DE102011114031A1

DE102011114031A1 - Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe, zugehöriges Bedienelement und zugehöriges Fahrzeug

Info

Publication number: DE102011114031A1
Application number: DE102011114031A
Authority: DE
Inventors: Marcus Kühne; Johann Schneider; Ulrich Müller
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2013-03-14

Abstract

Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe an einem Bedienelement in einem Fahrzeug, umfassend die folgenden Schritte: – Erfassen einer Benutzereingabe; – Erfassen wenigstens eines fahrdynamischen Kennwerts mittels eines Sensors; – Überprüfen, ob der wenigstens eine fahrdynamische Kennwert außerhalb eines festgelegten gültigen Wertebereichs liegt; und – Ignorieren der Benutzereingabe bei einem außerhalb des Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe an einem Bedienelement in einem Fahrzeug.
Bedienelemente in einem Fahrzeug werden zunehmend baulich komplexer und dadurch auch immer anfälliger für Fehlauslösungen bei einwirkenden äußeren Kräften. Eine Fehlauslösung kann beispielsweise versehentlich durch einen Nutzer verursacht werden, unter ungünstigen Umständen kann eine Fehlauslösung durch den konstruktiven Aufbau eines Bedienelements begünstigt werden. Es ist denkbar, dass ein Bedienelement mechanisch gelagert ist, um eine Auslösung durch eine Druckkraft zu ermöglichen. Wenn das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt über eine Bodenwelle fährt, kann das Bedienelement bzw. eine bewegbare Komponente des Bedienelements aufgrund seines Eigengewichts und seiner Massenträgheit eine Fehlauslösung verursachen. Wenn der Fahrer gleichzeitig seine Hand über das Bedienelement hält, kann durch das Bedienelement oder ein dem Bedienelement zur Auswertung und Steuerung zugeordnetes Steuergerät nicht zweifelsfrei entschieden werden, ob die Betätigung des Bedienelements beabsichtigt war oder nicht. Ähnliche Effekte, bei denen durch die Masse und die Massenträgheit einer Komponente eines Bedienelements eine nicht gewollte Auslösung verursacht wird, können auch bei Dreh-/Drückstellern, Joysticks und ähnlichen Bedienelementen auftreten.
In der DE 10 2004 043 853 B3 wird ein Verfahren zur Bedienung eines Bedienelements in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Dabei ist vorgesehen, den aktuellen Zustand des Fahrzeugs anhand von Sensorinformationen zu erfassen, die beispielsweise die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung umfassen. Zusätzlich wird das Verhalten des Fahrzeugführers ermittelt und biometrische oder physiologische Zustandsgrößen des Fahrers werden erfasst. Nach einer Verarbeitung dieser Informationen wird dem Fahrer auf einer Anzeige eine Empfehlung gegeben.
In der DE 40 10 621 C1 wird eine Vorrichtung beschrieben, um in einem Fahrzeug ein Radio oder ein Kommunikationsgerät zu bedienen. Falls das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet, wird eine eingehende Nachricht nicht dargestellt, um eine Ablenkung des Fahrers zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe anzugeben, bei dem Fehlauslösungen vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den folgenden Schritten vorgesehen:

– Erfassen einer Benutzereingabe;
– Erfassen wenigstens eines fahrdynamischen Kennwerts mittels eines Sensors;
– Überprüfen, ob der wenigstens eine fahrdynamische Kennwert außerhalb eines festgelegten gültigen Wertebereichs liegt; und
– Ignorieren der Benutzereingabe bei einem außerhalb des Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass eine unbeabsichtigte oder fehlerhafte Auslösung eines Bedienelements vermieden werden kann, wenn der aktuelle fahrdynamische Zustand des Fahrzeugs berücksichtigt wird. Auf diese Weise können solche Zustände erkannt werden, bei denen das Risiko einer unbeabsichtigten oder falschen Benutzereingabe besteht. In einer derartigen Situation wird die Benutzereingabe ignoriert, da die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass eine gegebenenfalls erfasste Benutzereingabe nicht dem Willen des Benutzers entspricht. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist für jeden fahrdynamischen Kennwert ein gültiger Wertebereich festgelegt, ein derartiger Wertebereich kann auch als Grenzwert oder Schwellwert definiert sein, bei dessen Über- oder Unterschreitung eine Benutzereingabe ignoriert wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Fehlerrobustheit des Systems signifikant erhöht.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann wenigstens einer der folgenden fahrdynamischen Kennwerte berücksichtigt werden: Beschleunigung des Fahrzeugs entlang einer Achse, Verzögerung des Fahrzeugs entlang einer Achse, Drehgeschwindigkeit, Beschaffenheit des Untergrunds, Vorhandensein von Bodenwellen, Kurvenfahrt, Kurvenradius. Daneben können weitere fahrdynamische Kennwerte berücksichtigt werden, beispielsweise abgeleitete Kennwerte oder Kennwerte, die eine Verknüpfung mehrerer einzelner Kennwerte darstellen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass eine Überschreitung einer Drehgeschwindigkeit nur dann berücksichtigt wird, wenn das Fahrzeug gleichzeitig eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit überschreitet.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass eine Benutzereingabe bei einem außerhalb des gültigen Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert für einen festgelegten Zeitraum ignoriert wird. Wenn beispielsweise erfasst worden ist, dass Bodenwellen vorhanden sind, kann eine Benutzereingabe für einen bestimmten Zeitraum ignoriert werden. Erst nach dem Verstreichen dieses Zeitraums wird erneut geprüft, ob eine Benutzereingabe vorgenommen wird. Bei dieser Vorgehensweise wird berücksichtigt, dass Zustände, die eine zuverlässige und fehlerfreie Erfassung einer Benutzereingabe verhindern, häufig eine bestimmte Zeit andauern, in diesen Fällen wird zunächst das Verstreichen des festgelegten Zeitraums abgewartet, da der oder die fahrdynamischen Kennwerte dann möglicherweise wieder innerhalb des festgelegten gültigen Wertebereichs liegen.
Um die Benutzerfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern, kann es vorgesehen sein, dass während des festgelegten Zeitraums, währenddessen eine Benutzereingabe ignoriert wird, ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben wird. Beispielsweise kann während des Ignorierens der Benutzereingabe eine Beleuchtung des Bedienelements ausgeschaltet werden. Der Benutzer erkennt dann, dass das Bedienelement momentan inaktiv ist und dass derzeit keine Eingabe möglich ist Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders gut für Bedienelemente, die als Schalter, Taster, Drehsteller, Dreh-/Drücksteller, Touchpad, als sensorische Schalterleiste oder als Kombination davon ausgebildet sind. Daneben kann das Bedienelement auch als Joystick ausgebildet sein. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch bei weiteren Bedienelementen angewendet werden, beispielsweise bei einem eine Kamera umfassenden Bedienelement, die Bewegungen des Benutzers erfasst und anhand eines erfassten Bewegungsmusters eine Aktion auslöst.
Daneben betrifft die Erfindung ein Bedienelement für cm Fahrzeug, das zum Auslösen einer Benutzereingabe ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Bedienelement ist zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgebildet. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Bedienelement derart ausgebildet, dass beim Erfassen einer Benutzereingabe überprüft wird, ob ein mittels eines Sensors erfasster fahrdynamischer Kennwert außerhalb eines gültigen Wertebereichs liegt, wobei die Benutzereingabe bei einem außerhalb des gültigen Wertebereichs hegenden fahrdynamischen Kennwert ignoriert wird.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst ein Bedienelement der beschriebenen Art.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 auf die Hand eines Nutzers einwirkende Kräfte;
3 ein erfindungsgemäßes Bedienelement in einer perspektivischen Ansicht; und
4 das in 3 gezeigte Bedienelement unter dem Einfluss einwirkender äußerer Kräfte.
Das in 1 gezeigte Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe an einem Bedienelement in einem Fahrzeug beginnt mit einer Erfassung 1 einer Benutzereingabe. Eine Benutzereingabe löst allgemein ein Signal bzw. eine Signaländerung aus, im einfachsten Fall wird durch das Betätigen eines Tasters oder Schalters ein entsprechendes Tast- oder Schaltsignal erzeugt, das ausgewertet oder weiterverarbeitet wird, um in Abhängigkeit des Signals eine Aktion auszulösen. Durch eine Benutzereingabe können Fahrzeugsysteme ein- oder ausgeschaltet oder gesteuert werden. Komplexe Systeme wie Navigationssysteme, Bordcomputer, Autotelefone und andere Informations- und Kommunikationssysteme werden durch Benutzereingaben bedient und gesteuert.
Nach der Erfassung 1 der Benutzereingabe wird im nächsten Schritt 2 wenigstens ein fahrdynamischer Kennwert erfasst. Typische fahrdynamische Kennwerte sind die Beschleunigung des Fahrzeugs entlang einer Achse, die Verzögerung des Fahrzeugs entlang einer Achse, die Drehgeschwindigkeit um die Hochachse, die Beschaffenheit des Untergrunds, das Vorhandensein von Bodenwellen, ein momentan gefahrener Kurvenradius oder die Information, ob das Fahrzeug derzeit eine Kurvenfahrt durchführt. Natürlich zählt auch die momentane Geschwindigkeit zu den relevanten fahrdynamischen Kennwerten. Diese Kennwerte werden Von einer fahrzeugeigenen Sensorik bereitgestellt, da die Kennwerte ohnehin für andere Zwecke benötigt werden und durch entsprechende Sensoren erfasst oder von Messwerten abgeleitet werden. Das Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe kann somit auf vorhandene aktuelle fahrdynamische Kennwerte zurückgreifen, das Vorsehen zusätzlicher Sensoren oder anderer Hardwarekomponenten ist zumeist nicht erforderlich.
Im nächsten Schritt findet eine Prüfung 3 statt, ob sich der bzw. die Kennwerte innerhalb eines gültigen Wertebereichs befinden. Ein Wertebereich ist im einfachsten Fall durch eine obere oder untere Schranke definiert. Sofern der aktuelle fahrdynamische Kennwert größer oder kleiner als die Schranke, die als Grenzwert dient, ist, wird entschieden, dass der Kennwert innerhalb oder außerhalb des Wertebereichs liegt. Bei „normaler” Fahrt wird der Kennwert innerhalb des gültigen Wertebereichs liegen, in diesem Fall kann die Benutzereingabe einer Auswertung 4 oder Verarbeitung unterzogen werden. Diese Auswertung erfolgt in einem Prozessor. Anschließend wird das Verfahren mit der Erfassung 1 fortgesetzt, das heißt der Benutzer kann eine weitere Eingabe vornehmen bzw. eine begonnene Eingabe fortsetzen.
Andernfalls, falls sich der fahrdynamische Kennwert nicht innerhalb des gültigen Wertebereichs befindet, wird die Benutzereingabe im Schritt 5 ignoriert. Beispiele dafür sind Situationen, in denen starke Beschleunigungskräfte auf den Fahrer und damit auch auf seine Hand einwirken, so dass die Möglichkeit einer versehentlichen Fehlbedienung besteht. In diesem Zusammenhang zeigt 2, dass auf eine Hand 5 eines Benutzers Kräfte 7 in unterschiedliche Richtungen einwirken können. Das Überfahren einer Bodenwelle oder eines unregelmäßigen Untergrunds bewirkt, dass Stöße über die Karosserie auf den Fahrer übertragen werden, wodurch sich die in 2 gezeigten äußeren Kräfte ergeben, die auf den Fahrer einwirken. Ebenso können Beschleunigungen oder Verzögerungen eine unbeabsichtigte Bewegung verursachen. Typischerweise treten Kräfte mit wechselndem Vorzeichen auf, so dass die Hand des Benutzers z. B. vor- und zurückbewegt wird, ohne dass der Benutzer eine derartige Bewegung durchführen will. Ebenso kann die Hand 6 unbeabsichtigt nach unten gedrückt werden, wie in 2 gezeigt ist. Dies ist besonders kritisch, wenn es sich bei dem Bedienelement um ein berührungssensitives Eingabeelement handelt, dazu zählt z. B. ein Touchpad oder eine sensorische Schalterleiste. In dieser Situation überschreitet ein fahrdynamischer Kennwert, beispielsweise die Beschleunigung in z-Richtung, den ihm zugeordneten gültigen Wertebereich, was im Schritt 3 des in 1 gezeigten Verfahrens erkannt wird. in der Folge wird im Schritt 5 die Benutzereingabe ignoriert, das heißt die Benutzereingabe wird nicht ausgewertet und das Auslösen einer Aktion unterbleibt. Diese Abfolge entspricht dem Willen des Benutzers, der das Bedienelement lediglich unbeabsichtigterweise betätigt hat.
Im Schritt 8 wird das Verstreichen eines vorgegebenen Zeitraums abgewartet, da Zustände, in denen der fahrdynamische Kennwert einen Grenzwert überschreitet, häufig eine gewisse Zeit andauern. Anschließend beginnt das Verfahren wieder mit der Erfassung 1.
In 3 ist ein als Taster 9 ausgebildetes Bedienelement gezeigt, das mechanisch auf einem Untergrund 10 gelagert ist. 4 zeigt mögliche Verschiebungen des Tasters 9 unter dem Einfluss äußerer Kräfte. Die Pfeile 11 zeigen mögliche Bewegungsrichtungen des Tasters 9 an. Die Masse des Tasters 9 und seine Massenträgheit können jedoch unter dem Einfluss einer externen Kraft dazu führen, dass ein Schaltsignal ausgelöst wird. Sofern kein Näherungssensor vorgesehen ist, der die Anwesenheit der Hand oder der Finger eines Benutzers feststellen kann, wird auch in solchen Fällen das in 1 dargestellte Verfahren durchlaufen. Das bedeutet, dass nach dem Auslösen eines Schaltsignals, das der Erfassung einer Benutzereingabe entspricht, der wenigstens eine fahrdynamische Kennwert im Schritt 2 erfasst wird. Anschließend wird geprüft, ob sich der Kennwert in dem gültigen Wertebereich befindet. Bei einer Fehlauslösung wird jedoch mit hoher Wahrscheinlichkeit der oder ein Kennwert außerhalb seines gültigen Wertebereichs liegen, so dass die Benutzereingabe bzw. in diesem Fall das falsche Schaltsignal ignoriert wird. Auf diese Weise werden fehlerhafte Signale, die durch eine Lagerung von Komponenten eines Bedienelements verursacht werden, vermieden.
Durch das beschriebene Verfahren kann die Fehlerrobustheit des Systems beträchtlich erhöht werden, das Verfahren eignet sich besonders gut für kompliziert aufgebaute Bedienelemente mit mehreren oder unterschiedlichen Eingabeelementen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004043853 B3 [0003]
DE 4010621 C1 [0004]

Claims

Verfahren zum situationsabhängigen Auslösen einer Benutzereingabe an einem Bedienelement in einem Fahrzeug, umfassend die folgenden Schritte: – Erfassen einer Benutzereingabe; – Erfassen wenigstens eines fahrdynamischen Kennwerts mittels eines Sensors; – Überprüfen, ob der wenigstens eine fahrdynamische Kennwert außerhalb eines festgelegten gültigen Wertebereichs liegt; und – Ignorieren der Benutzereingabe bei einem außerhalb des Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der folgenden fahrdynamischen Kennwerte berücksichtigt wird: Beschleunigung des Fahrzeugs entlang einer Achse, Verzögerung des Fahrzeugs entlang einer bestimmten Achse, Drehgeschwindigkeit, Beschaffenheit des Untergrunds, Vorhandensein von Bodenwellen, Kurvenfahrt, Kurvenradius.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Benutzereingabe bei einem außerhalb des gültigen Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert für einen festgelegten Zeitraum ignoriert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des festgelegten Zeitraums, in dem eine Benutzereingabe ignoriert wird, ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter, ein Taster, ein Drehsteller, ein Dreh-/Drücksteller, ein Touchpad, eine sensorische Schalterleiste oder ein Kombination davon als Bedienelement verwendet wird.
Bedienelement für ein Fahrzeug, das zum Auslösen einer Benutzereingabe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patenansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
Bedienelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es derart ausgebildet ist, dass beim Erfassen einer Benutzereingabe überprüft wird, ob ein mittels eines Sensors erfasster fahrdynamischer Kennwert außerhalb eines gültigen Wertebereichs liegt und die Benutzereingabe bei einem außerhalb des gültigen Wertebereichs liegenden fahrdynamischen Kennwert ignoriert wird.
Bedienelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrdynamische Kennwert ein Kennwert aus der folgenden Gruppe ist: Beschleunigung des Fahrzeugs entlang einer Achse, Verzögerung des Fahrzeugs entlang einer bestimmten Achse, Geschwindigkeit, Beschaffenheit des Untergrunds, Vorhandensein von Bodenwellen, Kurvenfahrt, Kurvenradius.
Bedienelement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es als Schalter, Taster (9), Drehsteller, Dreh-/Drücksteller, Touchpad, sensorische Schalterleiste oder eine Kombination davon ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Bedienelement nach einem der Patentansprüche 6 bis 9 aufweist.