DE102013011261A1

DE102013011261A1 - Alignment device for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013011261A1
Application number: DE102013011261.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Frommann
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten einer ausrichtbaren Einrichtung (2, 3, 4, 5, 6) eines Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von der Sitzposition eines Fahrers (9) umfasst erste Mittel (12, 13, 17) zum Erfassen von Stellungsparametern eines Fahrersitzes (8), zweite Mittel (22, 23) zum Erfassen von Stellungsparametern eines Lenkrades und eine Verarbeitungseinheit (7) zum Bestimmen einer Zielausrichtung der Einrichtung (2, 3, 4, 5, 6) anhand der erfassten Stellungsparameter. Die Verarbeitungseinheit (7) ist eingerichtet, beim Bestimmen der Zielausrichtung die Stellung des Lenkrades (18) zu berücksichtigen.An apparatus for automatically aligning an alignable device (2, 3, 4, 5, 6) of a motor vehicle (1) as a function of the sitting position of a driver (9) comprises first means (12, 13, 17) for detecting positional parameters of a driver's seat (8), second means (22, 23) for detecting attitude parameters of a steering wheel, and a processing unit (7) for determining a target orientation of the device (2, 3, 4, 5, 6) from the detected attitude parameters. The processing unit (7) is set up to take into account the position of the steering wheel (18) when determining the target orientation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten einer ausrichtbaren Einrichtung in einem Kraftfahrzeug.The present invention relates to a device for automatically aligning an alignable device in a motor vehicle.

Ein Kraftfahrzeug weist diverse Einrichtungen wie etwa Spiegel, Lüftungsdüsen, Anzeigeinstrumente oder dergleichen auf, die in Bezug auf den Fahrer des Fahrzeugs korrekt ausgerichtet sein müssen, um ein sicheres oder komfortables Fahren zu ermöglichen. Die Art und Weise, wie diese diversen Einrichtungen auf den Fahrer auszurichten sind, kann von einem Typ Einrichtung zum anderen variieren. Während z. B. bei einem Beifahrersitz das Ausrichten im Wesentlichen eine Translation sein kann, insbesondere an einen Ort, an dem er die Sicht des Fahrers in seitlicher Richtung nicht unnötig behindert, wird bei einem Anzeigeinstrument das Ausrichten öfter eine Drehung sein, durch die z. B. die Ablesbarkeit des Instruments verbessert wird. Bei Anzeigeinstrumenten mit einem Anzeigeschirm ist meist eine Ausrichtung der Oberflächennormalen auf das Gesicht des Fahrers sinnvoll, um eine bequeme Ablesung zu ermöglichen, doch besteht bei manchen Typen von Anzeigeschirmen auch die Möglichkeit, den Winkel, aus dem eine optimale Ablesung möglich ist, ohne eine körperliche Bewegung des Anzeigeschirms, alleine über dessen elektrische Ansteuerung, zu ändern. Im Falle eines Spiegels soll die Oberflächennormale im Allgemeinen nicht auf den Kopf des Fahrers ausgerichtet sein, sondern entlang einer Winkelhalbierenden zwischen der Blickrichtung des Fahrers und der Richtung, in der der mit dem Spiegel zu überwachende Bereich hinter dem Fahrzeug liegt. Wenn im Folgenden vom Ausrichten einer ausrichtbaren Einrichtung die Rede ist, dann ist der Begriff des Ausrichtens zumindest so umfassend zu verstehen, dass diese diversen Varianten darunter fallen.A motor vehicle has various facilities such as mirrors, air vents, gauges or the like, which must be correctly aligned with respect to the driver of the vehicle to allow safe or comfortable driving. The way these various facilities are geared to the driver may vary from one type of facility to another. While z. B. in a passenger seat, the alignment may be substantially a translation, in particular to a place where it does not obstruct the driver's view in the lateral direction unnecessarily, the alignment will be a rotation in a display instrument more often, by the z. B. the readability of the instrument is improved. For gauges with a display screen, aligning the surface normal with the driver's face usually makes sense to allow for convenient reading, but with some types of display screens, there is also the possibility of eliminating the angle from which an optimal reading is possible Movement of the display screen, alone on the electrical control to change. In the case of a mirror, the surface normal is generally not aimed at the driver's head, but along an angle bisector between the driver's line of sight and the direction in which the area to be monitored by the mirror is behind the vehicle. In the following, when referring to the alignment of an alignable device, the term of alignment is to be understood at least as comprehensively as to include these various variants.

Wenn der Fahrer seinen Sitz verstellt, z. B. um bei einer langen Fahrt Ermüdung und unbequemes Sitzen zu vermeiden, dann ändert sich dadurch die Position seines Kopfes in einem fahrzeugbezogenen Koordinatensystem, und die Orientierung der diversen winkeleinstellbaren Einrichtungen muss an die neue Position angepasst werden. Ein Gerät, mit dem dieser Vorgang automatisiert wird, ist aus DE 31 38 712 A1 bekannt. Dieses herkömmliche Gerät umfasst Sensoren zum Erfassen von Stellungsparametern des Fahrersitzes sowie einen Mikrorechner, der aus den Messwerten der Sensoren anhand von vorgegebenen Gleichungen Zielstellungen für eine winkeleinstellbare Einrichtung wie etwa einen Außenspiegel oder ein Anzeigegerät berechnet und einen Stellmotor der betreffenden Einrichtung ansteuert, um die berechnete Stellung einzustellen.If the driver moves his seat, z. B. to avoid fatigue and uncomfortable sitting on a long drive, then changes the position of his head in a vehicle-related coordinate system, and the orientation of the various angle-adjustable devices must be adapted to the new position. A device that automates this process is off DE 31 38 712 A1 known. This conventional apparatus comprises sensors for detecting position parameters of the driver's seat, and a microcomputer which calculates, from the measured values of the sensors, target positions for an angle-adjustable device, such as an exterior mirror or a display device, and drives a servomotor of the relevant device to the calculated position adjust.

Um aus den Einstellungen des Sitzes eine passende Einstellung z. B. des Außenspiegels zu berechnen, ist es notwendig, zu wissen, wo sich bei gegebener Einstellung des Sitzes die Augen des Fahrers befinden. Dies hängt jedoch von den Körpermaßen des Fahrers ab. Eine exakte Steuerung der Außenspiegel ist daher mit der herkömmlichen Vorrichtung nur möglich, wenn die Koeffizienten der verwendeten Gleichungen an den Körperbau des Fahrers angepasst sind. Dies macht die praktische Nutzung der bekannten Vorrichtung schwierig und aufwendig, denn für jeden Fahrer müssen passende Koeffizienten ermittelt und in der Vorrichtung implementiert werden.To from the settings of the seat a suitable setting z. For example, to calculate the exterior mirror, it is necessary to know where the driver's eyes are at a given adjustment of the seat. However, this depends on the body dimensions of the driver. Exact control of the exterior mirrors is therefore possible with the conventional device only if the coefficients of the equations used are adapted to the physique of the driver. This makes the practical use of the known device difficult and expensive, because for each driver matching coefficients must be determined and implemented in the device.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten einer ausrichtbaren Einrichtung zu schaffen, die eine präzise und an die Körpermaße des Fahrers angepasste Ausrichtung der ausrichtbaren Einrichtung ermöglicht, ohne dafür die Eingabe von Körpermaßen des Fahrers oder von diesen abgeleiteter Größen zu erfordern.The object of the invention is to provide a device for automatically aligning an alignable device, which allows precise and adapted to the body dimensions of the driver alignment of the alignable device, without requiring the input of body measurements of the driver or derived from these variables.

Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Vorrichtung zum automatischen Ausrichten einer ausrichtbaren Einrichtung eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Sitzposition eines Fahrers nicht nur erste Mittel zum Erfassen von Stellungsparametern eines Fahrersitzes, sondern ferner zweite Mittel zum Erfassen von Stellungsparametern eines Lenkrads umfasst, und eine Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, beim Bestimmen einer Zielausrichtung der ausrichtbaren Einrichtung die Stellung des Lenkrads zu berücksichtigen.The object is achieved by a device for automatically aligning an alignable device of a motor vehicle, depending on the driver's sitting position, not only comprising first means for detecting position parameters of a driver's seat but also second means for detecting positional parameters of a steering wheel, and a processing unit is to take into account the position of the steering wheel when determining a target orientation of the alignable device.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung basiert auf der Tatsache, dass aus der Position einer Sitzfläche des Fahrersitzes in Bezug auf die Pedale des Fahrzeugs zwar (ggf. unter Berücksichtigung weiterer Parameter) auf die Beinlänge des Fahrers geschlossen werden kann, dass das Verhältnis von Bein- zur Rumpflänge jedoch von einer Person zur anderen variieren kann und eine Abschätzung der Augenhöhe mit einer dementsprechenden Unsicherheit behaftet ist. Indem jedoch zusätzlich auch die Stellung des Lenkrades ausgewertet wird, kann zusätzlich Aufschluss über Rumpf- und Armlänge erhalten und die Position der Augen des Fahrers folglich genauer abgeschätzt werden.The effectiveness of the device according to the invention is based on the fact that from the position of a seat of the driver's seat with respect to the pedals of the vehicle (possibly taking into account further parameters) on the leg length of the driver can be concluded that the ratio of leg to However, hull length may vary from one person to another and an estimate of the eye level is associated with a corresponding uncertainty. In addition, however, by evaluating the position of the steering wheel, additional information about body and arm length can be obtained and the position of the eyes of the driver can therefore be estimated more accurately.

Dabei ist es nicht unbedingt notwendig, zur Abschätzung der Augenposition auf lineare Gleichungen zurückzugreifen, wie in DE 31 38 712 A1 beschrieben; es ist auch möglich, mit mehreren unterschiedlich großen und unterschiedlich proportionierten Probanden Messreihen durchzuführen, um zu ermitteln, welche Kombinationen von Sitz- und Lenkradeinstellungen Probanden mit gegebenen Körpermaßen und -proportionen bevorzugen, um anschließend in der Praxis aus den vom Fahrer vorgenommenen Einstellungen an Sitz und Lenkrad auf dessen Körpermaße zu schließen und den Ort eines Bezugspunkts am Körper des Fahrers, insbesondere seiner Augen, anhand dieser Körpermaße abzuschätzen.It is not absolutely necessary to use linear equations to estimate the eye position, as in DE 31 38 712 A1 described; It is also possible to carry out series of measurements with several subjects of different sizes and proportions in order to determine which combinations of seat and steering wheel settings favor subjects with given body dimensions and proportions, and then to determine in practice the settings made by the driver Steering wheel to close on the body dimensions and the place of one Reference point on the body of the driver, especially his eyes to estimate these body measurements.

Ein wichtiges Hilfskriterium zum Abschätzen des Orts des Bezugspunkts, insbesondere der Augen, ist die Tatsache, dass ein Fahrer das Lenkrad im Allgemeinen nicht so einstellen wird, dass es ihm den Blick auf wichtige Instrumente des Armaturenbretts versperrt. Die Verarbeitungseinheit der Vorrichtung ist daher vorzugsweise eingerichtet, den Ort des Bezugspunkts so abzuschätzen, dass eine Sichtlinie, die den Bezugspunkt mit einem Anzeigeinstrument am Armaturenbrett des Fahrzeugs verbindet, nicht durch das Lenkrad unterbrochen ist.An important auxiliary criterion for estimating the location of the reference point, especially the eyes, is the fact that a driver will generally not adjust the steering wheel to obstruct his view of important instruments of the instrument panel. The processing unit of the device is therefore preferably arranged to estimate the location of the reference point such that a line of sight which connects the reference point to a display instrument on the dashboard of the vehicle is not interrupted by the steering wheel.

Eine solche Sichtlinie kann sich insbesondere durch eine Öffnung des Lenkrads erstrecken.Such a line of sight may extend in particular through an opening of the steering wheel.

Wenn das Lenkrad in Richtung seiner Lenkspindel axial verstellbar ist, sollten die zweiten Mittel einen Sensor zum Erfassen der axialen Position des Lenkrads umfassen.If the steering wheel is axially adjustable in the direction of its steering spindle, the second means should comprise a sensor for detecting the axial position of the steering wheel.

Die Lenkspindel des Lenkrads kann ferner um eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Achse schwenkbar sein; dann sollten die zweiten Mittel einen Sensor zum Erfassen der Schwenkstellung des Lenkrads umfassen.The steering spindle of the steering wheel may further be pivotable about an axis oriented in the vehicle transverse direction axis; then the second means should comprise a sensor for detecting the pivotal position of the steering wheel.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische Draufsicht auf ein mit einer erfindungsgemäßen Anpassungsvorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug; 1 a schematic plan view of an equipped with a fitting device according to the invention motor vehicle;

2 eine schematische Darstellung eines großen Fahrers und der von ihm voraussichtlich vorgenommener Einstellungen an Fahrersitz und Lenkrad; 2 a schematic representation of a large driver and the expected he made settings on the driver's seat and steering wheel;

3 eine schematische Ansicht eines kleinen Fahrers und der von ihm vorgenommenen Einstellungen; und 3 a schematic view of a small driver and the settings made by him; and

4 ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4 a flowchart of a working method of the device according to the invention.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausrichten diverser ausrichtbarer Einrichtungen ausgestattet ist. Als Beispiele für solche insbesondere winkeleinstellbaren Einrichtungen sind in 1 ein linker und ein rechter Außenspiegel 2, 3, ein Innenrückspiegel 4, eine Düse 5 einer Fahrzeugklimaanlage sowie ein Bildschirm eines Anzeigeinstruments 6, z. B. eines Fahrzeugnavigationssystems, dargestellt. Als auszurichtendes Anzeigeinstrument käme auch ein Head-Up-Display in Betracht. Im Folgenden wird der Einfachheit halber angenommen, dass alle diese Einrichtungen in zwei Schwenkfreiheitsgraden mit Hilfe von nicht dargestellten Stellmotoren unter der Kontrolle einer Verarbeitungseinheit 7, typischerweise einem Mikroprozessor oder einem Mikrocontroller, ausrichtbar sind. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Ausgestaltungen der Erfindung die Menge der ausrichtbaren Einrichtungen größer oder kleiner als in 1 gezeigt sein kann, dass es Einrichtungen wie etwa einen Beifahrersitz geben kann, die nicht oder nicht nur durch Drehung, sondern auch (oder nur) durch Translation ausrichtbar sind, und dass es eine Gruppe von ausrichtbaren Einrichtungen geben kann, die der Steuerung durch die Verarbeitungseinheit unterliegen, während andere lediglich von Hand ausrichtbar sind. 1 shows a schematic plan view of a motor vehicle 1 , which is equipped with a device according to the invention for aligning various alignable devices. As examples of such particularly angle-adjustable devices are in 1 a left and a right side mirror 2 . 3 , an interior rearview mirror 4 , a nozzle 5 a vehicle air conditioning system and a screen of a display instrument 6 , z. B. a vehicle navigation system represented. As a display instrument to be aligned would also be a head-up display into consideration. In the following, for the sake of simplicity, it will be assumed that all these devices are in two pivoting degrees of freedom with the aid of unillustrated servomotors under the control of a processing unit 7 , typically a microprocessor or a microcontroller, are alignable. It will be understood, however, that in other embodiments of the invention, the amount of alignable devices is greater or less than in 1 It can be shown that there may be devices such as a passenger seat that are not or not alignable by rotation, but also (or only) translatable, and that there may be a group of orientable devices that are under the control of the processing unit while others are only hand-alignable.

2 ist eine schematische Seitenansicht eines Fahrersitzes 8 und von Teilen des Cockpits des Fahrzeugs 1, die eingestellt sind auf einen Fahrer 9 mit großen Körpermaßen. Der Fahrersitz 8 umfasst ein Basisteil 14, das in an sich bekannter und hier nicht im Detail dargestellter Weise auf Schienen in Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar geführt und vertikal verstellbar ist, und eine mit dem Basisteil 14 über eine Achse 16 schwenkbar verbundene Rückenlehne 15. Die eingestellte Position des Basisteils 14 bestimmt die Lage einer Hüftpunkts 11 des Fahrers. Eine parallelogrammähnliche Form 10 veranschaulicht die Grenzen eines Bereichs, in dem der Hüftpunkt 11 durch Verstellen des Fahrersitzes 8 bewegbar ist. Sensoren 12, 13 sind an dem Basisteil 14 angebracht, um dessen Position in Fahrzeuglängsrichtung und in der Vertikalen zu erfassen, und mit der Verarbeitungseinheit 7 verbunden. Ein weiterer Sensor 17 ist an der Rückenlehne 15 zum Erfassen ihres Schwenkwinkels bezüglich der Achse 16 vorgesehen. 2 is a schematic side view of a driver's seat 8th and parts of the cockpit of the vehicle 1 that are set to a driver 9 with big body measurements. The driver's seat 8th includes a base part 14 , which is guided in a manner known per se and not shown here in detail on rails in the vehicle longitudinal direction displaceable and vertically adjustable, and one with the base part 14 over an axis 16 pivotally connected backrest 15 , The set position of the base part 14 determines the location of a hip point 11 the driver. A parallelogram-like shape 10 illustrates the boundaries of a region in which the hip point 11 by adjusting the driver's seat 8th is movable. sensors 12 . 13 are at the base part 14 mounted to detect its position in the vehicle longitudinal direction and in the vertical, and with the processing unit 7 connected. Another sensor 17 is on the backrest 15 for detecting its pivoting angle with respect to the axis 16 intended.

Das Lenkrad 18 ist aus seiner in der 2 dargestellten Mittelposition in Richtung seiner Lenkspindel 19 verstellbar; darüber hinaus ist die Lenkspindel 19 um eine in Fahrzeugquerrichtung orientierte Achse 20 schwenkbar. Die Grenzen des daraus resultierenden Verstellbereichs der Lenkradnabe sind in 2 durch ein Viereck 21 bezeichnet. Mit der Verarbeitungseinheit 7 verbundene Sensoren 22, 23 erfassen die Position des Lenkrads 18 in diesen beiden Freiheitsgraden. Wie an der Position der Hände des Fahrers 9 zu erkennen, wäre die ideale Position der Lenkradnabe, dargestellt durch einen Kreis 24, aus der Mittelposition axial nach hinten, zum Fahrer 9 hin, verschoben und leicht nach unten geschwenkt.The steering wheel 18 is out of his in the 2 shown center position in the direction of its steering spindle 19 adjustable; In addition, the steering spindle 19 about an axis oriented in the vehicle transverse direction 20 pivotable. The limits of the resulting adjustment range of the steering wheel hub are in 2 through a square 21 designated. With the processing unit 7 connected sensors 22 . 23 capture the position of the steering wheel 18 in these two degrees of freedom. As at the position of the hands of the driver 9 to recognize, would be the ideal position of the steering wheel hub, represented by a circle 24 , from the center position axially to the rear, to the driver 9 down, moved and slightly tilted down.

3 zeigt Fahrersitz 8 und Cockpit des Fahrzeugs 1, eingestellt auf einen kleinen Fahrer 9. Wie an der Form 10 und der Lage des Hüftpunkts 11 darin zu erkennen, ist das Basisteil 14 nach oben und nach vorn verstellt, damit der Kopf des Fahrers 9 in eine für einen freien Blick über die Kühlerhaube hinweg auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeug günstige Höhe kommt. Die Lenkradnabe 24 ist aus der Normalposition angehoben und axial nach vorn verschoben, um dem Fahrer trotz hoher Sitzposition eine bestmögliche Sicht auf ein Anzeigeinstrument 26 wie etwa ein Tachometer zu bieten, das hinter dem Lenkrad 18 am Armaturenbrett 27 montiert ist. Zwei vom Anzeigeinstrument ausgehende strichpunktierte Linien 31 bezeichnen die Grenzen eines Bereichs, in dem die Augen des Fahrers durch eine von der Nabe 24 und einem Kranz 32 des Lenkrads begrenzte Öffnung hindurch freie Sicht auf das Anzeigeinstrument 26 haben. Die Ausdehnung des Anzeigeinstruments 26 ist im hier dargestellten Fall etwas größer als die der Öffnung, so dass der Bereich freier Sicht mit zunehmender Entfernung vom Lenkrad enger wird. Je enger dieser Bereich ist, desto genauer kann die Verarbeitungseinheit aus der Stellung des Lenkrads 18 auf die Höhe der Augen 28 schließen. 3 shows driver's seat 8th and cockpit of the vehicle 1 , geared to a little driver 9 , As with the shape 10 and the location of the hip point 11 to recognize it is the base part 14 up and adjusted forward so that the driver's head 9 in a good for a clear view of the hood on the roadway ahead of the vehicle convenient height comes. The steering wheel hub 24 is raised from the normal position and moved axially forward to the driver despite high seating position the best possible view of a display instrument 26 such as a speedometer behind the wheel 18 on the dashboard 27 is mounted. Two dash-dotted lines starting from the indicating instrument 31 Denote the boundaries of an area where the driver's eyes are through one of the hub 24 and a wreath 32 the steering wheel limited opening through clear view of the display instrument 26 to have. The extent of the gauge 26 In this case, it is slightly larger than that of the opening, so that the area of clear vision becomes narrower with increasing distance from the steering wheel. The narrower this range is, the more accurate the processing unit can be from the position of the steering wheel 18 to the height of the eyes 28 shut down.

An 2 und 3 wird deutlich, dass die Einstellungen, die ein Fahrer an der Position des Sitzes 8 in Fahrtrichtung, der Höhe des Basisteils 14, der Neigung der Rückenlehne 15 und der Stellung des Lenkrads 18 vornehmen kann, diversen Randbedingungen unterliegen. Ein großer Fahrer 9, wie in 2 gezeigt, neigt dazu, den Sitz 8 relativ weit hinten zu platzieren, um genügend Platz für seine Beine zu haben, wobei allerdings die genaue Position des Sitzes nicht nur von der Beinlänge abhängt, sondern auch von einem Beugewinkel der Knie, den der Fahrer 9 als zum Betätigen eines Pedals 25 (Gas-, Brems- oder Kupplungspedal) bequem empfindet. Ein großer Fahrer wird auch die Rückenlehne 15 eher weit nach hinten neigen, damit sein Kopf sich nicht zu nah am Dachhimmel befindet und eine Position einnimmt, die ihm eine gute Sicht ins Freie und einen ungehinderten Blick durch eine Öffnung des Lenkrads 18 auf das Anzeigeinstrument 26 bietet. Ein kleiner Fahrer wird, wie in 3 gezeigt, das Basisteil 14 relativ weit nach vorn verschieben und die Rückenlehne 15 steil einstellen, um gute Sicht ins Freie und auf das Anzeigeinstrument 26 zu haben.At 2 and 3 becomes clear that the settings that a driver at the position of the seat 8th in the direction of travel, the height of the base part 14 , the inclination of the backrest 15 and the position of the steering wheel 18 may be subject to various boundary conditions. A great driver 9 , as in 2 shown, tends to the seat 8th relatively far back to have enough space for his legs, although the exact position of the seat depends not only on the leg length, but also from a bending angle of the knee, the driver 9 as for operating a pedal 25 (Gas, brake or clutch pedal) feels comfortable. A big driver will also have the backrest 15 lean rather far back, so that his head is not too close to the headliner and occupies a position that gives him a good view into the open and an unobstructed view through an opening in the steering wheel 18 on the display instrument 26 offers. A little driver will, as in 3 shown the base part 14 move relatively far forward and the backrest 15 set steeply for good visibility into the open and on the display instrument 26 to have.

Die Stellung des Sitzes alleine erlaubt jedoch noch keinen sicheren Schluss auf die Körpergröße des Fahrers, da auch das Verhältnis von Bein- zu Rumpflänge variieren kann. Eine Person mit relativ zur Beinlänge großem Rumpf, auch als „Sitzriese” bezeichnet, wird den Sitz 8 im Allgemeinen weit nach vorn stellen und die Rückenlehne 15 relativ stark neigen, ähnlich einer normalproportionierten, aber größeren Person, die eine relativ stark gewinkelte Knieposition bevorzugt. Die Unterscheidung zwischen einer solchen normalproportionierten Person und dem Sitzriesen ist möglich anhand der Lenkradstellung: der Sitzriese kann das Lenkrad 18 weiter absenken als eine normalproportionierte Person, ohne die Bewegungsfreiheit seiner Beine zu beeinträchtigen, und er wird, um Bewegungsfreiheit für seine relativ langen Arme zu haben, das Lenkrad 18 relativ weit nach vorn einstellen.However, the position of the seat alone does not allow a safe conclusion on the height of the driver, since the ratio of leg to hull length may vary. A person with a large torso relative to the leg length, also known as a sitting giant, becomes the seat 8th in general, put far forward and the backrest 15 tend relatively strong, similar to a normal proportions, but larger person who prefers a relatively high-angled knee position. The distinction between such a normally proportioned person and the seat giant is possible based on the steering wheel position: the seat giant can the steering wheel 18 Lowering further than a normally proportioned person, without compromising the freedom of movement of his legs, he becomes, in order to have freedom of movement for his relatively long arms, the steering wheel 18 set relatively far forward.

Ein Sitzzwerg hingegen, d. h. eine Person mit relativ langen Beinen und kurzem Rumpf, wird den Sitz relativ weit hinten platzieren und die Rückenlehne 15 steil stellen, ähnlich einer normalproportionierten aber kleineren Person, die eine gestreckte Beinstellung bevorzugt, doch muss der Sitzzwerg das Lenkrad 18 relativ hoch und vom Armaturenbrett 27 entfernt positionieren, um es bequem handhaben zu können.A seat dwarf, however, ie a person with relatively long legs and short torso, will place the seat relatively far back and the backrest 15 steep, similar to a normally proportioned but smaller person, who prefers a stretched leg position, but the seat dwarf must the steering wheel 18 relatively high and from the dashboard 27 Position away for easy handling.

Aus der Zusammenschau von Einstellungen des Sitzes 8 und des Lenkrads 18 ist somit ein recht zuverlässiger Aufschluss nicht nur über die Körpergröße, sondern auch über die relativen Proportionen des Fahrers 9 zu gewinnen. Um der Verarbeitungseinheit 7 einen solchen Aufschluss zu ermöglichen, kann sie mit einer Nachschlagetabelle ausgestattet sein, in der eine Vielzahl von Kombinationen von Einstellungen der Freiheitsgrade von Sitz 8 und Lenkrad 18 jeweils in Verknüpfung zu Körpermaßen und Proportionen von Probanden abgelegt sind, die in einer Testphase des Fahrzeugs 1 die entsprechenden Einstellungen gewählt haben.From the synopsis of attitudes of the seat 8th and the steering wheel 18 is therefore a fairly reliable information not only about the height, but also about the relative proportions of the driver 9 to win. To the processing unit 7 To facilitate such digestion, it may be provided with a look-up table in which a plurality of combinations of degrees of freedom of seat settings 8th and steering wheel 18 each stored in conjunction with body measurements and proportions of subjects who are in a test phase of the vehicle 1 have selected the appropriate settings.

Gemäß dem in 4 dargestellten Arbeitsverfahrens ermittelt die Verarbeitungseinheit 7 in Schritt S1 die vom Fahrer 9 an Sitz 8 und Lenkrad 18 vorgenommenen Einstellungen. Indem sie unter den gespeicherten Einstellungen diejenige wählt, die der aktuell eingestellten am ähnlichsten ist, gewinnt sie in Schritt 82 eine zuverlässige Schätzung der Körpermaße des Fahrers, der die aktuelle Einstellung vorgenommen hat. In Kenntnis dieser Körpermaße und der Einstellungen des Sitzes 8 errechnet die Verarbeitungseinheit 7 in Schritt 83 die Position der Augen 28 des Fahrers 9. Dies kann mittels Vektorrechnung geschehen: die Position des Hüftpunkts 11 ist aus den von den Sensoren 12, 13 erfassten Einstellungen bekannt. Anhand der aus der Gesamtheit der Einstellungen abgeleiteten Körpermaße ist auch die Rumpflänge bekannt, und die Rumpfneigung entspricht der vom Fahrer eingestellten und vom Sensor 17 gemessenen Neigung der Rückenlehne 15. Aus diesen Größen kann die Lage eines Bezugspunkts 29 an den Schultern des Fahrers berechnet werden. Die Orientierung des Kopfes ist von der Stellung der Rückenlehne 15 weitgehend unabhängig. Daher können Länge und Orientierung eines für die Entfernung zwischen dem Bezugspunkt 29 und den Augen 28 repräsentativen Vektors wie die übrigen Körpermaße des Fahrers 9 aus der Nachschlagetabelle entnommen werden.According to the in 4 The processing unit determines the processing unit 7 in step S1 that of the driver 9 at seat 8th and steering wheel 18 made settings. By choosing from among the stored settings the one most similar to the one currently set, she wins in step 82 a reliable estimate of the driver's body measurements that made the current setting. Knowing these body measurements and the settings of the seat 8th calculates the processing unit 7 in step 83 the position of the eyes 28 the driver 9 , This can be done by means of vector calculation: the position of the hip point 11 is from the of the sensors 12 . 13 recorded settings. Based on the body measurements derived from the totality of settings, the hull length is also known, and the hull tilt corresponds to that set by the driver and the sensor 17 measured inclination of the backrest 15 , From these quantities, the location of a reference point 29 be calculated on the shoulders of the driver. The orientation of the head is determined by the position of the backrest 15 largely independent. Therefore, length and orientation may be one for the distance between the reference point 29 and the eyes 28 representative vector as the remaining body measurements of the driver 9 can be taken from the lookup table.

Anhand der bekannten Positionen einer Decke 33 der Fahrgastzelle und einer Motorhaube 34 kann eine Plausibilitätsprüfung der so ermittelten Augenposition vorgenommen werden. Eine Augenposition unmittelbar an oder oberhalb der Decke 33 ist unmöglich, und eine Position unterhalb einer unter einem Winkel • von einigen Grad gegen die Horizontale nach vorn abschüssigen Tangente 35 auf der Motorhaube 34 ist wegen unzureichender Sicht äußerst unwahrscheinlich. Wenn eine solche unmögliche oder unwahrscheinliche Augenposition berechnet worden ist, dann ist entweder der Fahrersitz 8 oder das Lenkrad 18 unzweckmäßig eingestellt; in diesem Fall gibt die Verarbeitungseinheit 7 eine Fehlermeldung oder eine Aufforderung an den Fahrer aus, das Lenkrad 18 und/oder den Sitz 8 so einzustellen, dass das Anzeigeinstrument 26 voll sichtbar ist.Based on the known positions of a blanket 33 the passenger compartment and a hood 34 A plausibility check of the thus determined eye position can be carried out. An eye position immediately at or above the ceiling 33 is impossible, and a position below a tangent at an angle of a few degrees to the horizontal forward 35 on the hood 34 is extremely unlikely due to insufficient visibility. If such an impossible or improbable eye position has been calculated, then either the driver's seat is 8th or the steering wheel 18 inappropriate adjusted; in this case, the processing unit returns 7 an error message or a request to the driver, the steering wheel 18 and / or the seat 8th to adjust so that the indicating instrument 26 is fully visible.

Anhand der bekannten Position der Augen 28 wird in Schritt S4 eine daran angepasste Ausrichtung für diejenigen ausrichtbaren Einrichtungen berechnet, die der Fahrer sehen können muss, insbesondere für das Anzeigeinstrument 6 und die Spiegel 2, 3, 4, und die Einrichtungen werden ausgerichtet, so dass z. B. eine Oberflächennormale des Bildschirms des Anzeigeinstruments 6 die Augen des Fahrers trifft, bzw. eine Soll-Blickrichtung des Spiegels auf die Augen reflektiert wird. Anhand der Augenposition kann auch die Höhe einer Nackenstütze des Fahrersitzes automatisch festgelegt werden, bzw. die Höhe einer Gurtanbindung an einer B-Säule des Fahrzeugs kann an die anhand von Sitzposition und Rumpflänge abgeschätzte Schulterhöhe des Fahrers festgelegt werden.Based on the known position of the eyes 28 In step S4, an adjusted orientation is calculated for those alignable devices that the driver must be able to see, in particular for the indicating instrument 6 and the mirrors 2 . 3 . 4 , and the facilities are aligned so that z. B. a surface normal of the screen of the display instrument 6 the eyes of the driver hits, or a target viewing direction of the mirror is reflected on the eyes. Based on the eye position and the height of a neck support of the driver's seat can be automatically set, or the height of a belt connection to a B-pillar of the vehicle can be set to the estimated based on seat position and hull length shoulder height of the driver.

In Schritt S5 werden die ausrichtbaren Einrichtungen anhand der berechneten Einstellungen ausgerichtet.In step S5, the alignable devices are aligned based on the calculated settings.

In Schritt S6 wird überprüft, ob Sitz 8 und/oder Lenkrad 18 verstellt worden ist. Wenn ja, kehrt das Verfahren zu Schritt S1 zurück.In step S6 it is checked if seat 8th and / or steering wheel 18 has been adjusted. If so, the process returns to step S1.

Es versteht sich, dass die obige detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte exemplarische Ausgestaltungen der Erfindung darstellen, dass sie aber nur zur Veranschaulichung gedacht sind und nicht als den Umfang der Erfindung einschränkend ausgelegt werden sollen. Diverse Abwandlungen der beschriebenen Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Rahmen der nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalenzbereich zu verlassen. Insbesondere gehen aus dieser Beschreibung und den Figuren auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt.It should be understood that the foregoing detailed description and drawings, while indicating certain exemplary embodiments of the invention, are intended for purposes of illustration only and are not to be construed as limiting the scope of the invention. Various modifications of the described embodiments are possible without departing from the scope of the following claims and their equivalence range. In particular, this description and the figures also show features of the embodiments which are not mentioned in the claims. Such features may also occur in combinations other than those specifically disclosed herein. Therefore, the fact that several such features are mentioned in the same sentence or in a different type of textual context does not justify the conclusion that they can occur only in the specific combination disclosed; instead, it is generally to be assumed that it is also possible to omit or modify individual ones of several such features, provided this does not call into question the functionality of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: linker Außenspiegelleft side mirror
33: rechter Außenspiegelright side mirror
44: InnenrückspiegelInterior rearview mirror
55: Düsejet
66: AnzeigeinstrumentGauge
77: Verarbeitungseinheitprocessing unit
88th: Fahrersitzdriver's seat
99: Fahrerdriver
1010: Formshape
1111: Hüftpunkthip point
1212: Sensorsensor
1313: Sensorsensor
1414: Basisteilbase
1515: Rückenlehnebackrest
1616: Achseaxis
1717: Sensorsensor
1818: Lenkradsteering wheel
1919: Lenkspindelsteering shaft
2020: Achseaxis
2222: Sensorsensor
2323: Sensorsensor
2424: Kreiscircle
2525: Pedalpedal
2626: AnzeigeinstrumentGauge
2727: Armaturenbrettdashboard
2828: Augeeye
2929: Bezugspunktreference point
3030: Nackenstützeheadrest
3131: Linieline
3232: Kranzwreath
3333: Deckeblanket
3434: MotorhaubeEngine Hood
3535: Tangentetangent

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3138712 A1 [0003, 0008]

Claims

Device for automatically aligning an alignable device ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) of a motor vehicle ( 1 ) depending on the sitting position of a driver ( 9 ), with first means ( 12 . 13 . 17 ) for detecting positional parameters of a driver's seat ( 8th ), a processing unit ( 7 ) for determining a targeting of the device ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) based on the detected positional parameters, the device comprising second means ( 22 . 23 ) for detecting position parameters of a steering wheel ( 18 ) and the processing unit ( 7 ) is set, when determining the target orientation, the position of the steering wheel ( 18 ).

Device according to claim 1, characterized in that the processing unit ( 7 ), based on the detected positional parameters of the seat ( 8th ) and the steering wheel ( 18 ) the location of a reference point ( 28 ) on the body of the driver in a vehicle coordinate system and the alignable device ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) to the reference point.

Device according to claim 2, characterized in that the reference point ( 28 ) at the driver's head ( 9 ) is selected.

Device according to claim 3, characterized in that the location of the reference point ( 28 ) is estimated so that a line of sight, the reference point ( 28 ) with a display instrument ( 26 ) on the dashboard ( 27 ) of the vehicle, not through the steering wheel ( 18 ) is interrupted.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the line of sight through an opening of the steering wheel ( 18 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the steering wheel ( 18 ) in the direction of its steering spindle ( 19 ) is axially adjustable and the second means a sensor ( 22 ) for detecting the axial position of the steering wheel ( 18 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a steering spindle ( 19 ) of the steering wheel ( 18 ) about an axis oriented in the vehicle transverse direction ( 20 ) is pivotable and the second means a sensor ( 23 ) for detecting the pivotal position of the steering wheel ( 18 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the alignable device ( 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) a mirror ( 2 . 3 . 4 ), a display instrument ( 6 ), a passenger seat, a neck support of the driver's seat, a belt connection, an airbag or a nozzle ( 5 ).