DE102014207381A1 - Method, device, vehicle operating system, computer program for operating a vehicle and computer program product - Google Patents
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Abstract
Fahrzeug (1) mit einer Lenkeinheit umfassend einen Lenkradkranz (3), eine Stirnseiteneinheit (5), einer an der Stirnseiteneinheit (5) angeordneten Sensoreinheit (11), deren Position und/oder Orientierung bezogen auf einen Referenzlenkwinkel veränderbar ist und deren Messsignal (S) repräsentativ ist für eine Ausrichtung mindestens eines vorgegebenen Körperteils (13) eines Fahrzeuginsassen relativ zu der Sensoreinheit (11) in einem vorgegebenen Erfassungsbereich, und einen vorgegebenen Interaktionsbereich (9), wobei ein Interaktionspositionskennwert (IP) bereitgestellt wird, der repräsentativ ist für eine Position des Interaktionsbereichs (9), ein Positionssignal (P) bereitgestellt wird, das repräsentativ ist für die Position der Sensoreinheit (11) in Bezug auf den Referenzlenkwinkel des Lenkradkranzes (3), abhängig von dem Messsignal (S) der Sensoreinheit (11) ein Ausrichtungskennwert (KA) ermittelt wird, der repräsentativ ist für die Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils (13) relativ zu der Sensoreinheit (11) und abhängig von dem Positionssignal (P) und dem Ausrichtungskennwert (KA) ein Projektionspositionskennwert (PP) einer Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils (13) auf den Interaktionsbereich (9) ermittelt wird.Vehicle (1) with a steering unit comprising a steering wheel rim (3), a front side unit (5), a sensor unit (11) arranged on the front side unit (5) whose position and / or orientation can be changed with respect to a reference steering angle and whose measurement signal (S ) is representative of an alignment of at least one predetermined body part (13) of a vehicle occupant relative to the sensor unit (11) in a predetermined detection area, and a predetermined interaction area (9), providing an interaction position characteristic (IP) representative of a position of the interaction area (9), a position signal (P) is provided which is representative of the position of the sensor unit (11) with respect to the reference steering angle of the steering wheel rim (3), depending on the measurement signal (S) of the sensor unit (11) an alignment characteristic (KA) which is representative of the orientation of the predetermined body part (13) relative to the sensor unit (11) and depending on the position signal (P) and the alignment characteristic (KA) a projection position characteristic value (PP) of an orientation of the predetermined body part (13) on the interaction area (9) is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedienen eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bedienen eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeugbediensystem zum Bedienen eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zum Bedienen eines Fahrzeugs und ein Computerprogrammprodukt. The invention relates to a method for operating a vehicle. Furthermore, the invention relates to a device for operating a vehicle. Furthermore, the invention relates to a vehicle operating system for operating a vehicle. Furthermore, the invention relates to a computer program for operating a vehicle and a computer program product.
Aus
Darüber hinaus ist aus
Ferner ist aus
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zu schaffen, die einen Beitrag leisten, ein zuverlässiges Betreiben, insbesondere Bedienen eines Fahrzeugs zu ermöglichen. The object on which the invention is based is to provide a method and a corresponding device which contribute to enabling a reliable operation, in particular operation of a vehicle.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments are characterized in the subclaims.
Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Bedienen eines Fahrzeugs. Des Weiteren zeichnet sich die Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt aus durch eine korrespondierende Vorrichtung zum Bedienen des Fahrzeugs. According to a first aspect, the invention is characterized by a method for operating a vehicle. Furthermore, according to a second aspect, the invention is characterized by a corresponding device for operating the vehicle.
Das Fahrzeug weist eine Lenkeinheit auf, die einen Lenkradkranz und eine Stirnseiteneinheit umfasst. An der Stirnseiteneinheit ist eine Sensoreinheit angeordnet, deren Position und/oder deren Orientierung bezogen auf einen vorgegebenen Referenzlenkwinkel des Lenkradkranzes veränderbar ist. The vehicle has a steering unit that includes a steering wheel rim and a front side unit. At the front side unit, a sensor unit is arranged, the position and / or orientation of which is variable relative to a predetermined reference steering angle of the steering wheel rim.
Ein Messsignal der Sensoreinheit ist repräsentativ für eine Ausrichtung mindestens eines vorgegebenen Körperteils eines Fahrzeuginsassen relativ zu der Sensoreinheit in einem vorgegebenen Erfassungsbereich. A measurement signal of the sensor unit is representative of an alignment of at least one predetermined body part of a vehicle occupant relative to the sensor unit in a predetermined detection area.
Das Fahrzeug weist ferner mindestens einen vorgegebenen Interaktionsbereich auf. The vehicle also has at least one predetermined interaction area.
Es wird ein Interaktionspositionskennwert bereitgestellt, der repräsentativ ist für eine Position des Interaktionsbereichs. Zudem wird ein Positionssignal bereitgestellt, das repräsentativ ist für die Position der Sensoreinheit in Bezug auf den Referenzlenkwinkel des Lenkradkranzes. An interaction position characteristic is provided that is representative of a position of the interaction region. In addition, a position signal is provided which is representative of the position of the sensor unit with respect to the reference steering angle of the steering wheel rim.
Abhängig von dem Messsignal der Sensoreinheit wird ein Ausrichtungskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für die Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils relativ zu der Sensoreinheit. Ferner wird abhängig von dem Positionssignal und dem Ausrichtungskennwert ein Projektionspositionskennwert einer Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils auf den Interaktionsbereich ermittelt. Depending on the measurement signal of the sensor unit, an alignment characteristic value is determined, which is representative of the orientation of the predetermined body part relative to the sensor unit. Further, depending on the position signal and the alignment characteristic, a projection position characteristic of alignment of the predetermined body part with the interaction region is determined.
Dies hat den Vorteil, dass der Projektionspositionskennwert trotz veränderbarer Position der Sensoreinheit zuverlässig ermittelt werden kann. Im Falle einer Anordnung einer optischen Sensoreinheit kann ein unterer Augenbereich eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrzeugführers gut erfasst werden. This has the advantage that the projection position characteristic value can be reliably determined despite the variable position of the sensor unit. In the case of an arrangement of an optical sensor unit, a lower eye area of a vehicle occupant, in particular of a vehicle driver, can be detected well.
Ein Lenkwinkel des Lenkradkranzes ist repräsentativ für ein Einschlagen gelenkter Räder des Fahrzeugs. Der Lenkradkranz nimmt den Referenzlenkwinkel beispielsweise bei einer Ausrichtung der Räder parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs ein. A steering angle of the steering wheel rim is representative of a steered steering wheels of the vehicle. The steering wheel rim takes the reference steering angle, for example, in an orientation of Wheels parallel to a longitudinal axis of the vehicle.
Die Stirnseiteneinheit ist bezüglich der Lenkeinheit so angeordnet, dass eine Stirnseite der Stirnseiteneinheit einem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt ist. The front side unit is arranged with respect to the steering unit so that an end face of the front side unit faces an interior of the vehicle.
Die Position und die Orientierung der Sensoreinheit beziehen sich auf ein fahrzeugfixes Bezugskoordinatensystem. Die Position und/oder die Orientierung der Sensoreinheit ist bezogen auf den vorgegebenen Referenzlenkwinkel veränderbar, somit kann auch ohne Veränderung des Lenkwinkels die Position der Sensoreinheit verändert werden. The position and the orientation of the sensor unit relate to a vehicle-fixed reference coordinate system. The position and / or orientation of the sensor unit is variable with respect to the predetermined reference steering angle, thus, without changing the steering angle, the position of the sensor unit can be changed.
Der Interaktionsbereich kann ein in einem Fahrzeuginnenraum angeordnetes Bedienelement sein. Der Interaktionsbereich kann beispielsweise auch ein Objekt extern zu dem Fahrzeuginnenraum sein. Insbesondere kann der Interaktionsbereich eine Interaktionsfläche sein. Der Interaktionspositionskennwert repräsentiert die Position des Interaktionsbereichs in dem fahrzeugfixen Bezugskoordinatensystem. The interaction area may be a control element arranged in a vehicle interior. The interaction area may for example also be an object external to the vehicle interior. In particular, the interaction area can be an interaction area. The interaction position characteristic represents the position of the interaction area in the vehicle-fixed reference coordinate system.
Das Messsignal der Sensoreinheit ist beispielsweise repräsentativ für die Ausrichtung des mindestens einen vorgegebenen Körperteils zu einem vorgegebenen Zeitpunkt. The measurement signal of the sensor unit is representative, for example, of the orientation of the at least one predetermined body part at a predetermined time.
Der Erfassungsbereich der Sensoreinheit ist beispielsweise der Fahrzeuginnenraum oder zumindest ein Teilbereich des Fahrzeuginnenraums. The detection range of the sensor unit is, for example, the vehicle interior or at least a partial area of the vehicle interior.
Der Ausrichtungskennwert ist repräsentativ für die Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils aus Sicht der Sensoreinheit. The alignment characteristic is representative of the orientation of the predetermined body part as viewed by the sensor unit.
Bei der Ermittlung des Projektionspositionskennwerts wird abhängig von dem Ausrichtungskennwert die Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils in dem fahrzeugfixen Bezugskoordinatensystem ermittelt. Die Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils in dem fahrzeugfixen Bezugskoordinatensystem kann auch als absolute Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils bezeichnet werden und sich insbesondere von der Ausrichtung des vorgegebenen Körperteils aus Sicht der Sensoreinheit unterscheiden. When determining the projection position characteristic value, the orientation of the predetermined body part in the vehicle-fixed reference coordinate system is determined as a function of the orientation characteristic value. The orientation of the predetermined body part in the vehicle-fixed reference coordinate system may also be referred to as the absolute orientation of the predetermined body part and in particular differ from the orientation of the predetermined body part from the perspective of the sensor unit.
Ferner wird der Projektionspositionskennwert insbesondere abhängig von einem Interaktionspositionskennwert ermittelt, der repräsentativ ist für eine Position der Interaktionsfläche. Furthermore, the projection position characteristic value is determined, in particular, as a function of an interaction position characteristic value which is representative of a position of the interaction surface.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird ein Lenkwinkelsignal bereitgestellt, das repräsentativ ist für den Lenkwinkel des Lenkradkranzes bezüglich des Referenzlenkwinkels des Lenkradkranzes. Der Projektionspositionskennwert wird abhängig von dem Lenkwinkelsignal ermittelt. In an advantageous embodiment according to the first and second aspects, a steering angle signal is provided which is representative of the steering angle of the steering wheel rim with respect to the reference steering angle of the steering wheel rim. The projection position characteristic value is determined as a function of the steering angle signal.
Dies hat den Vorteil, dass im Falle einer exzentrischen Anordnung der Sensoreinheit oder einer fixen Kopplung der Sensoreinheit mit dem Lenkradkranz der Projektionspositionskennwert trotz veränderter Position und/oder Orientierung bezogen auf den Referenzlenkwinkel zuverlässig ermittelt werden kann. This has the advantage that, in the case of an eccentric arrangement of the sensor unit or a fixed coupling of the sensor unit with the steering wheel rim, the projection position characteristic value can be reliably determined in spite of the changed position and / or orientation relative to the reference steering angle.
Insbesondere kann aus dem Positionssignal, dem Lenkwinkelsignal oder einer Kombination der beiden Signale eine Orientierung der Sensoreinheit ermittelt werden, und der Projektionspositionskennwert abhängig von der Orientierung der Sensoreinheit ermittelt werden. In particular, an orientation of the sensor unit can be determined from the position signal, the steering angle signal or a combination of the two signals, and the projection position characteristic value can be determined as a function of the orientation of the sensor unit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt ist die Sensoreinheit als optische Sensoreinheit ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache Ermittlung der Ausrichtung der Augen oder Hände des Fahrzeuginsassen ermöglicht wird. Insbesondere ein unterer Augenbereich des Fahrzeuginsassen kann gut erfasst werden. Beispielsweise kann so eine Blickbedienung implementiert werden. In a further advantageous embodiment according to the first and second aspects, the sensor unit is designed as an optical sensor unit. This has the advantage that a simple determination of the orientation of the eyes or hands of the vehicle occupant is made possible. In particular, a lower eye area of the vehicle occupant can be detected well. For example, such a look operation can be implemented.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt ist eine Strahlenquelle an der Stirnseiteneinheit angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise eine Gestenbedienung mittels elektromagnetischer Wellen ermöglicht wird. Des Weiteren kann im Falle einer Anordnung einer optischen Sensoreinheit ein einfaches Ermitteln der Augenposition ermöglicht werden. In a further advantageous embodiment according to the first and second aspects, a radiation source is arranged on the front side unit. This has the advantage that, for example, a gesture operation is made possible by means of electromagnetic waves. Furthermore, in the case of an arrangement of an optical sensor unit, a simple determination of the eye position can be made possible.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt ist das Messsignal der Sensoreinheit repräsentativ für eine Blickrichtung des Fahrzeuginsassen. In a further advantageous embodiment according to the first and second aspects, the measuring signal of the sensor unit is representative of a viewing direction of the vehicle occupant.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten und zweiten Aspekt wird abhängig von dem Projektionspositionskennwert eine fahrzeugseitig ausführbare Funktion ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass eine hohe Fahrsicherheit ermöglicht wird. In a further advantageous embodiment according to the first and second aspects, a function executable on the vehicle side is determined as a function of the projection position characteristic value. This has the advantage that a high level of driving safety is made possible.
Die fahrzeugseitig ausführbare Funktion kann eine dem Interaktionsbereich zugeordnete Funktion sein. Die Funktion kann auch dynamisch ermittelt werden, beispielsweise abhängig von zusätzlichen Signalen, die repräsentativ sind für eine Umgebung des Fahrzeugs. The vehicle-executable function may be a function associated with the interaction area. The function may also be determined dynamically, for example, depending on additional signals that are representative of an environment of the vehicle.
Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Fahrzeugbediensystem, das eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt umfasst, die signaltechnisch gekoppelt ist mit der Sensoreinheit. According to a third aspect, the invention is characterized by a vehicle operating system comprising a device according to the second aspect includes, which is signal-coupled with the sensor unit.
Gemäß einem vierten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogramm zum Bedienen eines Fahrzeugs, wobei das Computerprogramm ausgebildet ist, das Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs oder eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung durchzuführen. According to a fourth aspect, the invention is characterized by a computer program for operating a vehicle, wherein the computer program is designed to carry out the method for operating a vehicle or an advantageous embodiment of the method on a data processing device.
Gemäß einem fünften Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computerprogrammprodukt, das ausführbaren Programmcode umfasst, wobei der Programmcode bei Ausführung durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung das Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs oder eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ausführt. According to a fifth aspect, the invention is characterized by a computer program product comprising executable program code, wherein the program code, when executed by a data processing device, executes the method for operating a vehicle or an advantageous embodiment of the method.
Das Computerprogrammprodukt umfasst insbesondere ein von der Datenverarbeitungsvorrichtung lesbares Medium, auf dem der Programmcode gespeichert ist. In particular, the computer program product comprises a medium which can be read by the data processing device and on which the program code is stored.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawings.
Es zeigen: Show it:
Ein Fahrzeug
Die Lenkeinheit ist beispielsweise über eine Lenksäule mit lenkbaren Rädern des Fahrzeugs
Die Stirnseiteneinheit
Die Stirnseiteneinheit
Auf der Stirnseite der Stirnseiteneinheit
Beispielsweise durch eine Einstellung eines Abstands des Lenkradkranzes
Die Position der Sensoreinheit
Ferner kann eine absolute Position und/oder eine absolute Orientierung der Sensoreinheit
Die Sensoreinheit
Durch die Anordnung der Sensoreinheit
Die Sensoreinheit
Die Steuervorrichtung
Das Fahrzeug
Der Interaktionsbereich
Der Interaktionsbereich
Beispielsweise kann eine Position des Interaktionsbereichs
Die Position des Interaktionsbereichs
Neben dem Interaktionspositionskennwert IP kann beispielsweise eine zu dem Interaktionsbereich
Bei dem Fahrzeugbediensystem ist optional zusätzlich zu der Sensoreinheit
In einer nicht dargestellten Ausgestaltung kann die Sensoreinheit
Die Sensoreinheit
Das Messsignal S der Sensoreinheit
Ein Blick des Fahrzeuginsassen ist auf den Interaktionsbereich
Ziel des Fahrzeugbediensystems ist es, unabhängig von der absoluten Position und/oder absoluten Orientierung der Sensoreinheit
Zu diesem Zweck ist insbesondere in dem Daten- und Programmspeicher der Steuervorrichtung
Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet, in dem beispielsweise Variablen initialisiert werden. The program is started in a step S1 in which, for example, variables are initialized.
In einem Schritt S3 wird das Messsignal S der Sensoreinheit
Nach Ermittlung des Ausrichtungskennwerts KA wird das Programm in einem Schritt S5 fortgesetzt. After determining the alignment characteristic KA, the program is continued in a step S5.
In dem Schritt S5 werden das Positionssignal P und das Lenkwinkelsignal L bereitgestellt. Ein Sensorposenkennwert SP wird abhängig von dem Positionssignal P und dem Lenkwinkelsignal L ermittelt. Der Sensorposenkennwert SP ist repräsentativ für die absolute Position und/oder die absolute Orientierung der Sensoreinheit
Da die durch den Ausrichtungskennwert KA repräsentierte Ausrichtung des Körperteils
In dem Schritt S9 wird ein Körperpositionssignal K bereitgestellt, das repräsentativ ist für die Position des vorgegebenen Körperteils
Abhängig von dem korrigierten Ausrichtungskennwert KA_k des Körperteils
In dem Schritt S11 wird abhängig von dem Projektionspositionskennwert PP die fahrzeugseitig ausführbare Funktion F ermittelt. In step S11, depending on the projection position characteristic value PP, the vehicle-executable function F is determined.
Die Funktion kann beispielsweise neben dem Interaktionspositionskennwert IP in dem Datenspeicher der Steuervorrichtung
Wurde ermittelt, dass der Fahrzeuginsasse das vorgegebene Körperteil
Beispielsweise kann durch die Umgebungssensoreinheit
Nach dem Schritt S11 wird das Programm gegebenenfalls nach einer vorgegebenen Wartezeit in dem Schritt S3 fortgesetzt. After the step S11, the program is optionally continued after a predetermined waiting time in the step S3.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Fahrzeug vehicle
- 3 3
- Lenkradkranz steering wheel rim
- 5 5
- Stirnseiteneinheit Front end unit
- 9 9
- Interaktionsbereich Interaction region
- 11 11
- Sensoreinheit sensor unit
- 13 13
- Körperteil body part
- 15 15
- Strahlenquelle radiation source
- 17 17
- Steuervorrichtung control device
- 19 19
- Umgebungssensoreinheit Environmental sensor unit
- 21 21
- gestrichelte Linie dashed line
- 23 23
- durchgezogene Linie solid line
- 25 25
- gestrichelte Linie dashed line
- S S
- Messsignal der Sensoreinheit Measuring signal of the sensor unit
- P P
- Positionssignal position signal
- L L
- Lenkwinkselsignal Lenkwinkselsignal
- K K
- Körperpositionssignal Body position signal
- SP SP
- Sensorposenkennwert Sensor poses characteristic
- KA KA
- Ausrichtungskennwert Orientation parameter
- KA_k KA_k
- korrigierter Ausrichtungskennwert corrected alignment characteristic
- IP IP
- Interaktionspositionskennwert Interaction position parameter
- PP PP
- Projektionspositionskennwert Projection position parameter
- F F
- Funktion function
- S1...S11S1 ... S11
- Programmschritte program steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 20100002075 A1 [0002] US 20100002075 A1 [0002]
- DE 102007049710 A1 [0003] DE 102007049710 A1 [0003]
- DE 102013209574 A1 [0004] DE 102013209574 A1 [0004]
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- 2014-04-17 DE DE102014207381.2A patent/DE102014207381A1/en active Pending
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Legal Events
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