DE102012203795A1

DE102012203795A1 - Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012203795A1
Application number: DE201210203795
Authority: DE
Inventors: Christoph John
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinheit zum Erfassen zumindest einer relativen Kopfposition des Fahrers des Kraftfahrzeugs und mit einer Steuereinheit, die in Abhängigkeit der Daten der Sensoreinheit ein Ansteuersignal zum Einstellen des zumindest einen Spiegels erzeugt und mit einem Aktuator, der in Abhängigkeit des Ansteuersignals den Spiegel einstellt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinheit zumindest eine Schall-Echo-Sensorik umfasst, die in der Kopfstütze des Fahrersitzes integriert ist und Daten hinsichtlich zumindest der relativen Kopfposition des Fahrers zur Kopfstütze erfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um für den Fahrer zu jederzeit eine optimale Sicht nach hinten gewährleisten zu können, sind bereits viele Vorrichtungen und Verfahren entwickelt worden, die eine automatische Anpassung der Spiegelstellung an die Kopfposition des Fahrers ermöglichen. So ist bspw. aus der WO 2006050456 A2 ein Verfahren zum automatischen Anpassen der Spiegelstellung auf Basis der aktuellen Kopfposition, die durch ein Fahrzeuginnenraum-Kamerasystem ermittelt wird, bekannt. Die Anpassung erfolgt dabei jederzeit vollautomatisch, was derzeit aus Sicherheitsgründen kritisch zu sehen ist.
Weiter ist aus der DE 10 2007 023 141 A1 eine Vorrichtung zum Einstellen eines Spiegels bekannt, die mittels einer Bildaufnahme-, Auswerte- und Steuerungseinrichtung Bilddaten zumindest eines Körperteils aufnimmt und anschließend daraus die Kopfposition des Fahrers ermittelt und in Abhängigkeit davon wenigstens ein Komfort- und/oder Sicherheitssystem, bspw. einen Spiegel, automatisch einstellt oder nachgestellt. Weiter ist vorgesehen, dass die automatisch vorzunehmende Nachstellung der Komfort- oder Sicherheitseinheit zuvor durch den Fahrer bestätigt werden muss.
Schließlich ist aus der DE 10 2005 019 154 A1 eine Vorrichtung zum Einstellen einer Fahrzeugkomponente – z. B. eines Spiegels – in Abhängigkeit eines Signals einer bildgebenden Sensorik im Fahrzeug bekannt, wobei die Daten der bildgebende Sensorik in einer entsprechenden Verarbeitungseinheit dahingehend verarbeitet werden, dass zumindest die Kopfposition bestimmt werden kann und gleichzeitig eine vom Fahrer vorgenommene Gestik erfasst bzw. erkannt werden kann. In Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition werden die zum Einstellen der Fahrzeugkomponente erforderlichen Aktuatoren angesteuert, wobei die Einstellung in Abhängigkeit von der erkannten Geste des Fahrers beginnt, unterdrückt oder beendet wird.
Nachteilig ist bei derartigen Vorrichtungen, dass zur Ermittlung der Kopfposition die bildgebende Sensorik als Stereokamerasystem bzw. als 3D-Range-Kamera ausgebildet sein muss um ausreichend präzise Ergebnisse zu erhalten. Derartige Kamerasysteme sind relativ teuer und deshalb für den Einsatz in Kraftfahrzeugen ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist nun, eine Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug anzugeben, welches gegenüber oben genannten Lösungen geringere Kosten verursacht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels in einem Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine Sensoreinheit zum Erfassen zumindest einer relativen Kopfposition des Fahrers des Kraftfahrzeugs, eine Steuereinheit, die in Abhängigkeit der Daten der Sensoreinheit ein Ansteuersignal zum Einstellen des zumindest einen Spiegels erzeugt, und einen einem Aktuator, der in Abhängigkeit des Ansteuersignals den Spiegel derart einstellt, dass der Fahrer ein optimale Sicht nach hinten hat. Wesentlich ist dabei, dass die Sensoreinheit zumindest eine Schall-Echo-Sensorik umfasst, die in der Kopfstütze des Fahrersitzes integriert ist und zumindest eine relative Kopfposition des Fahrers zur Kopfstütze erfasst. Grundsätzlich können mit der Vorrichtung alle für die Verkehrsüberwachung erforderlichen Spiegel also alle Außenspiegel und Innenspiegel einstellt bzw. nachgestellt werden.
Da aufgrund der Positionierung der Schall-Echo-Sensorik in der Kopfstütze lediglich die Distanz zwischen Kopfstütze und Hinterkopf, also die relative Kopfposition zur Kopfstütze ermittelt werden kann, sollten zusätzliche Informationen über die Position der Kopfstütze vorliegen, um die genaue Kopfposition zum Spiegel ermitteln zu können. Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinheit demnach zusätzlich eine Sitzpositionserfassungseinrichtung, insbesondere eine die Position der Kopfstütze des Fahrersitzes wiedergebende Sitzpositionserfassungseinrichtung.
Auf Basis der Daten des Schall-Echo-Systems, aus denen die relative Kopfposition zur Kopfstütze ermittelt werden kann, und auf Basis der Daten einer Sitzpositionserfassungseinrichtung, aus denen die Position der Kopfstütze bekannt ist oder ermittelt werden kann, ermittelt die Steuereinheit in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durch eine geeignete Verknüpfung der vorliegenden Daten die Kopfposition des Fahrers im Fahrzeug bzw. zum einzustellenden Spiegel und sendet in Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition eine Ansteuersignal zum Einstellen des Spiegels aus.
Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Sensoreinheit zur bildlichen Erfassung der Kopfposition des Fahrers, die als einfaches Monokamerasystem oder Stereokamerasystem bzw. als 3D-Range-Kamera ausgebildet sein kann. Somit kann die Steuereinheit die Ansteuersignale aus den Daten der ersten und zweiten Sensoreinheit erzeugen bzw. die aus den Daten der ersten Sensoreinheit ermittelte Kopfposition unter Berücksichtigung der Daten des zweiten Sensorsystems überprüfen und ggf. korrigieren.
Um den derzeit teilweise geltenden Sicherheitsregularien gerecht zu werden, ist die Vorrichtung vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass keine kontinuierliche bzw. vollautomatische Spiegel-Einstellung bzw. -Nachstellung erfolgt, sondern lediglich eine semi-automatische Einstellung auf Wunsch des Fahrers oder nach einer vorherigen Bestätigung des Fahrers, d. h. die Steuereinheit erzeugt nur dann ein Ansteuersignal zum Einstellen des zumindest einen Spiegels bzw. gibt nur dann ein entsprechendes Ansteuersignal an den Aktuator aus, wenn ein Aufforderungssignal und/oder Bestätigungssignal vorliegt, das durch eine Bedienhandlung des Fahrers erzeugt wird. Vorteilhafterweise ist hierzu ein Bedienelement (z. B. ein Knopf oder eine Taste) im Fahrzeug vorgesehen, bei dessen Betätigung das Aufforderungs- oder Bestätigungssignal erzeugt wird.
Vorzugsweise kann die Vorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass der Fahrer zwischen einer Default-Einstellung (jene Spiegeleinstellung, welche nach objektiven Gesichtspunkten für die optimale Kopfposition als optimal erachtet wird) und einer speicherbaren benutzerspezifischen Einstellung relativ zu aktuellen Kopfposition bzw. zur Default-Einstellung wählen kann. Die Wahl kann ebenfalls mittels eines dafür vorgesehenen Bedienelements erfolgen.
Neben der Einstellung bzw. Nachstellung der Spiegel können zudem weitere Systeme angepasst werden, indem die Steuereinheit in Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition des Fahrers ein Ansteuersignal zum Einstellen zumindest eines weiteren Komfortsystems und/oder Sicherheitssystems, insbesondere zur Höheneinstellung der Kopfstütze des Fahrersitzes und/oder der Anzeigeposition eines im Fahrzeug integrierten Anzeigefeldes im Bereich der Windschutzscheibe vor dem Fahrer aussendet.
Neben der Kosteneinsparung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen bringt eine derartige Vorrichtung weitere Vorteile mit sich. So kann sich z. B. beim Einsatz mehrerer Sensorsysteme die Präzision bei der Ermittlung der Kopfposition deutlich erhöhen. Durch die Ausweitung des Anwendungsgebietes kann zusätzlich die Kundenakzeptanz einer derartigen Vorrichtung und damit auch der Komfort für den Fahrer im Fahrzeug erhöht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nun anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Anordnung der Vorrichtung zum Einstellen verschiedener Systeme im Fahrzeug, und
2 eine vereinfachte Darstellung einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die 1 zeigt in vereinfachter Darstellung ein Fahrzeug Fzg mit einem rechten Außenspiegel Spr, einem linken Außenspiegel Spl, einem Innenspiegel Spi und einem an die Windschutzscheibe projizierten Head-Up-Display HUD.
In der Kopfstütze Kst des Fahrersitzes ist eine Schall-Echo-Sensorik SES integriert, aus deren Daten den Abstand des Fahrerkopfes K zur Kopfstütze KSt, also die relative Kopfposition zur Kopfstütze KSt ermittelbar ist. Gleichzeitig ist eine Sitzkonfigurations-Erfassungseinrichtung SiK vorgesehen (der Einfachheit halter hier an der Kopfstütze Kst dargestellt), die Daten bzgl. der aktuellen Sitzposition, insbesondere der Position der Kopfstütze KSt bereit stellt.
Weiter ist im Fahrzeug Fzg im Bereich des Innenspiegels Spi eine als Kamera KS ausgebildete weitere Sensoreinheit zur Erfassung eines bestimmten Bereichs des Fahrzeuginnenraums angeordnet, dessen Aufnahmebereich durch die beiden begrenzenden Linien k1 und k2 dargestellt ist.
Schließlich ist noch ein als Knopf ausgebildetes Bedienelement BE dargestellt, welches vom Fahrer betätigbar ist. Wir das Bedienelement BE betätigt, wird ein Aufforderungssignal zum Starten der automatischen Spiegeleinstellung (und ggf. weiterer Systeme) erzeugt.
In der 2 ist nun eine mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren verschiedener Komfort- und Sicherheitssysteme unter Bezugnahme der in der 1 dargestellten Komponenten dargestellt. Die Vorrichtung umfasst zwei Sensoreinheit S und KS zum jeweiligen Erfassen der Kopfposition des Fahrers des Kraftfahrzeugs, wobei die erste Sensoreinheit S die Schall-Echo-Sensorik SES (die in der Kopfstütze des Fahrersitzes integriert ist und zumindest eine relative Kopfposition des Fahrers zur Kopfstütze erfasst) und die Sitzkonfigurations-Erfassungseinrichtung SiK (die Daten über die Position der Kopfstütze des Fahrersitzes wiedergibt) umfasst, und die zweite Sensoreinheit als Innenraumkamerasystem KS ausgebildet ist. Jedes dieser (Teil-)Sensorsysteme S (SES und SiK) und KS sendet entsprechende Daten d1a, d1b und d2 an eine Steuereinheit SE, die in einem ersten Verarbeitungsschritt A1 aus den Daten (durch Fusion der jeweiligen Daten) der Sensorsysteme S und KS die Kopfposition kp des Fahrers ermittelt.
In einem zweiten Verarbeitungsschritt A2 der Steuereinheit SE wird unter der Voraussetzung, dass der Fahrer das entsprechenden Bedienelement BE betätigt (Signal be wird erzeugt und an die Steuereinheit SE gesendet), also eine automatische Einstellung der Systeme an seine Kopfposition wünscht, in Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition kp verschiedene Ansteuersignale a1–a5 zum Nachstellen der verschiedener Komfort- und Sicherheitssysteme an die Aktuatoren der nachzustellenden Systeme gesendet. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein entsprechendes Signal an den Aktuator des linken Außenspiegels SPi, des rechten Außenspiegels SPr, des Innenspiegels SPi, an den Aktuator zum Einstellen der Anzeigeposition des Head-Up-Displays und an den Aktuator zum Einstellen der Höhe der Kopfstütze KSt gesendet. Entsprechend den Signalen a1–a5 werden die Systeme durch die entsprechenden Aktuatoren dann eingestellt bzw. nachgestellt.
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

WO 2006050456 A2 [0002]
DE 102007023141 A1 [0003]
DE 102005019154 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Einstellen und/oder Nachjustieren eines Spiegels (Spr, Spl, Spi) in einem Kraftfahrzeug (Fzg) mit einer Sensoreinheit (S, KS) zum Erfassen zumindest einer relativen Kopfposition (kp) des Fahrers des Kraftfahrzeugs (Fzg) und mit einer Steuereinheit (SE), die in Abhängigkeit der Daten (d1a, d1b, d2) der Sensoreinheit (S, KS) ein Ansteuersignal (a1, a2, a3) zum Einstellen des zumindest einen Spiegels (Spr, Spl, Spi) erzeugt und mit einem Aktuator, der in Abhängigkeit des Ansteuersignals den Spiegel (Spr, Spl, Spi) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (SE) zumindest eine Schall-Echo-Sensorik (SES) umfasst, die in der Kopfstütze (KSt) des Fahrersitzes integriert ist und Daten (d1a) hinsichtlich zumindest der relativen Kopfposition (kp) des Fahrers zur Kopfstütze (KSt) erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (S) zusätzlich ein Sitzpositionserfassungseinrichtung (SiK), insbesondere eine die Position (d1b) der Kopfstütze (KSt) des Fahrersitzes wiedergebende Sitzpositionserfassungseinrichtung (SiK) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) aus den Daten (d1a) der Schall-Echo-Sensorik (SES) und einer Sitzpositionserfassungseinrichtung (SiK) die Kopfposition (kp) des Fahrers ermittelt, und in Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition (kp) eine Ansteuersignal (a1, a2, a3) zum Einstellen des Spiegels (Spr, Spl, Spi) aussendet.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine zweite Sensoreinheit (KS) zur bildlichen Erfassung der Kopfposition (kp) des Fahrers umfasst, und die Steuereinheit (SE) die Ansteuersignale (a1, a2, a3) aus den Daten (d1a, d1b, d2) der ersten und zweiten Sensoreinheit (S, KS) erzeugt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) nur dann ein Ansteuersignal (a1, a2, a3) zum Einstellen des Spiegels (Spl, Spr, Spi) erzeugt und/oder an den Aktuator ausgibt, wenn ein Aufforderungssignal (be) und/oder Bestätigungssignal vorliegt, das durch eine Bedienhandlung des Fahrers erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) in Abhängigkeit von der ermittelten Kopfposition (kp) ein Ansteuersignal (a4, a5) zum Einstellen zumindest einer weiteren Komfortsystems (HUD, KSt) und/oder Sicherheitssystems, insbesondere zur Höheneinstellung der Kopfstütze (KSt) des Fahrersitzes und/oder der Anzeigeposition einem im Fahrzeug (Fzg) integrierten Anzeigefeldes (HUD) im Bereich der Windschutzscheibe vor dem Fahrer ermittelt und aussendet.