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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeuge, insbesondere Fahrzeuge mit verstellbaren Fahrgastzellenelementen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Anpassen einer Stellung eines Fahrgastzellenelements in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 41 32 499 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle bekannt, in der ein verstellbares Fahrgastzellenelement in Form eines Fahrzeugsitzes angeordnet ist. Der Fahrgast gibt hierbei eine Sollposition für den Fahrzeugsitz vor, die dann regelungstechnisch eingestellt wird.
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Die Druckschrift
WO 2012/072203 A1 offenbart ein Verfahren zur Beobachtung eines Fahrers eines Fahrzeugs durch mindestens eine an einem Lenkrad angeordnete Bilderfassungseinheit. Mittels erfasster Bilddaten wird eine aus einer Lenkbewegung resultierende Lageänderung der Bilderfassungseinheit relativ zu einer im Fahrzeuginnenraum vorgegebenen statischen Referenzlinie oder relativ zu einer im Fahrzeuginnenraum vorgegebenen Anzahl von statischen Referenzpunkten ermittelt und ein Abstand zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad bestimmt. Der ermittelte Abstand wird einer automatischen Ansteuerung eines Fahrerairbags, einer automatischen Positionierung eines Fahrersitzes und/oder einer automatischen Positionierung von im und am Fahrzeug angeordneten Spiegeln zugrunde gelegt.
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Die Druckschrift
DE 103 52 688 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit einer verstellbaren Lenkhandhabe sowie mit einem auf den Fahrer des Fahrzeugs gerichteten bildgebenden Sensor- oder Kamerasystem, wobei die Lenkhandhabe aufgrund von ebenfalls mit dem Kamerasystem gewonnenen Informationen automatisch verstellt wird. Auf Grundlage der mit dem Kamerasystem gewonnenen Informationen wird eine zum Lenken günstige Position der Lenkhandhabe eingestellt, insbesondere basierend auf einer Anforderung des Fahrers, wobei die günstige Position unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ergonomie, Sicherheit oder Sportlichkeit auswählbar sein kann. Die Einstellung erfolgt bevorzugt unter Berücksichtigung der Sitzposition, insbesondere der Sitzhöhenposition, anhand von statischen Daten bezüglich der Proportionen menschlicher Körpermaße.
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Die Druckschrift
US 2003/0067148 A1 offenbart ein Kamerasystem, das zur Erfassung von personenbezogenen Daten des Fahrers ausgebildet und in einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Abhängig von einer Identifikation des Fahrers anhand der erfassten Daten können eine Wegfahrsperre, eine Airbagfunktion und dergleichen angesteuert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Anpassen einer Stellung eines Fahrgastzellenelements in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie eine das Verfahren durchführende Vorrichtung, ein Computerprogramm, ein elektronisches Speichermedium und ein elektronisches Steuergerät gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Anpassen einer Stellung eines Fahrgastzellenelements in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, mit den folgenden Schritten:
- – Erfassen eines Merkmals einer in die Fahrgastzelle einsteigenden Person;
- – Zuordnen einer Stellung des Fahrgastzellenelements in der Fahrgastzelle zu dem erfassten Merkmal; und
- – Überführen des Fahrgastzellenelements in der Fahrgastzelle in die dem erfassten Merkmal zugeordnete Stellung.
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Dem obigen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass die Festlegung der Sollposition für das Fahrgastzellenelement im eingangs genannten Fahrzeug individuell für einen im Fahrzeug sitzenden Fahrgast automatisch erfolgen kann. Hierzu wird ein Körpermerkmal, wie beispielsweise das Gewicht des Fahrgastes, erfasst. Diesem erfassten Merkmal wird dann eine geeignete Sollposition zugeordnet, die einer für den Fahrgast optimalen Position des Fahrgastzellenelements entspricht.
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Es wurde weiterhin erkannt, dass der Fahrersitz vorteilhaft auf eine Istposition gesetzt werden kann, die einem Fahrgast bereits das Einsteigen in das eingangs genannte Fahrzeug unmöglich macht.
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Selbst wenn damit die zuvor genannte automatische Einstellung des Fahrgastzellenelements vorgenommen wird, so müssten hier dennoch entsprechende manuelle Einstellmöglichkeiten vorgesehen werden, die es der einsteigenden Person ermöglichen, das Fahrgastzellenelement in eine vorläufige Position zu überführen, die ein Einsteigen in das Fahrzeug gestattet.
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Hier setzt das obige Verfahren an und erfasst die Merkmale, die zur Bestimmung der für die einsteigende Person optimalen Position des Fahrgastzellenelements und damit der optimalen Stellung des Fahrgastzellenelements erforderlich sind, und zwar bereits vor dem Einsteigen oder während des Einsteigens der Person. Auf diese Weise kann das Fahrgastzellenelement in dem Fahrzeug jederzeit in eine geeignete Position überführt werden, in der die einsteigende Person nicht durch die Position des Fahrgastzellenelements am Einsteigen gehindert wird.
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Auf diese Weise kann auf die oben genannten manuellen Einstellmöglichkeiten, die in der Regel das Vorsehen von Tastern und/oder Schaltern sowie einen nicht unerheblichen Verkabelungsaufwand umfassen, verzichtet werden, wodurch sowohl der Aufwand als auch die Kosten zur Herstellung eines Fahrzeugs reduziert werden.
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In einer Ausführungsform des obigen Verfahrens ist das Merkmal der in die Fahrgastzelle einsteigenden Person ein Körpermaß der Person. Dieser Ausführungsform liegt die Überlegung zugrunde, dass das eingangs genannte Fahrzeug neben dem verstellbaren Fahrzeugsitz weitere Fahrgastzellenelemente aufweisen kann, wie beispielsweise einen Rückspiegel, einen Außenspiegel oder ein Lenkrad, deren Position an einen einsteigenden Fahrgast angepasst werden kann und teils sogar angepasst werden muss. Im Gegensatz zu prinzipiell möglichen weiteren Körpermerkmalen der einsteigenden Person, wie beispielsweise deren Gewicht, können aus den Körpermaßen der Person nahezu alle Informationen abgeleitet werden, die zum Überführen aller Fahrgastzellenelemente im Fahrzeug in eine für die einsteigende Person geeignete Stellung notwendig sind.
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In einer besonderen Ausführungsform des obigen Verfahrens werden die Körpermaße der Person mit einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Rundumkamerasystem erfasst. Dieser Ausführungsform liegt die Überlegung zugrunde, dass gegenwärtig bereits viele Fahrzeuge mit einem derartigen Rundumkamerasystem ausgestattet sind, um beispielsweise eine Einparkhilfe für das Fahrzeug anzubieten. Durch die Nutzung dieses Rundumkamerasystems kann das obige Verfahren im Fahrzeug daher nahezu ohne zusätzlichen Aufwand implementiert werden.
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Die Zuordnung der Stellung des Fahrgastzellenelements in der Fahrgastzelle zu dem erfassten Merkmal kann in beliebiger Weise erfolgen. So können beispielsweise eine oder mehrere Kennlinien vorgesehen sein, in denen die optimale Stellung des Fahrgastzellenelements für die einsteigende Person dem zu erfassenden Merkmal gegenübergestellt ist. Ist daher das Merkmal einmal erfasst, so kann die optimale Stellung des Fahrgastzellenelements für die einsteigende Person in einfacher Weise nachgeschlagen werden. Alternativ oder zusätzlich zu der Zuordnung der Stellung des Fahrgastzellenelements in der Fahrgastzelle zu dem erfassten Merkmal kann die zuzuordnende Stellung auch basierend auf dem erfassten Merkmal berechnet werden. Auf diese Weise wäre die Durchführung des obigen Verfahrens unabhängiger von sehr seltenen Zuordnungen zwischen dem zu erfassenden Körpermerkmal und der optimalen Stellung des Fahrgastzellenelements für die einsteigende Person, denn eine Berechnung würde selbst für diese seltenen Fälle immer zu einem Ergebnis führen. Eine entsprechende Software für die Berechnung kann dann im Fahrzeug selbst, auf einem in der Nähe des Fahrzeugs befindlichen Speicher, wie beispielswiese einem Smart Phone, iPad und dergleichen, oder auf einer verteilten Rechenressource, einer so genannten Cloud, ausgeführt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des obigen Verfahrens kann die zugeordnete Stellung mit dem Merkmal oder einem weiteren Merkmal, insbesondere einem Gesicht der einsteigenden Person, verknüpft und die Verknüpfung gespeichert werden. Auf diese Weise wird mit dem obigen Verfahren eine eigene Kennlinie erstellt, die jedoch nur die Personen berücksichtigt, die wenigstens einmal in das Fahrzeug eingestiegen sind. Auf diese Weise müssen für das Fahrzeug nicht alle erdenklichen Fälle für die Kennlinie gespeichert werden, sondern nur die, die für die in das Fahrzeug einsteigenden Personen wirklich relevant sind, so dass einerseits der Speicherbedarf für das Verfahren gering gehalten, andererseits jedoch bei einer regelmäßigen Nutzung durch eine einsteigende Person die entsprechende optimale Stellung des Fahrgastzellenelements zeitnah bestimmt werden kann, da sie nicht immer wieder neu berechnet werden muss.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform des obigen Verfahrens wird das Merkmal oder das weitere Merkmal der einsteigenden Person erfasst, wenn diese ein weiteres Mal in das Fahrzeug einsteigt und das Fahrgastzellenelement in der Fahrgastzelle in die zugeordnete Stellung aus der gespeicherten Verknüpfung überführt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, insbesondere Recheneinheit, zum Anpassen einer Stellung eines Fahrgastzellenelements in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs vorgesehen, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, um:
- – ein Merkmal einer in die Fahrgastzelle einsteigenden Person zu erfassen;
- – eine Stellung des Fahrgastzellenelements in der Fahrgastzelle dem erfassten Merkmal zuzuordnen; und
- – das Fahrgastzellenelement in der Fahrgastzelle in die dem erfassten Merkmal zugeordnete Stellung zu überführen.
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Die obige Vorrichtung ist beliebig derart erweiterbar, dass sie eines der obigen Verfahren ausführen kann.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die obige Vorrichtung einen Speicher und einen Prozessor auf. Dabei ist das obige Verfahren in Form eines Computerprogramms in dem Speicher hinterlegt und der Prozessor zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen, wenn das Computerprogramm aus dem Speicher in den Prozessor geladen ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug die obige Vorrichtung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogramm dazu eingerichtet, alle Schritte eines der obigen Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auf einem elektronischen Speichermedium ein obiges Computerprogramm gespeichert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein elektronisches Steuergerät ein obiges elektronisches Speichermedium auf.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs; und
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2 eine strukturelle Ansicht einer Steuervorrichtung in dem Fahrzeug aus 1.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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In den Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
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Es wird auf 1 Bezug genommen, die ein Fahrzeug 2 mit einer Fahrgastzelle 4 zeigt.
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In der Fahrgastzelle 4 des Fahrzeugs 2 sind in der vorliegenden Ausführungsform als Fahrgastzellenelemente ein Lenkrad 6, ein Fahrersitz 8, ein Beifahrersitz 10, ein erster Außenspiegel 12, der auf der Seite des Fahrersitzes 8 angeordnet ist, und ein zweiter Außenspiegel 14, der auf der Seite des Beifahrersitzes 16 angeordnet ist, vorgesehen.
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In der vorliegenden Ausführungsform weisen die einzelnen Fahrgastzellenelemente in der Fahrgastzelle 4 nicht näher referenzierte Positionen oder Stellungen auf, die abhängig von einer in das Fahrzeug 2 einsteigenden Person 18 einstellbar sind. In der vorliegenden Ausführungsform soll der Fall angenommen werden, dass sich dem Fahrzeug 2 eine Person 18 von der Seite des Fahrzeugs 2 mit dem Beifahrersitz 10 nähert und in das Fahrzeug 2 einsteigen möchte. Ziel der vorliegenden Ausführungsform ist es dabei, die Stellung des Beifahrersitzes 10, die eine horizontale Lage 20 des Beifahrersitzes 10 im Fahrzeug 2, eine vertikale Lage 22 des Beifahrersitzes 10 im Fahrzeug 2 und eine Winkellage 24 einer nicht weiter referenzierten Rückenlehne des Beifahrersitzes 10 im Fahrzeug 2 umfasst, optimal an die einsteigende Person 18 anzupassen.
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Alternativ kann selbstverständlich auch die Stellung des Fahrersitzes 8 angepasst werden, wenn auf der Fahrerseite des Fahrzeugs 2 ebenfalls eine nicht weiter dargestellte Person einsteigt. In diesem Fall kann die Stellung weiterer Fahrgastzellenelemente optimal an die weitere einsteigende Person angepasst werden, wie beispielsweise eine Höhe 26 des Lenkrads 6 oder nicht weiter referenzierte Stellungen der Außenspiegel 12, 14.
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Zur Einstellung der Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 soll in der vorliegenden Ausführungsform ein Körpermaß der Person 18 erfasst werden, die beispielsweise eine Größe 28 der Person 18 und eine Breite 30 der Person 18 umfassen kann.
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Basierend auf der erfassten Körpermaße 28, 30 der Person 18 wird dann in einer noch zu beschreibenden Weise eine optimale Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 für die Person 18 bestimmt und mittels noch zu beschreibender Aktuatoren eingestellt, worauf im Rahmen der 2 näher eingegangen wird.
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Zur Erfassung der Körpermaße 28, 30 der Person 18 wird in der vorliegenden Ausführungsform ein in 2 gezeigtes Rundumkamerasystem 32 verwendet, das am Fahrzeug 2 eine in 1 nicht sichtbare Frontkamera 34, eine Rückkamera 36, eine fahrerseitige Seitenkamera 38 und eine beifahrerseitige Seitenkamera 40 umfasst. Die einzelnen Kameras 34, 36, 38, 40 nehmen mit einem entsprechenden Kamerawinkel 42, 44, 46, 48 je ein Bild von der aus ihrer Position dem Fahrzeug 2 gegenüberliegenden Umgebung auf.
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Es wird auf 2 Bezug genommen, die ein Steuergerät 50 in dem Fahrzeug 2 der 1 zeigt, das zum Überführen des Beifahrersitzes 10 in eine optimale Stellung 20, 22, 24 für die Person 18 vorgesehen ist.
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Wie bereits erwähnt, soll der Beifahrersitz 10 auf Grundlage der Körpermaße 28, 30 der Person 18 optimal eingestellt werden.
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Dazu geben die einzelnen Kameras 34 bis 40 die Bilddaten ihrer Kamerawinkel 42 bis 48 an eine Bildkombinationseinrichtung 52 aus, die diese Bilddaten dann in einer dem Fachmann bekannten Weise zu einem Rundumbild 54 um das Fahrzeug 2 zusammensetzt. Zwar könnten auch die Bilddaten aus einem Kamerawinkel 32 bis 48 einer einzelnen Kamera 34 bis 40 genutzt werden, jedoch ist in modernen Fahrzeugen in der Regel eine wie in 2 dargestellte Rundumkamera 32 verfügbar, so dass zur Implementierung des in der Steuervorrichtung 50 durchgeführten Verfahrens das ohnehin verfügbare Rundumbild 54 verwendet werden sollte, um unnötigen Hardwareaufwand zu vermeiden.
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Das Rundumbild 54 wird in der vorliegenden Ausführungsform von einer Positionsbestimmungseinheit 56 genutzt, um die Person 18 hinsichtlich ihrer Körpermaße 28, 30 zu vermessen und die oben genannte optimale Position 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 basierend auf dem ermittelten Körpermaß 28, 30 der Person 18 zu berechnen.
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Dazu empfängt eine Vermessungseinrichtung 58 das Rundumbild 54 und bestimmt, beispielsweise durch Bilderkennung, die Größe 28 und die Breite 30 der Person 18.
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Die bestimmte Größe 28 und Breite 30 werden dann an eine Zuordnungseinrichtung 60 ausgegeben, die der durch die Vermessungseinrichtung 58 bestimmten Größe 28 und Breite 30 die optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 zuordnet. Die Zuordnung kann dabei rechnerisch durchgeführt werden, wobei die bekannten geometrischen Ausdehnungen der Fahrgastzelle 4 und des Beifahrersitzes 10 verwendet werden, um eine optimale relative Lage des Beifahrersitzes 10 in der Fahrgastzelle 4 zu finden, in der die Person 18 mit ihren Körpermaßen 28, 30 auf dem Beifahrersitz 10 ausreichend hoch sitzen kann, um durch eine Windschutzscheibe der Fahrgastzelle 4 zu sehen, ohne dabei mit dem Kopf an ein nicht näher dargestelltes Dach der Fahrgastzelle 4 anzustoßen. Diese relative Lage wird durch die oben genannte optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 beschrieben. Alternativ zur Berechnung kann die Zuordnung auch basierend auf einer Kennlinie erfolgen, die beispielsweise im Vorfeld anhand von Feldversuchen ermittelt wurde. Die Funktion der Zuordnungseinrichtung 60 kann beispielsweise softwarebasiert realisiert werden, wobei die entsprechende Software in der Steuervorrichtung 50 im Fahrzeug 2 selbst oder alternativ auch in einem verteilten Rechensystem, wie beispielsweise einer an sich bekannten Cloud, ausgeführt werden kann.
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Die so bestimmte optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 wird abschließend an eine Treibereinrichtung 62 in der Steuervorrichtung 50 ausgegeben, die basierend auf der optimalen Position 20, 22, 24 Stellsignale 64 erzeugt, mit der Motoren 66 im Beifahrersitz 10 angetrieben werden, die den Beifahrersitz 10 so in die bestimmte optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 überführen. Auf diese Weise kann die Person 18 in die Fahrgastzelle 4 des Fahrzeugs 2 einsteigen, ohne manuelle Einstellungen bezüglich der Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 vornehmen zu müssen.
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Zur weiteren Vereinfachung der automatischen Einstellung des Beifahrersitzes 10 basierend auf den Körpermaßen 28, 30 der Person 18 ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Gesichtserkennungseinrichtung 68 vorgesehen, die anhand des Rundumbilds 54 aus der Rundumkamera 32 ein Gesicht der Person 18 erkennt und damit ein eindeutiges Identifikationsmerkmal für die Person 18 erzeugt.
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Nähert sich die Person 18 dem Fahrzeug 2, so erzeugt die Gesichtserkennungseinrichtung 68 das eindeutige Identifikationsmerkmal für die Person 18 und prüft in einem Speicher 70, ob zu dieser Person 18 bereits eine optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 in dem Speicher 70 vorliegt. Ist dies der Fall, so stoppt sie die Zuordnungseinrichtung 60 mit einem Steuersignal 72 und gibt die gespeicherte optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 an die Treibereinrichtung 62 aus. Ist jedoch in dem Speicher 70 noch keine optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 für diese Person hinterlegt, so weist die Gesichtserkennungseinrichtung 68 den Speicher 70 an, die durch die Zuordnungseinrichtung 60 berechnete optimale Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 mit dem eindeutigen Identifikationsmerkmal für die Person 18, das beispielsweise das Gesicht der Person 18 sein kann, zu verknüpfen und diese Verknüpfung in dem Speicher 70 zu hinterlegen, so dass die Verknüpfung erneut verwendet werden kann, wenn die Person 18 das nächste Mal in das Fahrzeug 2 einsteigt.
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Die Verknüpfung kann beispielsweise auch verwendet werden, um suboptimale, von der Person 18 manuell eingestellte Positionen oder Stellungen 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 zu speichern. Wenn die Person 18 beispielsweise im Fahrzeug 2 von der optimalen Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 abweichen möchte, so kann sie diese weniger optimale Position im Fahrzeug 2 manuell einstellen, wobei die Steuervorrichtung 50 diese manuell eingestellte Position oder Stellung 20, 22, 24 des Beifahrersitzes 10 dann als Verknüpfung im Speicher 70 hinterlegt, so dass beim nächsten Einstieg der Person 18 in das Fahrzeug 2 der Beifahrersitz 10 nicht in die optimale Position oder Stellung 20, 22, 24, sondern in die manuell eingestellte Position oder Stellung 20, 22, 24 überführt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4132499 A1 [0002]
- WO 2012/072203 A1 [0003]
- DE 10352688 A1 [0004]
- US 2003/0067148 A1 [0005]
