DE102016010351A1 - Apparatus and method for transmitting data to a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten (D) an ein Fahrzeug mit zumindest einer Übertragungseinheit (2), welche ausgebildet ist, bei Hautkontakt eines Nutzers mit dem Fahrzeug Daten (D) unter Nutzung des menschlichen Körpers als elektrischer Leiter an das Fahrzeug zu übermitteln, wobei die Daten (D) zumindest Fahrberechtigungsdaten und einen Gesundheitszustand des Nutzers beschreibende Gesundheitsdaten umfassen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung von Daten (D) an ein Fahrzeug.The invention relates to a device for transmitting data (D) to a vehicle having at least one transmission unit (2), which is designed to contact the vehicle with skin data of a user using the human body as electrical conductor to the vehicle transmit, wherein the data (D) include at least driving authorization data and health data describing the health of the user. The invention further relates to a method for transmitting data (D) to a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten an ein Fahrzeug.The invention relates to a device for transmitting data to a vehicle.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Übertragung von Daten an ein Fahrzeug und eine Verwendung einer Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs.The invention further relates to a method for transmitting data to a vehicle and to a use of a device for operating a vehicle.

Aus der DE 10 2011 006 743 B4 ist eine Sensoreinrichtung zur Detektion eines Umgreifens eines Handgeräts durch eine Hand bekannt. Die Sensoreinrichtung weist eine Sendeelektrode, eine Kompensationselektrode und eine Empfangselektrode auf, wobei die Sensoreinrichtung ausgestaltet ist, in einem ersten Betriebsmodus eine Transmissionsmessung durchzuführen, bei der die Sendeelektrode mit einem ersten elektrischen Wechselsignal und die Kompensationselektrode mit einem zweiten elektrischen Wechselsignal beaufschlagbar sind. Von der Sendeelektrode und der Kompensationselektrode emittierte elektrische Wechselfelder sind in die Empfangselektrode einkoppelbar und durch das von der Kompensationselektrode emittierte elektrische Wechselfeld wird ein Pegel des an der Empfangselektrode einwirkenden elektrischen Wechselfelds reduziert. Das Umgreifen des Handgerätes kann detektiert werden, wenn ein an der Empfangselektrode abgegriffenes erstes elektrisches Signal betragsmäßig einen ersten Schwellenwert überschreitet. Weiterhin ist die Sensoreinrichtung ausgestaltet, in einem zweiten Betriebsmodus eine Absorptionsmessung durchzuführen, bei der die Sendeelektrode als zusätzliche Empfangselektrode betreibbar ist und die Kompensationselektrode mit dem zweiten elektrischen Wechselsignal beaufschlagbar ist, wobei das von der Kompensationselektrode emittierte elektrische Wechselfeld in die Empfangselektrode und die Sendeelektrode einkoppelbar ist. Das Umgreifen des Handgeräts kann detektiert werden, wenn das an der Empfangselektrode abgegriffene erste elektrische Signal und ein an der Sendeelektrode abgegriffenes zweites elektrisches Signal ein vorbestimmtes Detektionskriterium erfüllen. Dabei wird ein an der Sendeelektrode oder an der Kompensationselektrode emittiertes elektrisches Wechselfeld über die Hand in die Empfangselektrode eingekoppelt.From the DE 10 2011 006 743 B4 is a sensor device for detecting a gripping of a handset by a hand known. The sensor device has a transmitting electrode, a compensation electrode and a receiving electrode, wherein the sensor device is configured to carry out a transmission measurement in a first operating mode, in which the transmitting electrode can be acted on by a first alternating electrical signal and the compensation electrode by a second alternating electrical signal. Electric alternating fields emitted by the transmitting electrode and the compensating electrode can be coupled into the receiving electrode, and a level of the alternating electric field acting on the receiving electrode is reduced by the alternating electric field emitted by the compensating electrode. The encompassing of the handset can be detected when a tapped at the receiving electrode first electrical signal in terms of amount exceeds a first threshold. Furthermore, the sensor device is configured to perform an absorption measurement in a second operating mode, in which the transmitting electrode can be operated as an additional receiving electrode and the compensation electrode can be acted upon by the second alternating electrical signal, wherein the alternating electric field emitted by the compensating electrode can be coupled into the receiving electrode and the transmitting electrode , The encompassing of the handset can be detected when the tapped at the receiving electrode first electrical signal and a tapped at the transmitting electrode second electrical signal fulfill a predetermined detection criterion. In this case, an alternating electric field emitted at the transmitting electrode or at the compensating electrode is coupled via the hand into the receiving electrode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Übertragung von Daten an ein Fahrzeug sowie eine Verwendung einer solchen Vorrichtung anzugeben.The invention is based on the object to provide an apparatus and a method for transmitting data to a vehicle as well as a use of such a device.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Verwendung durch die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the device, the object is achieved by the features specified in claim 1, in terms of the method by the features specified in claim 7 and in terms of the use by the features specified in claim 8.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Vorrichtung zur Übertragung von Daten an ein Fahrzeug zeichnet sich erfindungsgemäß durch zumindest eine Übertragungseinheit aus, welche ausgebildet ist, bei Hautkontakt eines Nutzers mit dem Fahrzeug Daten unter Nutzung des menschlichen Körpers als elektrischer Leiter an das Fahrzeug zu übermitteln, wobei die Daten zumindest Fahrberechtigungsdaten und einen Gesundheitszustand des Nutzers beschreibende Gesundheitsdaten umfassen.According to the invention, the device for transmitting data to a vehicle is characterized by at least one transmission unit which is designed to transmit data to the vehicle using the human body as the electrical conductor in the event of skin contact of a user with the vehicle, the data at least driving authorization data and include health data describing the health of the user.

Die Vorrichtung ermöglicht eine besonders zuverlässige und einfache Erfassung des Nutzers und seiner Fahrberechtigung. Die ebenfalls besonders zuverlässig und einfach durchführbare Erfassung der Gesundheitsdaten des Nutzers ermöglichen ein automatisches Einleiten von Notfallszenarien, wenn ein kritischer Gesundheitszustand des Nutzers aus den Gesundheitsdaten ermittelt wird.The device allows a particularly reliable and easy detection of the user and his driving authorization. The also particularly reliable and easy to carry out collection of health data of the user allow automatic initiation of emergency scenarios when a critical health status of the user is determined from the health data.

Die Übertragungseinheit ist insbesondere als ein unmittelbar am menschlichen Körper tragbarer und als so genanntes Wearable bezeichneter Gegenstand, beispielsweise ein Armband, oder ein innerhalb einer Kleidung nah am menschlichen Körper tragbarer Gegenstand, ausgebildet.The transfer unit is designed, in particular, as an article which is directly portable on the human body and referred to as a wearable, for example a bracelet, or an article which can be worn close to the human body within a clothing.

In einer möglichen Ausgestaltung ist es in einfacher und für den Nutzer komfortabler Weise möglich, einen Kontakt von Händen des Nutzers an einem Lenkrad des Fahrzeugs, auch als Hands-On-Detection bezeichnet, zuverlässig zu erfassen. Gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, welche den Handkontakt am Lenkrad mittels Sensoren in einem Lenkgetriebe des Fahrzeugs ermitteln, ist die Erfassung des Handkontakts mit der vorliegenden Vorrichtung signifikant zuverlässiger, zumindest nahezu störungsfrei und zumindest nahezu verzögerungsfrei durchführbar. Dadurch ist ein Betrieb des Fahrzeugs, insbesondere bei einer teilautonom und autonom durchgeführten Steuerung des Fahrzeugs, verbessert.In one possible embodiment, it is possible in a simple and comfortable for the user to reliably detect a contact of the user's hands on a steering wheel of the vehicle, also referred to as hands-on detection. Compared to known from the prior art devices which determine the hand contact on the steering wheel by means of sensors in a steering gear of the vehicle, the detection of the hand contact with the present device is significantly more reliable, at least almost trouble-free and at least almost instantaneously feasible. As a result, an operation of the vehicle, in particular in a teilautonom and autonomously carried out control of the vehicle is improved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuginnenraums im Bereich eines Lenkrads während einer Übertragung von Daten an das Fahrzeug. 1 schematically a perspective view of a vehicle interior in the region of a steering wheel during a transmission of data to the vehicle.

In der einzigen 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuginnenraums im Bereich eines Lenkrads 1 während einer Übertragung von Daten D von einer Übertragungseinheit 2 an eine Empfangseinheit 3 des Fahrzeugs dargestellt.In the only one 1 is a perspective view of a vehicle interior in the region of a steering wheel 1 during a transmission of data D from a transmission unit 2 to a receiving unit 3 of the vehicle.

Die Empfangseinheit 3 ist an dem Lenkrad 1 angeordnet oder in diesem integriert und zum Empfang der Daten D ausgebildet. Bei einer Integration der Empfangseinheit 3 in das Lenkrad 1 ist diese zumindest an einer Sichtseite des Lenkrads 1 von einer Deckschicht überdeckt. Die Deckschicht kann dabei von einer Struktur eines Lenkradkranzes und/oder einem Lederbezug gebildet sein. Somit ist die Empfangseinheit 3 nicht sichtbar angeordnet. In nicht näher dargestellten weiteren Ausführungsbeispielen kann die Empfangseinheit 3 auch in oder an anderen Fahrzeugbauteilen, beispielsweise einem Fahrzeugsitz, angeordnet sein.The receiving unit 3 is on the steering wheel 1 arranged or integrated in this and formed to receive the data D. In an integration of the receiving unit 3 in the steering wheel 1 this is at least on a visible side of the steering wheel 1 covered by a cover layer. The cover layer can be formed by a structure of a steering wheel rim and / or a leather cover. Thus, the receiving unit 3 not visible. In non-illustrated further embodiments, the receiving unit 3 also be arranged in or on other vehicle components, such as a vehicle seat.

Die Übertragungseinheit 2 ist Bestandteil eines so genannten Wearables, d. h. eines unmittelbar am menschlichen Körper tragbaren Gegenstands 4, wie beispielsweise eines Armbands oder einer so genannten Smartwatch, oder eines innerhalb einer Kleidung nah am menschlichen Körper tragbaren Gegenstands 4, wie beispielsweise eines mobilen Endgeräts, z. B. eines Smartphones oder eines elektronisches Schlüssels. Dabei ist das Wearable insbesondere zum Aufbau eines so genannten Personal Area Networks zur Übertragung der Daten D ausgebildet.The transmission unit 2 is part of a so-called wearables, ie an object that can be worn directly on the human body 4 , such as a bracelet or so-called smartwatch, or an item that can be worn close to the human body within a garment 4 , such as a mobile terminal, e.g. As a smartphone or an electronic key. In this case, the wearable is designed in particular for setting up a so-called personal area network for transmitting the data D.

Weiterhin ist die Übertragungseinheit 2 ausgebildet, bei Hautkontakt eines Nutzers mit dem Lenkrad 1 die Daten D unter Nutzung des menschlichen Körpers als elektrischer Leiter an die zumindest eine Empfangseinheit 3 zu übermitteln. Dabei ist die Empfangseinheit 3 insbesondere zu einer kapazitiven Einkopplung der Daten D ausgebildet. Dabei wird insbesondere ein so genanntes Body Area Network realisiert, bei welchem die Daten D insbesondere über die menschliche Haut mit Mikrowellen, beispielsweise mit einer Frequenz von 2,45 GHz, oder Signalen in anderen Frequenzbereichen, übertragen werden. Hierbei wird insbesondere ein kapazitives Nahfeld der Haut zur Datenübertragung genutzt. Hierbei bestimmt der menschliche Körper eine elektrische Kapazität zwischen der Übertragungseinheit 2 und einer elektrischen Masse bzw. einem Erdpotenzial.Furthermore, the transmission unit 2 trained, with skin contact of a user with the steering wheel 1 the data D using the human body as an electrical conductor to the at least one receiving unit 3 to convey. Here is the receiving unit 3 in particular to a capacitive coupling of the data D is formed. In particular, a so-called body area network is realized in which the data D are transmitted in particular via the human skin with microwaves, for example with a frequency of 2.45 GHz, or signals in other frequency ranges. In this case, in particular a capacitive near field of the skin is used for data transmission. Here, the human body determines an electrical capacitance between the transmission unit 2 and an electrical ground or a ground potential.

Als Daten D werden dabei zumindest Fahrberechtigungsdaten und einen Gesundheitszustand des Nutzers beschreibende Gesundheitsdaten an die Empfangseinheit 3 übermittelt. Zur Erfassung der Gesundheitsdaten, wie beispielsweise eines Blutdrucks, einer Herzfrequenz, einer Körpertemperatur, einer Schweißproduktion und/oder anderen den Gesundheitszustand des Nutzers beschreibenden Parametern, umfasst das Wearable in nicht näher dargestellter Weise zumindest eine Erfassungseinheit.At least driving authorization data and a health status of the user describing health data are transmitted to the receiving unit as data D. 3 transmitted. For detecting the health data, such as a blood pressure, a heart rate, a body temperature, a sweat production and / or other parameters describing the health of the user, the wearable comprises in a manner not shown at least one detection unit.

Zusätzlich können die Daten D auch nutzerbezogene Daten umfassen. Die nutzerbezogenen Daten umfassen beispielsweise Informationen zur nutzerbezogenen Einstellung von Komfortfunktionen des Fahrzeugs, wie z. B. einer Sitzposition, Spiegelstellungen, Klimatisierungseinstellungen oder weiterer Funktionen.In addition, the data D may also include user-related data. The user-related data include, for example, information for user-related adjustment of comfort functions of the vehicle, such. As a sitting position, mirror positions, air conditioning settings or other functions.

Die Empfangseinheit 3 ist in nicht näher dargestellter Weise mit zumindest einer Steuereinheit des Fahrzeugs gekoppelt, welche einen Fahrbetrieb des Fahrzeugs bei vorliegender Fahrzeugzugangsberechtigung und bei aus den Gesundheitsdaten ermittelter vorliegender Fahrtauglichkeit des Nutzers freigibt.The receiving unit 3 is coupled in a manner not shown with at least one control unit of the vehicle, which releases a driving operation of the vehicle in the presence of vehicle access authorization and determined from the health data present driving ability of the user.

Das heißt, berührt der Nutzer das Lenkrad 1, erfolgt die Übertragung der in dem als Armband ausgebildeten Übertragungseinheit 2 hinterlegten oder von dieser erfassten Daten D an die Empfangseinheit 3 und von dieser an die Steuereinheit. Besitzt der Nutzer die erforderliche Berechtigung und einen ausreichenden Gesundheitszustand, kann das Fahrzeug gestartet und bewegt werden.That is, the user touches the steering wheel 1 , the transmission takes place in the transmission unit designed as a bracelet 2 stored or recorded by this data D to the receiving unit 3 and from this to the control unit. If the user has the required authorization and a sufficient state of health, the vehicle can be started and moved.

Weiterhin ist es in einem Ausführungsbeispiel möglich, dass bei ermitteltem Hautkontakt des Nutzers mit dem Lenkrad 1, auch als Hands-On-Detection bezeichnet, automatisch ein teilautonomer oder autonomer Fahrbetrieb des Fahrzeugs aktiviert wird. Kann kein Hautkontakt des Nutzers mit dem Lenkrad 1 ermittelt werden, auch als Hands-Off-Detection bezeichnet, wird automatisch ein manueller Fahrbetrieb des Fahrzeugs aktiviert.Furthermore, it is possible in one embodiment that when determined skin contact of the user with the steering wheel 1 , also referred to as hands-on detection, automatically a teilautonomer or autonomous driving operation of the vehicle is activated. Can not skin contact of the user with the steering wheel 1 be determined, also referred to as hands-off detection, a manual driving operation of the vehicle is automatically activated.

Ferner ist es in einer Ausgestaltung möglich, dass in Abhängigkeit der Gesundheitsdaten und der daraus ermittelten Fahrtauglichkeit bei Unterschreitung eines vorgegebenen Fahrtauglichkeitsgrades ein automatischer Nothalt des Fahrzeugs eingeleitet wird, um Verunfallungen und Kollisionen des Fahrzeugs zu vermeiden. Auch kann beispielsweise ein automatischer Notruf erzeugt werden.Furthermore, it is possible in one embodiment that an automatic emergency stop of the vehicle is initiated as a function of the health data and the fitness for driving determined therefrom when the vehicle falls below a predetermined degree of driving ability in order to avoid accidents and collisions of the vehicle. Also, for example, an automatic emergency call can be generated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lenkradsteering wheel
22
Übertragungseinheittransmission unit
33
Empfangseinheitreceiver unit
44
Gegenstandobject
DD
Datendates

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011006743 B4 [0003] DE 102011006743 B4 [0003]

Claims (10)

Vorrichtung zur Übertragung von Daten (D) an ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch zumindest eine Übertragungseinheit (2), welche ausgebildet ist, bei Hautkontakt eines Nutzers mit dem Fahrzeug Daten (D) unter Nutzung des menschlichen Körpers als elektrischer Leiter an das Fahrzeug zu übermitteln, wobei die Daten (D) zumindest Fahrberechtigungsdaten und einen Gesundheitszustand des Nutzers beschreibende Gesundheitsdaten umfassen.Device for transmitting data (D) to a vehicle, characterized by at least one transmission unit ( 2 ), which is configured to transmit data (D) to the vehicle using the human body as an electrical conductor upon skin contact of a user with the vehicle, the data (D) comprising at least driving authorization data and health data describing the health of the user. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug zumindest eine Empfangseinheit (3) zum Empfang der Daten (D) umfasst.Apparatus according to claim 1, characterized in that the vehicle at least one receiving unit ( 3 ) for receiving the data (D). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Empfangseinheit (3) zu einer kapazitiven Einkopplung der Daten (D) ausgebildet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the at least one receiving unit ( 3 ) is formed to a capacitive coupling of the data (D). Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Empfangseinheit (3) in ein Fahrzeugbauteil integriert und zumindest an einer Sichtseite des Fahrzeugbauteils von einer Deckschicht überdeckt ist.Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the at least one receiving unit ( 3 ) is integrated into a vehicle component and is covered by a covering layer at least on one visible side of the vehicle component. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Empfangseinheit (3) an einem Lenkrad (1) des Fahrzeugs angeordnet oder in diesem integriert ist.Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that at least one receiving unit ( 3 ) on a steering wheel ( 1 ) is arranged or integrated in the vehicle. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (D) zusätzlich nutzerbezogene Daten umfassen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the data (D) additionally comprise user-related data. Verfahren zur Übertragung von Daten (D) an ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zumindest einer Übertragungseinheit (2) bei Hautkontakt eines Nutzers mit dem Fahrzeug Daten (D) unter Nutzung des menschlichen Körpers als elektrischer Leiter an das Fahrzeug übermittelt werden, wobei als Daten (D) zumindest Fahrberechtigungsdaten und einen Gesundheitszustand des Nutzers beschreibende Gesundheitsdaten übermittelt werden.Method for transmitting data (D) to a vehicle, characterized in that by means of at least one transmission unit ( 2 ) upon skin contact of a user with the vehicle data (D) are transmitted to the vehicle using the human body as an electrical conductor, as at least driving authorization data and health status of the user descriptive health data are transmitted as data (D). Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Betrieb eines Fahrzeugs, wobei ein Hautkontakt eines Nutzers mit einem Lenkrad (1) des Fahrzeugs ermittelt wird.Use of a device according to any one of claims 1 to 6 for operating a vehicle, wherein a skin contact of a user with a steering wheel ( 1 ) of the vehicle is determined. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – bei ermitteltem Hautkontakt mit dem Lenkrad (1) automatisch ein teilautonomer oder autonomer Fahrbetrieb des Fahrzeugs aktiviert wird – bei nicht vorhandenem Hautkontakt mit dem Lenkrad (1) automatisch ein manueller Fahrbetrieb des Fahrzeugs aktiviert wird.Use according to claim 8, characterized in that - with determined skin contact with the steering wheel ( 1 ) a partially autonomous or autonomous driving operation of the vehicle is activated automatically - in the absence of skin contact with the steering wheel ( 1 ) a manual driving operation of the vehicle is automatically activated. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass – anhand der Gesundheitsdaten eine Fahrtauglichkeit des Nutzers ermittelt wird, – wobei bei Unterschreitung eines vorgegebenen Fahrtauglichkeitsgrades ein automatischer Nothalt des Fahrzeugs eingeleitet wird.Use according to claim 8 or 9, characterized in that - on the basis of the health data, a driving ability of the user is determined, - when falling below a predetermined driving ability, an automatic emergency stop of the vehicle is initiated.
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