand oder linke Hand), ein Schwellenwert festgelegt, der eine Unterscheidung der beiden binären Werte ermöglicht. Im vorliegenden Fall wird beispielsweise bei einer Ausgabe von weniger als 0,5 bestimmt, dass eine rechte Hand erkannt wurde, und bei einem Ausgangswert von größer oder gleich 0,5 bestimmt, dass eine linke Hand erkannt wurde. Ist der Ausgangswert daher kleiner als 0,5 so wird das Verfahren im Block 29 fortgesetzt, wo bestimmt wird, dass eine rechte Hand erkannt wurde. Da ein Bedienelement in der Mittelkonsole von dem Fahrer üblicherweise nur mit der rechten Hand bedient werden kann, von einem Beifahrer jedoch sowohl mit der rechten als auch mit der linken Hand bedient werden kann, wird im Block 30 bestimmt, ob der Näherungssensor 17 aktiv ist. Wenn der Näherungssensor 17 aktiv ist erfolgt eine Annäherung an den Drehsteller von der rechten Seite, d.h. also von der Beifahrerseite. Ist der Näherungssensor 17 aktiv wird daher im Block 31 bestimmt, dass das Bedienelement von dem Beifahrer betätigt wird. Im Block 32 wird dementsprechend eine rote Beleuchtung als Kennzeichnung für eine Betätigung durch den Beifahrer eingeschaltet. Wurde dagegen im Block 30 erkannt, dass der Näherungssensor 17 nicht aktiv ist, so wird bestimmt, dass der Fahrer das Bedienelement betätigt (Block 33).
  • Dementsprechend wird im Block 34 eine blaue Beleuchtung des Drehstellers als Kennzeichnung für eine Betätigung durch den Fahrer eingeschaltet. Wurde im Block 28 ein Ergebnis von größer oder gleich 0,5 als Wert des Ausgangsknotens des künstlichen neuronalen Netzes bestimmt, so wird bestimmt, dass das Bedienelement durch eine linke Hand betätigt wurde (Block 35). Demzufolge wird bestimmt, dass das Bedienelement von dem Beifahrer betätigt wurde und dementsprechend im Block 32 eine rote Beleuchtung des Drehstellers eingeschaltet. Abschließend wird im Block 36 die Beleuchtung des Drehstellers ausgeschaltet, wenn festgestellt wird, dass die Sensoren 9 und 13-18 inaktiv sind. Danach wird das Verfahren mit Block 25 fortgesetzt.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass die Sensoren 9 am Drehsteller 1 asymmetrisch angebracht sind. Dadurch unterscheiden sich die Griffmuster von Fahrer und Beifahrer stärker, da z.B. beim Berühren mit der linken Hand mehr Sensoren aktiviert werden könnten als im umgekehrten Fall. Darüber hinaus kann die Anzahl der Sensoren und die Größe im Drehsteller 1 variiert werden, um eine bessere Auflösung zu erreichen. Weiterhin kann die Drehrichtung und ein Drehwinkel des Drehstellers durch eine Auswertung einer Dynamik der Sensorwerte der Sensoren 9 bestimmt werden, wodurch ein Drehencoder in dem Drehsteller 1 entfallen kann, wodurch die Kosten für den Drehsteller 1 verringert werden können. Weiterhin kann die Bestimmung der Sitzposition des Insassen, welcher den Drehsteller 1 betätigt, in Abhängigkeit eines Sitzbelegungsschalters des Fahrzeugs erfolgen. Ist kein Beifahrer anwesend wird der Fahrer als einziger Nutzer bestimmt. Außerdem kann in diesem Fall das künstliche neuronale Netz weiter trainiert werden, da, wenn kein Beifahrer anwesend ist, die richtige Ausgabe des neuronalen Netzes vorgegeben ist. Erkennt das neuronale Netz in diesem Fall den Beifahrer, so ist klar, dass es sich um eine Fehlinterpretation handelt und diese neue Information kann in die Parametrierung des Netzes einfließen. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Erkennung weiter verbessert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bedienelement, Drehsteller
    2
    Kupferfläche, Sensorfläche
    3
    Massefläche
    4
    Finger
    5
    Sensor, Sensorfläche
    6
    Trägerplatine
    7
    Kunststoffdom
    8
    Abdeckkappe
    9
    Kupferstreifen, Sensor
    10
    Achse
    11
    Öffnung
    13-18
    Kupferstreifen, Sensor
    19
    Eingangsknoten
    20
    Knoten
    21
    Ausgangsknoten
    22
    künstliches neuronales Netz
    23
    Netztopologie
    24
    Diagramm
    25-36
    Block

Claims (13)

  1. Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, umfassend: - Erfassen einer Annäherungsinformation einer Annäherung eines Körperteils (4) des Insassen an ein Bedienelement (1) des Fahrzeugs, und - Bestimmen der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement (1) nähert, in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Annäherungsinformation, wobei das Bedienelement (1) einen zylinderförmigen Drehsteller umfasst, und das Erfassen der Annäherungsinformation ein Erfassen eines Griffmusters an dem zylinderförmigen Drehsteller umfasst, wobei das Griffmuster eine Berührung oder Annäherung zwischen mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) des Insassen und einem Umfang des Drehstellers (1) darstellt, wobei mit Hilfe eines neuronales Netzes (22) anhand des Griffmusters bestimmt wird, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, und die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Bestimmung, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungsinformation eine Richtungsinformation umfasst, welche die Richtung angibt, aus der sich das Körperteil (4) an das Bedienelement (1) annähert.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtungsinformation anzeigt, ob sich das Körperteil (4) aus Richtung der Beifahrerseite des Fahrzeugs annähert oder nicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug ein Unterscheiden umfasst, ob der Insasse auf einem rechten Vordersitz oder einem linken Vordersitz des Fahrzeugs sitzt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungsinformation mit Hilfe eines kapazitiven Sensors (5, 9, 13-18) an dem Bedienelement (1) erfasst wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffmuster mit Hilfe von mehreren kapazitiven Sensoren (5, 9, 13-18) erfasst wird, welche parallel zu dem Umfang des zylinderförmigen Drehstellers (1) in Längsrichtung des Drehstellers (1) innerhalb des Drehstellers (1) angeordnet sind.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Griffmuster bestimmt werden, und dass eines Drehung des Drehstellers (1) in Abhängigkeit der mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Griffmuster bestimmt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Bestimmen einer Sitzbelegung des Fahrzeugs umfasst, und dass das Bestimmen der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement (1) nähert, zusätzlich in Abhängigkeit der Sitzbelegung erfolgt.
  9. Bedienelement für ein Fahrzeug, umfassend - einen Sensor (5, 9, 13-18) zum Erfassen einer Annäherungsinformation einer Annäherung eines Körperteils (4) eines Insassen an das Bedienelement (1) und - eine Verarbeitungseinheit, welche mit dem Sensor (5, 9, 13-18) gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinheit ausgestaltet ist, eine Sitzposition desjenigen Insassen, welcher sich dem Bedienelement (1) nähert, in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Annäherungsinformation zu bestimmen, wobei das Bedienelement (1) einen zylinderförmigen Drehsteller umfasst, und das Erfassen der Annäherungsinformation ein Erfassen eines Griffmusters an dem zylinderförmigen Drehsteller umfasst, wobei das Griffmuster eine Berührung oder Annäherung zwischen mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) des Insassen und einem Umfang des Drehstellers (1) darstellt, wobei die Verarbeitungseinheit ferner ausgestaltet ist, mit Hilfe eines neuronales Netzes (22) anhand des Griffmusters zu bestimmen, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, und die Sitzposition des Insassen in dem Fahrzeug in Abhängigkeit der Bestimmung, ob die Berührung oder Annäherung zwischen dem Drehsteller (1) und mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der rechten Hand oder mehreren Fingern (D, K, M, R, Z) der linken Hand des Insassen erfolgt, zu bestimmen.
  10. Bedienelement für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2-8 ausgestaltet ist.
  11. Bediensystem für ein Fahrzeug mit einem Bedienelement nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass Einstellfunktionen des Bediensystems in Abhängigkeit der Sitzposition desjenigen Insassen, welcher das Bedienelement (1) betätigt, und einer Betätigung des Bedienelements (1) eingestellt werden.
  12. Bediensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellfunktion eine für Fahrer- und Beifahrerseite individuell einstellbare Einstellfunktion einer Klimaanlage, einer Sitzverstellung, einer Sitzheizung oder eines Fensterhebers des Fahrzeugs umfasst.
  13. Fahrzeug mit einem Bediensystem nach Anspruch 11 oder 12.
DE102009006448.6A 2009-01-29 2009-01-29 Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug Active DE102009006448B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009006448.6A DE102009006448B4 (de) 2009-01-29 2009-01-29 Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009006448.6A DE102009006448B4 (de) 2009-01-29 2009-01-29 Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009006448A1 DE102009006448A1 (de) 2010-08-05
DE102009006448B4 true DE102009006448B4 (de) 2019-01-31

Family

ID=42308814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009006448.6A Active DE102009006448B4 (de) 2009-01-29 2009-01-29 Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009006448B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022115767A1 (de) 2022-06-24 2024-01-18 Signata GmbH Verfahren zur Bedienererkennung an einem rotatorischen Bedienelement

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012018291B4 (de) 2012-09-14 2016-05-04 Audi Ag Bedienvorrichtung für eine Funktionseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE102014018455A1 (de) 2014-12-11 2016-06-16 Audi Ag Verfahren zum Steuern einer Funktionseinrichtung zum flächigen Abschirmen eines Bereichs des Kraftfahrzeugs
DE102014019102B4 (de) * 2014-12-19 2019-07-25 Audi Ag Bedienvorrichtung und Kraftwagen mit einer Bedienvorrichtung
DE102018214502A1 (de) * 2018-08-28 2020-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Steuerhebel zum Steuern eines Fahrzeugs
DE102018214784A1 (de) 2018-08-30 2020-03-05 Audi Ag Verfahren zum Darstellen mindestens eines Zusatzanzeigeinhalts
DE102020132554A1 (de) 2020-12-08 2022-06-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Bedieneinrichtung, Mittelkonsole und Verfahren zum Bestimmen einer Zulässigkeit einer bestimmten Betätigung eines Bedienelements einer Bedieneinrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301160A1 (de) 1993-01-19 1994-07-21 Vdo Schindling Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug
WO2003088202A1 (en) 2002-04-06 2003-10-23 Rajkowski Janusz W Symbol encoding apparatus and method
EP1518742A2 (de) 2003-09-25 2005-03-30 Calsonic Kansei Corporation Betätigungsgerät
DE102005035111A1 (de) 2005-07-27 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Bedien- und Anzeigesystem für ein Fahrzeug
DE102005048840A1 (de) 2005-10-12 2007-04-19 Daimlerchrysler Ag Bediensystem für ein Fahrzeug
EP1811360A1 (de) 2004-09-03 2007-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Eingabeeinrichtung
EP1604266B1 (de) 2003-03-10 2008-02-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Anzeige mit mehrfachen Ansichten
DE102007031377A1 (de) 2007-02-01 2008-08-07 Volkswagen Ag Bediensystem zur Erfassung nutzerbezogener Eingaben

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4301160A1 (de) 1993-01-19 1994-07-21 Vdo Schindling Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug
WO2003088202A1 (en) 2002-04-06 2003-10-23 Rajkowski Janusz W Symbol encoding apparatus and method
EP1604266B1 (de) 2003-03-10 2008-02-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Anzeige mit mehrfachen Ansichten
EP1518742A2 (de) 2003-09-25 2005-03-30 Calsonic Kansei Corporation Betätigungsgerät
EP1811360A1 (de) 2004-09-03 2007-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Eingabeeinrichtung
DE102005035111A1 (de) 2005-07-27 2006-09-21 Daimlerchrysler Ag Bedien- und Anzeigesystem für ein Fahrzeug
DE102005048840A1 (de) 2005-10-12 2007-04-19 Daimlerchrysler Ag Bediensystem für ein Fahrzeug
DE102007031377A1 (de) 2007-02-01 2008-08-07 Volkswagen Ag Bediensystem zur Erfassung nutzerbezogener Eingaben

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022115767A1 (de) 2022-06-24 2024-01-18 Signata GmbH Verfahren zur Bedienererkennung an einem rotatorischen Bedienelement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009006448A1 (de) 2010-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009006448B4 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Sitzposition eines Insassen in einem Fahrzeug, Bedienelement für ein Fahrzeug, Bediensystem für ein Fahrzeug und Fahrzeug
EP2179346B1 (de) Anzeige- und bedienvorrichtung für ein kraftfahrzeug mit einer multi-view-anzeigevorrichtung
DE102013206118A1 (de) Annäherungsschalteranordnung und -verfahren mit adaptiver Zeitverzögerung
DE102013206112A1 (de) Annäherungsschalteranordnung und aktivierungsverfahren
DE102013206108A1 (de) Annäherungsschalteranordnung und aktivierungsverfahren mit einer untersuchungsbetriebsart
DE102015208880A1 (de) Griffsensor
DE102013206126A1 (de) Annäherungsschalteranordnung und Verfahren zum Abfühlen einer Nutzereingabe auf der Grundlage einer Signaländerungsrate
DE102005047137A1 (de) Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug
DE202013104751U1 (de) Näherungsschalteranordnung mit Masseschicht
DE102017128641A1 (de) Fahrzeugbenutzereingabeeinrichtungssteuersystem und verfahren
EP0891898A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen verschiedener Parameter einer auf einer Unterlage sitzenden Person
DE102007004923A1 (de) Anzeige- und Bedienvorrichtung eines Kraftfahrzeugs zum Erfassen von nutzerabhängigen Parametern
DE112019002726T5 (de) Steuersystem für ein Fahrzeug
EP3254172B1 (de) Bestimmung einer position eines fahrzeugfremden objekts in einem fahrzeug
DE102009057739A1 (de) Bedienvorrichtung für ein Fahrzeug mit Druck- oder Gestenerfassung
WO2018103984A1 (de) Bedieneinrichtung für ein infotainmentsystem eines kraftfahrzeugs, verfahren zur ermittlung des aufenthaltsortes einer bedienperson eines solchen bedienelements
DE102013222940B4 (de) Bedieneinheit
WO2014173518A1 (de) Bedienvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102015209790A1 (de) Bedienvorrichtung
DE60305276T2 (de) Steuervorrichtung für wenigstens zwei Funktionen eines Elementes und/oder wenigstens zwei verschiedener Elementteile
EP3643240B1 (de) Medizinische bildgebungseinrichtung und verfahren zum betrieb einer medizinischen bildgebungseinrichtung
DE112021006169T5 (de) Robuste Klassifizierung für "Hände auf dem Lenkrad", basierend auf einem relativen Messsystem
DE102018222869A1 (de) Bediensystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bediensystems
DE112020004913T5 (de) Steuerungsvorrichtung
DE102018001305B4 (de) Vorrichtung mit elektrischer Einschaltlogik

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R163 Identified publications notified
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative
R020 Patent grant now final