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Die Erfindung betrifft eine optische Anzeigevorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die Erfindung dient u. a. der funktionalen Aufmerksamkeitslenkung des Fahrers beim Betrieb des Fahrzeugs.
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Optische Anzeigevorrichtungen zur Anzeige und/oder zur Signalisierung von Informationen oder Warnungen in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sind allgemein bekannt. So geht beispielsweise aus der
DE 198 53 819 C2 ein beleuchtetes Schaltelement an einem Lenkrad eines Fahrzeugs hervor, das aus Gründen einer besseren Erkennbarkeit für den Fahrer, insbesondere bei Nacht, mittels einer integrierten Lichtquelle beleuchtet ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine optische Anzeigevorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Signalisierung von Informationen ermöglicht.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Der vorrichtungsgemäße Aspekt der Aufgabe ist mit einer optische Anzeigevorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs gelöst, wobei die Anzeigevorrichtung umfasst: zumindest ein manuell bedienbares, an einem Lenkrad des Fahrzeuges angeordnetes Eingabeelement; eine in das Eingabeelement integrierte Lichtquelle zur individuellen optischen Kennzeichnung des Eingabeelements; ein erstes Mittel, mit dem ein Zustand des Fahrzeugs ermittelbar ist; und ein zweites Mittel, mit dem die Lichtquelle abhängig von dem ermittelten Zustand steuerbar ist.
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Die Erfindung basiert mithin auf einer funktional vom ermittelten Zustand des Fahrzeugs abhängigen Steuerung der Beleuchtung von Bedienelementen am Lenkrad eines Fahrzeugs. Dies ermöglicht eine situationsabhängige/zustandsabhängige Signalisierung. Da die am Lenkrad angeordneten Eingabeelemente im Kernblickfeld des Fahrers liegen, erregt eine solche Signalisierung eine besonders hohe Aufmerksamkeit des Fahrers.
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Der Begriff „Zustand des Fahrzeugs” ist vorliegend weit auszulegen. Er umfasst insbesondere den aktuellen Zustand/Status von Teilsystemen des Fahrzeugs, wie bspw. des Motors, der Getriebesteuerung, der Eingabeelemente (Bremse, Gaspedal, Blinker, Kupplung etc.); den Zustand/Status des Gesamtfahrzeugs, wie bspw. die Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung/-verzögerung; und/oder die Fahrsituation des Fahrzeugs, wie beispielsweise die aktuelle Position des Fahrzeugs in einem Verkehrsstreckennetz, die aktuell aktive Fahrtroute, die gemäß Verkehrsstreckennetz entlang der aktiven Route nächst folgenden Richtungsänderung (Rechts/Linksabbiegen etc.), die aktuelle Verkehrssituation, aktuelle Geschwindigkeitsbegrenzungen oder andere aktuelle Fahrbeschränkungen, etc.
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Der Begriff „Eingabeelement” ist vorliegend ebenfalls weit auszulegen. Er umfasst insbesondere Schaltelemente, wie Kipp-, Dreh- oder Schiebeschalter, Potentiometer, Taster, Schaltwippen, Schalthebel, oder Touchscreens.
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Erfindungsgemäß umfasst das Eingabeelement eine integrierte Lichtquelle zur individuellen optischen Kennzeichnung des Eingabeelements. Diese Lichtquelle kann beispielsweise eine Lampe, ein Laser, oder eine LED sein. Die Lichtquelle kann direkt auf einer Oberfläche oder innerhalb des Eingabeelements angeordnet sein. Eine innerhalb des Eingabeelements angeordnete Lichtquelle kann ihr Licht bspw. über Lichtleiter nach außen leiten. Bevorzugt ist das Eingabeelement derart am Lenkrad angeordnet, dass das Licht der Lichtquelle vom Fahrer leicht erkennbar ist. Besonders bevorzugt weist das Eingabeelement eine von der Lichtquelle beleuchtbare Fläche, bspw. in Form einer mattierten, lichttransparenten Schicht auf.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Lichtfarbe und/oder eine Lichtintensität der Lichtquelle vom Steuermittel steuerbar ist. Damit ist es beispielsweise möglich, die Aufmerksamkeit des Fahrers durch eine besondere Helligkeit oder eine auffällige Farbcodierung, sowie auch ggf. durch eine zeitabhängige Ansteuerung der Lichtquelle (bspw. Blinken der Lichtquelle) auf ein bestimmtes Eingabeelement zu lenken.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass mit dem zweiten Mittel dem Eingabeelements abhängig vom ermittelten Zustand des Fahrzeugs eine Funktion zuweisbar ist, die vom Eingabemittel durcheine manuelle Betätigung/Eingabe beeinflussbar/schaltbar ist. Das Eingabemittel, bspw. ein Schalter, kann daher in dieser Ausführungsvariante vom Zustand des Fahrzeugs abhängige, unterschiedliche Funktionen schalten/beeinflussen. In einer hierzu besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Eingabeelement zwei oder mehr integrierte Lichtquellen auf, die vom zweiten Mittel basierend auf dem ermittelten Zustand des Fahrzeugs unabhängig voneinander steuerbar sind. Damit kann beispielsweise die dem Eingabemittel aktuell zugewiesene Schaltfunktion angezeigt/kodiert werden.
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Bevorzugt sind mehrere Eingabeelemente am Lenkrad angeordnet, wobei mit dem zweiten Mittel abhängig vom ermittelten Zustand des Fahrzeugs die Lichtquellen derjenigen Eingabeelemente aktivierbar sind, die abhängig vom Zustand aktuell aktive Eingabeelemente kennzeichnen. Hintergrund hierfür ist, dass in einem Zustand des Fahrzeugs nicht alle Eingabeelemente aktiv sein müssen, d. h. nur aktive Eingabeelemente überhaupt auf Eingaben reagieren, während eine Betätigung der nicht-aktiven Eingabemittel keinerlei Effekt hat. Somit kann der Fahrer durch die optische Kennzeichnung/Kodierung diejenigen Eingabemittel erkennen, deren Betätigung im aktuellen Zustand des Fahrzeugs irgendeinen Effekt auslösen.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung zwei Eingabeelemente aufweist, wobei eines der Eingabeelemente links einer Lenkradmittenebene und das anderer Eingabeelement rechts der Lenkradmittenachse am Lenkrad angeordnet ist, und die Lichtquellen der zwei Eingabeelemente mit dem zweiten Mittel zur Ausgabe einer vom ermittelten Zustand abhängigen Richtungsinformation, insbesondere links/rechts, steuerbar sind. Durch die Ansteuerung der Beleuchtung von rechts/links-angeordneten Eingabeelementen können dem Fahrer auch Informationen übermittelt werden, die ihn bspw. darauf hinweisen in kürze rechts/links abzubiegen. In diesem Fall erfolgt die Ansteuerung der entsprechend angeordneten Lichtquellen zur Übermittlung einer richtungsabhängigen Information an den Fahrer, die ggf. keinerlei weiteren Zusammenhang mit dem jeweiligen Eingabeelement hat.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwei Eingabeelemente vorhanden sind, wobei mit einem Eingabeelement ein nächst höherer Gang eines Fahrzeuggetriebes und mit dem anderen Eingabeelement ein nächst niedriger Gang des Fahrzeuggetriebes manuell wählbar ist, mit dem ersten Mittel ein dynamischer Zustand des Fahrzeugs und/oder ein Zustand eines Antriebsmotors des Fahrzeugs ermittelbar ist, und mit dem zweiten Mittel auf Basis des dynamischen Zustands des Fahrzeugs und/der des Zustands des Antriebsmotors ein optimaler Schaltzeitpunkt eines Getriebes des Fahrzeugs ermittelbar ist, wobei die Lichtquellen der zwei Eingabeelemente derart steuerbar sind, dass ein optimaler Schaltzeitpunkt für das Wählen des nächst höheren/niedrigeren Gangs durch Aufleuchten des jeweiligen Eingabeelements anzeigbar ist. Die Eingabeelemente sind bevorzug als Schaltwippen ausgebildet, wobei bevorzugt eine auf der rechten Lenkradseite angeordnete Schaltwippe ein Schalten in einen nächst höheren Gang und eine auf der linken Lenkradseite angeordnete Schaltwippe ein Schalten in einen nächst niedrigeren Gang bewirkt. Die Schaltwippen weisen hierzu bevorzugt eine (teil-)transparente Oberflächen auf, die von der jeweiligen Lichtquelle beleuchtbar sind, so dass der Fahrer auf das manuelle Schalten in einen anderen Gang aufmerksam wird. Die Lenkung der Aufmerksamkeit des Fahrers auf ein entsprechendes Schatten des Gangs kann auch durch eine höhere Lichtintensität, durch ein Blinken, oder eine Farbänderung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts gesteigert werden.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung zwei Eingabeelemente aufweist, wobei eines der Eingabeelemente, wie zuvor, links einer Lenkradmittenebene und das anderer Eingabeelement rechts der Lenkradmittenachse am Lenkrad angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist mit dem ersten Mittel bei einer aktiven Routenführung ein Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelbar, weiterhin sind mit dem zweiten Mittel, die Lichtquellen der zwei Eingabeelemente derart steuerbar, dass ein gemäß Routenführung bevorstehendes Abbiegen nach rechts oder links durch ein Aufleuchten der im rechten/linken Eingabeelement angeordneter, Lichtquelle anzeigbar ist. Der Fahrzustand des Fahrzeugs umfasst insbesondere Informationen über anstehende Fahrmanöver (Abbiegen, Spurwechsel) um auf der aktuellen Route zu bleiben. Eine aktive Routenführung bedeutet dabei vorliegend, dass von einem Navigationssystem des Fahrzeugs auf Basis einer ermittelten aktuellen Position des Fahrzeugs und einer vorgegeben Zielposition eine aktuelle (Fahrt)Route zur Zielposition ermittelt wurde. Um diese aktuelle Route zu befahren werden vom Navigationssystem fortlaufend Informationen an den Fahrer ausgegeben, die insbesondere ein vorausliegendes Abbiegen nach links oder rechts etc. umfassen. Diese Informationen werden dabei vorliegend durch eine entsprechende Ansteuerung der Lichtquelle des links/rechts angeordneten Eingabeelements visualisiert.
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Der verfahrensgemäße Aspekt der Aufgabe ist mit einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs gellst, wobei das Fahrzeug zumindest ein manuell bedienbares, an einem Lenkrad des Fahrzeuges angeordnetes Eingabeelement mit einer in das Eingabeelement integrierten Lichtqulle zur individuellen optischen Kennzeichnung des Eingabeelements umfasst. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte. Erstens, Ermitteln eines Zustands des Fahrzeugs, und zweitens Steuern der Lichtquelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand.
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Erläuterungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich durch eine analoge Übertragung der zuvor für die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung gemachten Ausführungen auf das erfindungsgemäße Verfahren. Hierzu wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
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Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Aufsicht auf ein Lenkrad eines Fahrzeugs mit Eingabeelementen, und
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2 einen schematischen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Lenkrad 101 mit Eingabeelementen 102, 103, 106, wie sie sich für den Fahrer eines Fahrzeugs typischerweise ergibt. Vorliegend sind zwei der Eingabeelemente als Schaltwippen 102, 103 ausgebildet, die jeweils eine Leuchtfläche 104, 105 aufweisen. Die Schaltwippe 102 ist links der Lenkradmittenebene 107, die Schaltwippe 103 ist rechts der Lenkradmittenebene 107 angeordnet. Eine erfindungsgemäße funktionelle, d. h. von einem Zustand des Fahrzeugs abhängige Steuerung der Schaltwippenbeleuchtung 104, 105 kann eingesetzt werden, um dem Fahrer auszuführende Aktionen visuell und richtungsorientiert mitzuteilen, dem Fahrer Aktionen zu bestätigen oder sogar dem Fahrer Informationen oder Warnungen zu vermitteln. Der Vorteil liegt darin, dass der Fahrer das Blickfeld nicht oder nur geringfügig ändern muss, und durch die Anordnung der Schaltwippen 102, 103 auf der linken und rechten Seite des Lenkrades die Beleuchtung richtungsorientiert eingesetzt werden kann. Die Beleuchtung kann so gesteuert werden, dass das Aufleuchten der Leuchtflächen 104, 105 der Lenkradschaltwippen 102, 103 im Gesichtsfeld des Fahrers liegen und damit von ihm wahrgenommen werden. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet weitere Eingabeelemente.
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Im Gegensatz zu typischen Multifunktionsdisplays (Navigationsdisplays etc.) befinden sich die Schaltwippen 102, 103 am Lenkrad 101 näher am Körper und im Handbereich. Die Leuchtflächen 104, 105 liegen daher im Gesichtsfeld des Fahrers und können bei entsprechender funktionaler Steuerung der entsprechenden Lichtquellen Informationen vermitteln. Anzeigen im Multifunktionsdisplay erfordern eine Fokussierung auf das zumeist außerhalb des Blickfeldes angeordnete Display.
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Vorliegend dient die linke Schaltwippe 102 zum Schalten des Fahrzeuggetriebes in den nächst niedrigeren Gang und die rechte Schaltwippe 103 zum Schalten in den nächst höheren Gang. Die Steuerung der die Leuchtflächen 104, 105 beleuchtenden Lichtquellen erfolgt über ein zweites Mittel (nicht dargestellt). Hierzu werden von einem ersten Mittel (nicht dargestellt) ein aktueller dynamischer Zustand des Fahrzeugs und ein aktueller Zustand eines Antriebsmotors des Fahrzeugs ermittelt. Das zweite Mittel ermittelt auf Basis des dynamischen Zustands des Fahrzeugs und des Zustands des Antriebsmotors den optimalen Schaltzeitpunkt eines Getriebes des Fahrzeugs. Ist demnach aktuell ein Schaltvorgang, bspw. ein Schalten in den nächst höheren Gang erforderlich, so wird die in die rechte Schaltwippe zur Beleuchtung der Leuchtfläche integrierte Lichtquelle angesteuert bzw. zum Leuchten/Blinken gebracht. Der Fahrer erkennt dies unmittelbar, da diese Leuchten im Gesichtsfeld des Fahrers auftritt. Er wird einerseits dadurch darauf hingewiesen, dass ein Schalten in den höheren Gang erforderlich ist, und gleichzeitg auf das hierfür richtige Eingabemittel aufmerksam gemacht.
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Die Leuchtflächen 104, 105 der Schaltwippen 102, 103 können zudem genutzt werden, um dem Fahrer bei einer aktiven Routenführung ein bevorstehendes Abbiegen anzuzeigen, so das weiterhin der gewählten Route gefolgt werden kann. Hierbei kann bspw. kurz vor dem Abbiegen über die rechte oder linke Schaltwippe 102, 103 (je nach Abbiegerichtung eine optische Information an den Fahrer gegeben werden. Um einer Verwechslung mit einer Aufforderung zu einem Gangwechsel vorzubeugen, kann bspw. eine Farbkodierung derart erfolgen, dass die Leuchtflächen 104, 105 bei Anzeige eines vorzunehmenden Gangwechsels bspw. grün leuchten, während ein bevorstehendes Abbiegen bspw. in gelber Farbe angezeigt wird.
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Weiterhin kann die Ansteuerung der Lichtquellen in den Schaltwippen 102, 103 auch zur Bestätigung gewisser Vorgänge dienen. Beispielsweise kann ein gleichzeitiges Aufblinken beider Schaltwippen-Leuchtflächen 104, 105 dem Fahrer bestätigen, dass das Fahrzeug vom Automatikbetrieb in einen manuellen Betrieb gewechselt hat. Mögliche Funktionen lassen sich beliebig aufführen. Auch über das Bedien- und Anzeigekonzept kann über die Schaltwippen Einfluss genommen werden. Es können z. B. je nach Fahrzeugzustand in gewissen Bedienebenen den Schaltwippen Funktionen übergeben werden.
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Weiterhin können an jeder Schaltwippe 102, 103 mehrere Leuchtflächen 103, 104 mit jeweils eigener Leuchtquelle vorhanden sein, die jeweils unabhängig vom zweiten Mittel steuerbar sind. So können je nach Zustand des Fahrzeugs mit einer Schaltwippe 102, 103 mehrere Schaltfunktionen/Funktionen ausgeführt werden, bspw. Schalten des Gangs, Setzen einer Sollgeschwindigkeit für den Tempomaten, setzen eines Soll-Abstandes für den Tempomaten, etc. Die gerade mit einer Schaltwippe aktiv einstellbare Funktion wird durch Beleuchtung der der Funktion zugeordneten Leuchtfläche dem Fahrer angezeigt.
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Erfindungsgemäß werden die die Leuchtflächen 104, 105 der Schaltwippen 102, 103 beleuchtenden Lichtquellen abhängig vom ermittelten Zustand des Fahrzeugs gesteuert. Je nach Zustand des Fahrzeugs kann eine Beleuchtung der Leuchtflächen 104, 105 folgende Funktionen anzeigen:
- – Anzeige eine optimalen Schaltzeitpunktes für einen erforderlichen Gangwechsel (Hoch-/Runterschalten, Motorbremse),
- – Anzeige eines bevorstehenden Abbiegevorgangs (Links-/Rechtsabbiegen) bei einer aktiven Routenführung,
- – Quittierungs-/Bestätigungsvorgang (z. B. durch Aufblinken beider Schaltflächen),
- – Anzeigen der aktiven Funktion eine Mehrfunktionstaste über eine definierte Ausleuchtung eines Symbols aus einer Vielzahl an Symbolen auf der Taste.
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2 zeigt einen schematischen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zumindest ein manuell bedienbares, an einem Lenkrad 101 des Fahrzeuges angeordnetes Eingabeelement 102, 103, 106 mit einer in das Eingabeelement 102, 103, 106 integrierten Lichtquelle zur individuellen optischen Kennzeichnung des Eingabeelements 102, 103, 106 umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt 203 erfolgt ein Ermitteln eines Zustands des Fahrzeugs. Der Zustand umfasst dynamische Daten 201 des Fahrzeugs und Daten 202 zum Betriebszustand des Antriebsmotors des Fahrzeugs. In einem zweiten Schritt 204 erfolgt das Steuern der Lichtquelle in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand. Dabei wird vorliegend auf Basis der ermittelten Daten 201 und 202 ein optimale Schaltzeitpunkt sowie eine zugehörige Gangwahl für das Getriebe ermittelt und dem Fahrer mittels einer entsprechenden Aktivierung
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Die Beleuchtung der Schaltwippen 102, 103 erfolgt somit funktionsgesteuert. Dabei erfolgt eine funktional gesteuerte Beleuchtung bevorzugt mit unterscheidenden Beleuchtungsintensitäten und/oder Beleuchtungsfarben, z. B. in den Signalfarben rot, gelb, grün.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Lenkrad
- 102
- linke Schaltwippe/Eingabeelement
- 103
- rechte Schaltwippe/Eingabeelement
- 104
- Leuchtfläche
- 105
- Leuchtfläche
- 106
- weitere Eingabelemente
- 107
- Lenkradmittenebene
- 201
- Daten über den dynamischen Zustand des Fahrzeugs
- 202
- Daten zur Motorsteuerung
- 203
- erster Verfahrensschritt
- 204
- zweiter Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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