DE102014222195A1

DE102014222195A1 - Fahrzeugbedienung abhängig vom Fahrmodus

Info

Publication number: DE102014222195A1
Application number: DE102014222195.1A
Authority: DE
Inventors: Julia Niemann; Felix Schwarz; Nora Broy; Julian Eichhorn
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Offenbart wird ein Fahrzeug, aufweisend mehrere Fahrzeugfunktionen, mindestens eine Anzeigevorrichtung und drei oder mehr Eingabemittel; wobei jedes Eingabemittel eine andere Bedieneingabe ermöglicht; wobei eine jeweilige Bedieneingabe eine Betätigung mechanischer Schalter, eine Blickrichtung des Benutzers, eine Handgeste des Benutzers oder eine Sprachäußerungen des Benutzers umfasst; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, sich in verschiedenen Fahrmodi zu bewegen, umfassend zumindest einen Modus für hochautomatisiertes Fahren und einen Modus für manuelles Fahren; wobei der Modus für hochautomatisiertes Fahren die eigenständige Querführung des Fahrzeugs ohne Lenkbetätigung des Fahrers vorsieht; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig vom aktuellen Fahrmodus auszuwählen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug und die Bedienung von Fahrzeugfunktionen über mehrere Eingabemittel abhängig vom Fahrmodus.
In bisherigen Kraftfahrzeugen gibt es zur Auslösung bzw. Bedienung von Funktionen im Fahrzeuginterieur Stellelemente (z.B. Lüftungsgitter, Schalter), die der Fahrer mit der Hand oder dem Finger betätigen kann. Ferner verfügen manche Fahrzeuge über ein zentrales Bedienelement wie einen Dreh-Drück-Steller, der auch ein Touchpad (eine berührungsempfindliche Fläche). Mit diesem lassen sich Funktionen auf einer Anzeige, die sich im Bereich des Cockpits oder der Mittelkonsole befindet (Central Information Display) oder auf dem Head-up-Display, auswählen. Auf dem Lenkrad können auch mechanische Schalter angeordnet sein, die es dem Fahrer ermöglichen, ohne die Hände vom Lenkrad zu nehmen, Funktionen auszuwählen.
Ebenfalls bekannt sind Spracherkennungssysteme, die eine Steuerung von Telefon, Radio und Navigation per Stimmeingabe ermöglichen.
Derzeit sind Erprobungen von Blickerfassungssystemen bekannt geworden, in denen die Blickrichtung des Fahrers bei der Bedienung mit einbezogen wird. Ebenso sind Gestenerkennungssysteme mit optischen Verfahren (Kamera) bekannt geworden, in denen die Haltung oder Geste des Fahrers erfasst wird. Die Haltung oder Geste wird bei der Bedienung von Fahrzeugsystemen mit einbezogen.
Im Forschungsstadium befinden sich hochautomatisiert fahrende Fahrzeuge. Dabei übernimmt das Steuersystem für einen gewissen Zeitraum in spezifischen Situationen die Quer- und Längsführung des Fahrzeuges. Der Fahrer muss das System nicht überwachen, wird aber bei Bedarf zur Übernahme der Fahraufgabe mit einer ausreichenden Zeitreserve aufgefordert.
Die Offenlegungsschrift DE 101 21 392 A1 beschreibt eine Vorrichtung, bei der durch die Blickrichtung des Fahrzeuginsassen eine Steuerfunktion ausgewählt wird. Die ausgewählte Steuerfunktion wird dann auf einer Anzeige dargestellt. Durch die Betätigung eines haptischen Bedienelement ist die ausgewählte Steuerfunktion daraufhin ausführbar. Das haptische Bedienelement ist vorzugsweise am Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2004 005 816 beschreibt ein eine Vorrichtung, bei der eine Kfz-seitige ausführbare Funktion durch die Blickrichtung des Fahrers vorausgewählt wird. Durch eine Bestätigungseinrichtung (z.B. ein Drehknopf oder Rändelrad) wird die Funktionsauswahl bestätigt, feinabgestimmt oder korrigiert. Die ausführbaren Funktionen werden durch Symbole auf der Symbolfläche (z.B. Head-Up-Display) dargestellt.
Die vorgeschlagenen Bedienvorrichtungen sind während der manuellen Fahrt schwer zu bedienen. Durch eine Vielzahl an Auswahlmöglichkeiten und Bedienungsarten (Blicksteuerung, Anzeige, Dreh-Drück-Steller, ...) im Interieur kann die Bedienung den Fahrer relativ lange aufhalten, verwirren und vom Verkehrsgeschehen ablenken. Dadurch kann die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die aktuelle Straßensituation, die Reaktionsfähigkeit und die Fahrsicherheit gemindert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für Fahrzeuge, die sowohl manuell als auch hochautomatisiert fahren können, geeignete Bedienschnittstellen zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, aufweisend mehrere Fahrzeugfunktionen, mindestens eine Anzeigevorrichtung und drei oder mehr Eingabemittel; wobei jedes Eingabemittel eine andere Bedieneingabe ermöglicht; wobei eine jeweilige Bedieneingabe eine Betätigung mechanischer Schalter, eine Blickrichtung des Benutzers (über die ein Blickziel, also den fokussierten Gegenstand/Darstellung, bestimmt werden kann), eine Handgeste des Benutzers oder eine Sprachäußerungen des Benutzers umfasst; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, sich in verschiedenen Fahrmodi zu bewegen, umfassend zumindest einen Modus für hochautomatisiertes Fahren und einen Modus für manuelles Fahren; wobei der Modus für hochautomatisiertes Fahren die eigenständige (Längs- und) Querführung des Fahrzeugs ohne Lenkbetätigung des Fahrers vorsieht; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig vom aktuellen Fahrmodus auszuwählen. Typischerweise berücksichtigt das Fahrzeug für eine Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigenvorrichtung nur Eingaben in die ausgewählten Eingabemittel oder deren Kombination. Die Bedienung einer Anzeige umfasst Bedieneingaben für ein Menü oder ein Darstellung auf der Anzeige, wie beispielsweise eine Landkarte. Eine Fahrzeugfunktion ist beispielsweise das Öffnen der Motorhaube oder das Öffnen und Schließen elektrisch betätigter Fenster. Typischerweise ist das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet, die ausgewählten Eingabemittel oder deren Kombination erkenntlich zu machen, insbesondere durch Hervorheben, Umpositionierung, visuelle Gewichtung oder akustische Hinweise. Dem Nutzer kann also der jeweils ein (optimaler) Bedienweg nahegelegt werden.
Hierin wird also vorgeschlagen, die Eingabemittel für die Bedienung von Fahrzeugfunktionen oder einer Anzeige des Fahrzeugs anhand des Fahrmodus des Fahrzeugs zu bestimmen. Es gibt eine Zuordnung zwischen Fahrmodus und Eingabemitteln, die in diesem Fahrmodus verwendet werden können. Dies ermöglicht eine Anpassung des Bedienkonzepts an die jeweiligen Umstände und damit eine Optimierung.
Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass für dasselbe Bedienergebnis durch unterschiedliche Bedieneingaben (auch Interaktionsprinzipien genannt) erreicht werden kann: Beispielsweise kann eine Objektauswahl und Heranzoomen, durch eine Blickrichtung bzw. Blickziel und Gestik (entspannt und innovativ); Blickrichtung und Betätigung eines mechanischen Elements am Multifunktions-Lenkrad (effizient und ablenkungsarm); durch Betätigung eines mechanischen Bedienelements (effizient und direkt) oder durch Berührung eines Touchpads (entspannt und stabil) erreicht werden.
Befindet sich z.B. das Fahrzeug im hochautomatisierten Fahrmodus, kann es sich für den Fahrer entspannter und intuitiver gestalten eine Anzeige und dessen Menü/Funktionsdarstellung mit einer Blick- und Gestensteuerung zu bedienen. Beispielsweise können auf der Anzeige mehrere Buttons (Menüitems/ Contents) angeordnet sein. Durch ein Eye-Tracking System kann der Fahrer Bereiche oder Buttons durch seinen Blick fixieren (Blickrichtung auf den Bereich oder Button) und mit Hilfe einer Geste diese Bereiche/ Buttons näher heranzoomen bzw. weiter wegzoomen.
Durch die Gestenerkennung wären auch andere Bedienungen möglich, wie z.B. die Gaspedalgeste: Der Fahrer hält anfänglich seine Handfläche waagrecht. Das Fahrzeug beschleunigt indem der Fahrer seine Hand nach unten abknickt wohingegen das Fahrzeug abbremst indem der Fahrer seine Hand nach oben abknickt.
Die Zoomgeschwindigkeit wie auch die Beschleunigung/ Abbremsung des Fahrzeugs können von der Schnelligkeit der Ausführung der Geste abhängen.
In einer manuellen Fahrsituation, in der der Fahrer seine Hände am Steuer hat, könnte eine sogennante Drag and Drop Bedienung idealer sein. Bei der Drag and Drop Bedienung (über die Blickrichtung in Kombination mit mechanischen Bedienelementen des Lenkrads) blickt der Fahrer auf einen auf der Anzeige angezeigt Button und betätigt händisch eine Taste. Daraufhin wird der Button ausgewählt. Durch den Blick kann der Button dann verschoben werden. Lässt man die Taste wieder los, bleibt der Button auf seiner verschobenen Stelle ruhen.
Äquivalent zur Kombination Blickrichtung und Geste kann das Zoomen auch mit Blickrichtung und Haptik erfolgen. Blickt der Fahrer auf einen Bereich/ Button auf einer Anzeige im Instrumentencluster, im Head-Up-Display oder auf einer zentralen Anzeige im Innenraum wird der Bereich vorausgewählt (gehighlightet). Nun kann der Fahrer diesen Bereich mit mechanischen oder berührungsempfindlichen (Touchpad) Bedienelementen am Lenkrad heran- bzw. wegzoomen.
Die Drag and Drop Bedienung kann auch mit Hilfe einer Geste erfolgen. Dabei wählt der Blick wieder den Button aus. Mit der Hand wird der Button verschoben/ platziert und durch eine Geste wieder losgelassen.
Abhängig vom Fahrmodus (manuelles Fahren, Hochautomatisiertes Fahren) wird das Interaktionsprinzip angepasst. Befindet sich das Fahrzeug z.B. im Modus für hochautomatisiertes Fahren, kann der Fahrer sich auf andere Sachen konzentrieren. Daher kann die Kommunikation, z.B. über die Telefoneinrichtung oder über das Internet in den Vordergrund rücken. Wenn der Fahrer schon telefoniert, ist es sinnvoller die Bedienung über Touch oder Gesten zu steuern und nicht über eine Sprachsteuerung. Beim hochautomatisierten Fahren kann es sich auch für den Fahrer entspannter und intuitiver gestalten eine zentrale Anzeige mit einer Blick- und Gestensteuerung zu bedienen.
Somit ist in einer Implementierung das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für den hochautomatisierten Fahrmodus Eingabemittel auszuwählen, die als Bedieneingabe die Blickrichtung des Benutzers und Handgesten des Benutzers ermöglicht. Umgekehrt ist das Fahrzeug dazu eingerichtet, für den manuellen Fahrmodus Eingabemittel auszuwählen, die als Bedieneingabe die Blickrichtung des Benutzers und eine Betätigung mechanischer Schalter ermöglichen.
In einer weiterführenden Ausgestaltung ist das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet, die Fahrsituation zu bestimmen, insbesondere anhand des Straßentyps auf dem sich das Fahrzeug befindet; und dazu eingerichtet, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von der Fahrsituation auszuwählen. Der Straßentyp betrifft insbesondere die Frage, ob die Straße eine Autobahn, Landstraße oder Straße in der Stadt ist. Abhängig vom Straßentyp wird das Interaktionsprinzip (berücksichtigte Eingabemittel oder Kombination davon) angepasst. Eine Ausprägung der Interaktion bei der Autobahnfahrt könnte sein, dass die Bedienung über die Sprachsteuerung erfolgt und der Fahrer daraufhin beide Hände am Lenkrad belassen kann.
In einer Ausgestaltung ist das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet, den Benutzer zu bestimmen, der die Bedieneingaben vornehmen möchte; und dazu eingerichtet, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von dem bestimmten Benutzer auszuwählen. Das Interaktionsprinzip ist somit benutzerabhängig. Je nach Vorlieben der Bediener werden die Bedienungsarten oder deren Kombinationen variiert. Das System aktualisiert laufend und speichert die individuellen Benutzerprofile ab. Dadurch ist ein benutzergerechtes Interaktionsprinzip geschaffen. Es ist die für den Fahrer ideale Bedienung gewährleistet.
Das Fahrzeug kann ferner dazu eingerichtet sein, die Tätigkeit des Benutzers zu bestimmen, der bereits Bedieneingaben vornehmen möchte; und dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von der bestimmten Tätigkeit auszuwählen. Die Tätigkeit kann beispielswiese ein bereits begonnenes Telefonat sein.
Insgesamt wird die einzelne Bedienungsmöglichkeit oder die Kombination der Bedienungsmöglichkeiten(Berührung(Touchpad)-, Sprach-, Blick-Gestensteuerung, ...) somit je nach Benutzer, Fahrsituation, Fahrmodus und/oder Kontext ideal ausgewählt. Durch dieses Interaktionsprinzip wird die Bedienung vereinfacht, bedienungsfreundlicher, intuitiv und zeitlich verkürzt. Die Auswahl erfolgt schneller und der Fahrer gelangt somit schneller zu seinen gewünschten Einstellungen. Der Fahrer benutzt je nach Situation die für ihn bequemste Bedienmethodik und findet sich schneller in diese ein. Durch die Ausprägung der Zoom-Bedienung Blick und Haptik bekommt der Fahrer direktes Feedback seiner Bedienung durch den haptischen Schalter/ Touchpad auf dem Lenkrad.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein entsprechend der obigen Ausgestaltung des Fahrzeugs definiertes Verfahren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
1 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Fahrzeug umfasst eine Kamera zur Erkennung von Freihandgesten des Fahrers, ein Mikrofon und angeschlossene Signalverarbeitung zur Erkennung von Sprachkommandos, einen Dreh-Drück-Steller in Reichweite des Fahrers und eine Kamera zur Erkennung der Blickrichtung des Benutzers (ggf. kann auch nur eine Unterkombination dieser Bedienmittel vom Fahrzeug umfasst sein). In den Schritten S1 und S2 bestimmt das Fahrzeug den Fahrmodus und die Fahrsituation, in dem bzw. der es sich befindet. Weiterhin bestimmt das Fahrzeug in einem Schritt S3 den Benutzer, also die Person des Fahrers oder Beifahrers.
Im Fahrzeug gespeichert ist eine Zuordnung zwischen den drei erkannten Bedingungen und dem zu aktivierenden Eingabemittel bzw. der zu aktivierenden Kombination von Eingabemitteln. Ebenso kann, anstatt für jede mögliche Kombination Eingabemittel abzulegen, auch anhand von Regeln das/die Eingabemittel bestimmt werden. Beispielsweise kann für einen bestimmten Benutzer immer die Spracheingabe und die Nutzung des Dreh-Drück-Stellers vorgeschrieben sein, unabhängig vom Fahrmodus und der Fahrsituation. Die Eingabemittel werden entsprechend der Zuordnung bzw. der Regeln ausgewählt, Schritt S4.
Bei Bedieneingaben des Benutzers über die im Fahrzeug vorhandenen Bedienmittel empfängt das Fahrzeug zunächst die Eingaben. Für die Bedienung von Fahrzeugfunktionen oder auf Anzeigen dargestellten Menüs oder Funktionen berücksichtigt das Fahrzeug allerdings lediglich die Bedieneingaben, die über die ausgewählten Bedienmittel erkannt werden, Schritt S5. Es kann vorgesehen sein, dass Eingabemittel, die nicht ausgewählt sind, nicht mit Energie versorgt werden, um Energie zu sparen. In diesem Fall empfängt das Fahrzeug natürlich keine Bedieneingaben über die deaktivierten Bedienmittel.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10121392 A1 [0006]
DE 102004005816 A [0007]

Claims

Fahrzeug, aufweisend mehrere Fahrzeugfunktionen, mindestens eine Anzeigevorrichtung und drei oder mehr Eingabemittel; wobei jedes Eingabemittel eine andere Bedieneingabe ermöglicht; wobei eine jeweilige Bedieneingabe eine Betätigung mechanischer Schalter, eine Blickrichtung des Benutzers, eine Handgeste des Benutzers oder eine Sprachäußerungen des Benutzers umfasst; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, sich in verschiedenen Fahrmodi zu bewegen, umfassend zumindest einen Modus für hochautomatisiertes Fahren und einen Modus für manuelles Fahren; wobei der Modus für hochautomatisiertes Fahren die eigenständige Querführung des Fahrzeugs ohne Lenkbetätigung des Fahrers vorsieht; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig vom aktuellen Fahrmodus auszuwählen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, die ausgewählten Eingabemittel oder deren Kombination erkenntlich zu machen, insbesondere durch Hervorheben, Umpositionierung, visuelle Gewichtung oder akustische Hinweise.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, für eine Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigenvorrichtung nur Eingaben in die ausgewählten Eingabemittel oder deren Kombination zu berücksichtigen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für den hochautomatisierten Fahrmodus Eingabemittel auszuwählen, die als Bedieneingabe die Blickrichtung des Benutzers und Handgesten des Benutzers ermöglicht.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist, für den manuellen Fahrmodus Eingabemittel auszuwählen, die als Bedieneingabe die Blickrichtung des Benutzers und eine Betätigung mechanischer Schalter ermöglichen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, die Fahrsituation zu bestimmen, insbesondere anhand des Straßentyps auf dem sich das Fahrzeug befindet; und dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von der Fahrsituation auszuwählen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, für die Fahrsituation einer Autobahnfahrt Eingabemittel auszuwählen, die als Bedieneingabe die Sprachäußerung des Benutzers zur Verfügung ermöglicht.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, den Benutzer zu bestimmen, der die Bedieneingaben vornehmen möchte; und dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von dem bestimmten Benutzer auszuwählen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ferner dazu eingerichtet ist, die Tätigkeit des Benutzers zu bestimmen, der bereits Bedieneingaben vornehmen möchte; und dazu eingerichtet ist, für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung, die Eingabemittel oder eine Kombination von Eingabemitteln abhängig von der bestimmten Tätigkeit auszuwählen.
Verfahren zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen und Anzeigevorrichtungen eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug mehrere Fahrzeugfunktionen, mindestens eine Anzeigevorrichtung und drei oder mehr Eingabemittel aufweist; wobei jedes Eingabemittel eine andere Bedieneingabe ermöglicht; wobei eine jeweilige Bedieneingabe eine Betätigung mechanischer Schalter, eine Blickrichtung des Benutzers, eine Handgeste des Benutzers oder eine Sprachäußerungen des Benutzers umfasst; Erkennen des Fahrmodus, in dem sich das Fahrzeug bewegt; Wobei das Fahrzeug dazu eingerichtet ist sich in verschiedenen Fahrmodi zu bewegen, umfassend zumindest einen Modus für hochautomatisiertes Fahren und einen Modus für manuelles Fahren; wobei der Modus für hochautomatisiertes Fahren die eigenständige Querführung des Fahrzeugs ohne Lenkbetätigung des Fahrers vorsieht; Auswählen von eines Eingabemittels oder einer Kombination von Eingabemitteln abhängig von dem Fahrmodi für die Bedienung der Fahrzeugfunktionen und der Anzeigevorrichtung.