DE102019129390A1

DE102019129390A1 - Fortbewegungsmittel, Vorrichtung und Verfahren zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung an einem Multifunktionslenkrad eines Fortbewegungsmittels

Info

Publication number: DE102019129390A1
Application number: DE102019129390.1A
Authority: DE
Inventors: Boris Israel; Frederik Platten; Felix Lauber; Thomas Hilger; Wolfgang Spießl; Hermann Kuenzner; Desiree Loebel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel (1), eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) an einem Multifunktionslenkrad (2) eines Fortbewegungsmittels (1) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: automatisches Ermitteln einer Annäherung eines Fingers (16, 17, 18, 19) eines Führers des Fortbewegungsmittels (1) an die Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7), automatisches Ermitteln einer Handhaltung (14, 15) des Führers des Fortbewegungsmittels (1), automatisches Feststellen, dass die Annäherung eine beabsichtigte Betätigung der Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) vorsieht und im Ansprechen darauf automatisches Ausgeben der Hilfestellung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung an einem Multifunktionslenkrad eines Fortbewegungsmittels.
Im Stand der Technik wird angestrebt, in Fahrzeugen eine Bedienung von Fahrerassistenzsystemen (ADAS) und Infotainmentsystemen (IVIS) mit möglichst wenig taktilem und visuellem Aufwand zu gewährleisten. In diesem Sinne wird aktuell eine Bedienung der Fahrerassistenz-und Infotainmentsysteme mittels am Lenkrad installierter Tasten, deren Funktion häufig durch Icons gekennzeichnet ist, umgesetzt. Die Kennzeichnung der Einstellmöglichkeiten kann unter Beachtung des begrenzten zur Verfügung stehenden Bauraumes lediglich übergeordnete Hinweise auf die komplexen Einstellmöglichkeiten darstellen. Entsprechend wird die Funktionalität der Einstelltasten am Lenkrad zusätzlich durch erklärende Informationen bspw. im Center Information Display (CID) ergänzt.
DE 10 2016 007 024 A1 offenbart ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten und einem zweiten Bedienelement, wobei der Komplexität der Einstellmöglichkeiten begegnet wird, indem ein erstes Bedienelement mit einem ersten Display eine Hauptfunktionsalternative anzeigt und durch ein zweites Bedienelement mit einem zweiten Display ergänzt wird, auf dem Unterfunktionsalternativen angezeigt werden.
KR 10-1568248 B1 offenbart eine Steuereinheit an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeuges, wobei die Steuereinheit mehrere Tasten und einen Tastsensor umfasst. Berührungen jeder Taste werden erfasst und eine vorbestimmte Information in einem Head-up-Display angezeigt.
DE 199 45 538 A1 offenbart ein Verfahren zur Anzeige der Funktion eines Bedienelements. Dabei wird bei einer Betätigung des Bedienelements mit einer geringeren Kraft und länger als ein Zeitschwellwert eine Information als Sprachausgabe ausgegeben. Die Funktion ist einstellbar, wenn das Bedienelement mit einer größeren Kraft über diesen ersten Druckpunkt hinweg betätigt wird.
DE 10 2017 110 787 A1 offenbart eine Bedienvorrichtung mit einem Bedienelement zum Auswählen einer Betriebsfunktion und mit einer ersten Anzeigeeinheit und einer separaten zweiten Anzeigeeinheit. Auf der ersten bzw. zweiten Anzeigeneinheit wird zumindest ein die ausgewählte Betriebsfunktion charakterisierendes optisches Symbol angezeigt.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vom Fahrer wahrgenommene Komplexität der Einstellmöglichkeiten und zu beherrschende Vorausschau der Konsequenz einer Einstellung von Fahrerassistenz- und Infotainmentsystemen unter Verwendung von Lenkradtasten zu minimieren und somit die Sicherheit der Fahrzeugführung zu erhöhen.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung an einem Multifunktionslenkrad eines Fortbewegungsmittels gelöst. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein PKW, Transporter, LKW, Luft- und/oder Wasserfahrzeug sein.
In einem ersten Schritt wird die Annäherung eines Fingers des Führers eines Fortbewegungsmittels an eine im Multifunktionslenkrad des Fortbewegungsmittels integrierte Eingabevorrichtung ermittelt. Ein Fahrzeuglenkrad ist am oberen Ende einer Lenkradsäule befestigt und dient primär dem Lenken des Fortbewegungsmittels. Ein Lenkrad ähnelt im Allgemeinen einem Ring (Lenkradkranz), der mit, von der Lenkradmitte ausgehend, radial angeordneten Speichen (Lenkradspeichen) mit dem Mittelteil des Lenkrades, dem sogenannten Pralltopf, verbunden ist. Lenkräder mit Eingabevorrichtung werden auch als Multifunktionslenkräder (MFL) bezeichnet. Eine Eingabevorrichtung oder mehrere Eingabevorrichtungen sind häufig an den Lenkradspeichen des Multifunktionslenkrades angebracht. Die Eingabevorrichtung am Multifunktionslenkrad kann auch als Eingabetaste, Lenkradtaste, Wahlhebel, Slider o.ä. ausgestaltet sein. Mittels der Eingabevorrichtung können Funktionen des Fortbewegungsmittels, z. B. Tempomat, Autoradio oder Bordcomputer, gesteuert werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Eingabevorrichtung am Lenkradkranz des Lenkrades angebracht sein. In einem zweiten Schritt wird die Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels sensorisch ermittelt. Hiermit ist insbesondere die Ermittlung der Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels in der Nähe des Multifunktionslenkrades, insbesondere in der Nähe der Eingabevorrichtung gemeint. Eine Handhaltung ist insbesondere durch die Stellung der Finger einer Hand zueinander und ihre Positionierung in Bezug auf das Multifunktionslenkrad und insbesondere in Bezug auf die Eingabevorrichtung gekennzeichnet. Auch die Orientierung des Handtellers kann hierzu sensorisch ausgewertet werden. Auf Basis der ermittelten Handhaltung erfolgt in einem dritten Schritt die automatische Feststellung, dass die detektierte Annäherung an die Eingabevorrichtung eine beabsichtigte Betätigung der Eingabevorrichtung vorsieht. Eine beabsichtigte Annäherung eines Fingers des Fahrers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung am Multifunktionslenkrad des Fortbewegungsmittels ist mit anderen Worten eine vom Fahrer beabsichtigte Betätigungsanbahnung. Eine nicht beabsichtigte Betätigungsanbahnung ist insbesondere durch eine untypische Handhaltung zum Zeitpunkt der Detektion einer Annäherung eines Fingers an die Eingabevorrichtung gekennzeichnet. Die Feststellung einer nicht beabsichtigten Betätigungsanbahnung führt zum Abbruch des erfindungsgemäßen Verfahrens. Für eine weitere Detektion einer Annäherung eines Fingers des Fahrers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung am Multifunktionslenkrad des Fortbewegungsmittels wird erneut überprüft, ob eine beabsichtigte Annäherung vorliegt. Eine Feststellung einer beabsichtigten Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an die Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades führt erfindungsgemäß zu einer automatischen Ausgabe einer Hilfestellung, die sich insbesondere auf die konkrete Eingabevorrichtung bezieht, an die eine Annäherung festgestellt wurde. Mit anderen Worten verfügt ein Multifunktionslenkrad über mehr als eine Eingabevorrichtung, wird die Annäherung an eine konkrete Eingabevorrichtung ermittelt und die Hilfestellung entsprechend hierauf passend ausgegeben. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Komplexität der Einstellmöglichkeiten und die durch den Fahrer zu beherrschende Vorausschau der Konsequenz einer Einstellung von Fahrerassistenz- und Infotainmentsystemen minimiert und somit die Sicherheit der Fahrzeugführung erhöht.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Die Ermittlung der Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades kann auf Basis von Sensordaten erfolgen. Die Ermittlung eines spezifischen Bereichs einer Eingabevorrichtung oder einer spezifischen Eingabevorrichtung unter einer Vielzahl kann durch eine entsprechende Auswertungslogik erreicht werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine optische Erfassung, insbesondere unter Nutzung einer Kamera, wie beispielsweise einer Innenraumkamera des Fortbewegungsmittels, erfolgen. Unter einer Annäherung eines Fingers an eine Eingabevorrichtung wird eine Verringerung des Abstandes zwischen dem Finger und der Eingabevorrichtung um eine bestimmte Strecke a in einem definierten Zeitintervall t verstanden. Die Strecke a ergibt sich somit aus einer ersten Entfernung a₁, die zu einem ersten Zeitpunkt t₁ zwischen einem detektierten Finger und der Eingabevorrichtung vorliegt, von der eine zweiten Entfernung a₂, die zu einem zweiten Zeitpunkt t₂ zwischen dem detektierten Finger und der Eingabevorrichtung vorliegt, subtrahiert wird. Das Zeitintervall t und die Strecke a beeinflussen mit anderen Worten die Detektion einer Annäherung auf Basis von Detektionen eines Fingers im Umfeld einer Eingabevorrichtung. Das Zeitintervall t, innerhalb dessen unter Beachtung der Entfernungen des Fingers von der Eingabevorrichtung eine Annäherung festgestellt wird, sollte idealerweise bei ca. einer Sekunde liegen. Die Strecke a, um die sich der Abstand zwischen Finger und Eingabevorrichtung im Zeitintervall t verringert haben muss, damit eine Annäherung detektiert wird, sollte idealerweise zwischen 1 und 3 mm liegen, wobei a₂ < a₁. Mit anderen Worten: wenn die Strecke zwischen einem detektierten Finger und der Eingabevorrichtung innerhalb einer Sekunde um 1-3 mm geringer wird, wird eine Annäherung detektiert.
Zur sensorischen Erfassung der Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades kann ein kapazitiver Sensor genutzt werden. Die Positionierung des Sensors oder mehrerer Sensoren, die demselben Zweck, nämlich der Ermittlung einer Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades dienen, ist vorzugsweise derart zu wählen, dass spezifische Annäherungen an die Eingabevorrichtung sensorisch ermittelt werden können. Hierfür wird insbesondere eine Positionierung auf einer gleichen Höhe in Bezug zur Eingabevorrichtung vorgeschlagen. Hierbei ist zu beachten, dass vorzugsweise eine gleiche Höhe bei einer Nullstellung des Lenkrades gemeint ist, also wenn die Räder des Fahrzeuges geradeaus gerichtet sind.
Eine Handhaltung ist insbesondere durch die Stellung der Finger einer Hand zueinander und ihre Anordnung am Lenkrad gekennzeichnet. Insbesondere aus der Handhaltung wird erfindungsgemäß abgeleitet, ob eine detektierte Annäherung beabsichtigt ist. Die Ermittlung der Handhaltung erfolgt vorzugsweise auf Basis einer sensorischen Erfassung der Position der Finger zum Zeitpunkt der detektierten Annäherung eines Fingers an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine optische Erfassung der Handhaltung, beispielsweise kamerabasiert, erfolgen. Für beide Alternativen ist eine automatische Auswertung heranzuziehen, die auf Basis einer möglichst geringen Anzahl detektierter Fingerpositionen eine Handhaltung ermittelt. Schließlich ist auch eine Fusion von Sensordaten zur Ermittlung der Handhaltung möglich. Hierbei können Sensordaten mehrerer am Multifunktionslenkrad installierter Sensoren fusioniert werden. Zusätzlich oder alternativ können sensorisch und optisch erfasste Sensordaten fusioniert werden. Durch die Fusion von Sensordaten kann das Auswertungsergebnis verbessert werden. Die automatische Auswertung ist vorzugsweise derart auszugestalten, dass zur Ermittlung einer Handhaltung nicht die Ermittlung jeder konkreten Position und Stellung eines Fingers erforderlich ist, sondern sie vielmehr auf Grundlage anatomischer Gegebenheiten aus Teilerkenntnissen abgeleitet werden kann.
Ein Sensor zur Ermittlung der Handhaltung oder mehrere Sensoren zur Ermittlung der Handhaltung können im Lenkradkranz des Multifunktionslenkrades installiert sein. Zusätzlich oder alternativ können Sensoren auf der Rückseite des Multifunktionslenkrades (des Lenkradkranzes und/oder Pralltopfes und/oder der Speichen) installiert sein. Aus den Sensordaten kann vorzugsweise ein räumliches Modell der Handhaltung abgeleitet werden, auf Basis dessen die Positionen der Finger des Fahrers, insbesondere derjenigen Finger, für die eine Annäherung an eine Eingabevorrichtung detektiert wurde, ermittelt werden können.
Zur Ermittlung einer beabsichtigten Annäherung eines Fingers des Fahrers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades wird insbesondere die ermittelte Handhaltung, genauer die Position der Finger des Fahrers am Multifunktionslenkrad, herangezogen. Eine typische Handhaltung, aus der eine beabsichtigte Annäherung abgeleitet werden kann zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass derjenige Finger, für den eine Betätigungsanbahnung detektiert wurde, insbesondere ein Zeigefinger oder Daumen ist. Zusätzlich oder alternativ zeichnet sich eine typische Handhaltung, aus der eine beabsichtigte Annäherung abgeleitet werden kann, dadurch aus, dass die Winkelbeziehung des Zeigefingers bzw. Daumens in Bezug auf ein in das Daumengelenk transformiertes Koordinatensystem in einem vordefinierten Bereich liegt. Der vordefinierte Bereich beginnt für die Daumen beider Hände vorzugsweise bei x₁, y₁, z₁ = 0, 0, 0 bzw. x₂, y₂, z₂ = 0, 0, 0 und erstreckt sich für den Daumen der rechten Hand auf ca. bis zu x_1, y₁, z₁ = 0, -1, 0 (Rotation um x) und für den Daumen der linken Hand auf ca. bis zu x₂, y₂, z₂ = 0, 1,0 (Rotation um x), vgl. 4. Der vordefinierte Bereich beginnt für die Zeigefinger beider Hände vorzugsweise bei x₃, y₃, z₃ = 0, 0, 0 bzw. x₄, y₄, z₄ = 0, 0, 0 und erstreckt sich für die rechte Hand auf ca. bis zu x₃, y₃, z₃ = 0, -1, 1 (Rotation um x) und x₃, y₃, z₃ = -1, 0, 0 (Rotation um y) und für den Zeigefinger der linken Hand auf ca. bis zu x₄, y₄, z_a = 0, 1, 1 (Rotation um x) bzw. x₄, y₄, z_a = -1, 0, 0 (Rotation um y), vgl. 5.
Zur Verbesserung des Bewertungsergebnisses über eine beabsichtigte bzw. unbeabsichtigte Annäherung eines Fingers an die Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades eines Fortbewegungsmittels erfolgt die Bewertung vorzugsweise für eine rechte bzw. eine linke Hand und die hiermit verbundene Handhaltung. Derart sind die Winkelbeziehungen der Finger wie oben beschrieben unter Beachtung anatomischer Gegebenheiten spezifisch zuordenbar. Zur Erkennung einer Hand können Methoden aus dem Bereich Künstliche Intelligenz angewendet werden und eine korrekte Zuordnung derart bspw. auf Basis neuronaler Netze und dem Vergleich mit Trainingsbilddatenbanken erfolgen.
Wird eine beabsichtigte Annäherung eines Fingers des Fahrers eines Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung am Multifunktionslenkrad des Fortbewegungsmittels detektiert, wird eine Hilfestellung ausgegeben, die den Fahrer in Bezug auf die Funktionalität der Eingabevorrichtung informiert und derart die Komplexität der Einstellmöglichkeiten und die durch den Fahrer zu beherrschende Vorausschau der Konsequenz einer Einstellung von Fahrerassistenz- und Infotainmentsystemen minimiert. Die Ausgabe der Hilfestellung kann mittels einer optischen Anzeige erfolgen. Die optische Anzeige kann beispielsweise im Head-Up-Display angezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die optische Anzeige im Multifunktionsdisplay angezeigt werden. Die Anzeige kann ein Icon enthalten, das die Funktionalität der Eingabevorrichtung näher erklärt. Die Ausgestaltung der Anzeige hat keinen einschränkenden Charakter auf die vorliegende Erfindung. Zusätzlich oder alternativ kann die Hilfestellung per akustisches Signal ausgegeben werden. Das akustische Signal kann beispielsweise über die Lautsprecher, vorzugsweise Innenraumlautsprecher des Fortbewegungsmittels, ausgegeben werden. Das akustische Signal kann eine sprachbasierte Hilfestellung enthalten. Eine sprachbasierte Interaktionsmöglichkeit ist alternativ oder zusätzlich möglich, mittels derer der Fahrer Rückfragen zu Einstelloptionen an das System richten kann und/oder die Einstellung vornehmen kann. Schließlich kann die Hilfestellung auch als haptisches Signal ausgegeben werden. Hierbei ist insbesondere die Information des Fahrers über eine detektierte Annäherung eines Fingers relevant, um derart Fehlbedienungen zu vermeiden. In diesem Sinne würde der Fahrer beispielsweise seine Handposition am Lenkrad ändern, wenn er mittels eines haptischen Signals über eine detektierte und als beabsichtigt ermittelte Annäherung eines Fingers an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades informiert wird, die vom Fahrer aber tatsächlich nicht erwünscht ist. Durch die vorliegende Erfindung wird die Komplexität der Einstellmöglichkeiten und die durch den Fahrer zu beherrschende Vorausschau der Konsequenz einer Einstellung von Fahrerassistenz- und Infotainmentsystemen minimiert sowie ungewünschte Bedienungen verhindert und somit die Sicherheit der Fahrzeugführung erhöht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung an einem Multifunktionslenkrad eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Vorrichtung kann dauerhaft in dem Fortbewegungsmittel integriert sein. Sie umfasst einen Dateneingang, über den beispielsweise ein Sensorsignal empfangen werden kann. Die informationstechnische Anbindung an den Dateneingang kann drahtlos mittels Antenne oder drahtgebunden erfolgen. Weiter ist eine Auswerteeinheit in der Vorrichtung vorgesehen, welche als programmierbarer Prozessor, Mikrokontroller und/oder elektronisches Steuergerät ausgestaltet sein kann. Durch die Auswerteeinheit wird die Vorrichtung in die Lage versetzt, die logischen Schritte des in Verbindung mit dem erstgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten Verfahrens auszuführen. Weiter ist ein Datenausgang vorgesehen, welcher informationstechnisch mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, mittels des Dateneingangs automatisch eine Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Zusätzlich ist die Auswerteeinheit eingerichtet, mittels des Dateneingangs automatisch die Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Zudem ist die Auswerteeinheit eingerichtet, auf Grund der Handhaltung festzustellen, dass die ermittelte Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades des Fortbewegungsmittels eine beabsichtigte Annäherung ist. In Verbindung mit dem Datenausgang ist die Auswerteeinheit weiter eingerichtet automatisch im Ansprechen auf die Feststellung einer beabsichtigten Annäherung eines Fingers des Führers des Fortbewegungsmittels an eine Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades des Fortbewegungsmittels eine Hilfestellung auszugeben.
Die Merkmale, Merkmalskombination und die sich aus diesen ergebenden Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und ihrer bevorzugten Ausgestaltungen entsprechen derart ersichtlich denjenigen, welche in Verbindung mit dem oben genannten Verfahren ausgeführt worden sind, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (z. B. ein PKW, Transporter, LKW, Motorrad, Land- und/oder Wasserfahrzeug) vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Auch bezüglich des Fortbewegungsmittels wird hinsichtlich der Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile auf die obigen Ausführungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
Nachfolgend wird auf eine beispielhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ohne einschränkenden Charakter eingegangen. Gemäß der vorliegenden Erfindung nutzt ein Fahrer das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingerichtete Fahrzeug. Der Führer des Fortbewegungsmittels möchte eine Einstellung über die Eingabevorrichtung am Multifunktionslenkrad des Fortbewegungsmittels ändern. Hierzu bewegt er den Daumen der rechten Hand in Richtung der Eingabevorrichtung. Die Annäherung wird erfindungsgemäß detektiert. Zudem wird die dazugehörige Handhaltung der rechten Hand, genauer gesagt der Position und Winkelbeziehung des Daumens der rechten Hand des Fahrers in Bezug auf das Multifunktionslenkrad, festgestellt. Entsprechend der Erkenntnisse zur Annäherung und Handhaltung wird automatisch festgestellt, dass der detektierten Annäherung eine beabsichtigte Annäherung zugrunde liegt. Im Ansprechen auf die Feststellung der beabsichtigten Annäherung eines Fingers des Fahrers an die Eingabevorrichtung des Multifunktionslenkrades des Fortbewegungsmittels wird über die Innenraumlautsprecher die Funktionalität der entsprechenden Eingabevorrichtung näher erklärt und der Fahrer entsprechend in der Nutzung der Eingabevorrichtung unterstützt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels umfassend ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Autorisierung einer nicht autorisierten Nutzungssituation durch eine befugte Person;
3 eine schematische Darstellung einer Detailansicht eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels umfassend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades;
4 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels umfassend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades zur Konkretisierung der beschriebenen Winkelbeziehungen der Daumen; und
5 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels umfassend ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades zur Konkretisierung der beschriebenen Winkelbeziehungen der Zeigefinger.

1 zeigt einen PKW 1 als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels, in welchem eine Vorrichtung in Form eines elektronischen Steuergerätes als Auswerteeinheit 11 umfassend einen Dateneingang 10 und einen Datenausgang 12 installiert sind. Der Dateneingang 10 ist kabelgebunden mit einer Innenraumkamera 9, deren Sichtbereich insbesondere auf das Multifunktionslenkrad 2 fokussiert, informationstechnisch verbunden und tauscht mit dieser ein kabelgebunden übertragenes Signal 13 aus. Weiter ist der Dateneingang 10 mit den kapazitiven Sensoren 20, 21, 22, 27, 28, 29 als Ausführungsbeispiel eines Sensors zur Annäherungsdetektion informationstechnisch verbunden und tauscht mit diesen ein kabelgebunden übertragenes Signal 13 aus. Die kapazitiven Sensoren 20, 21, 22 sind dabei auf der linken Lenkradspeiche 23 und die kapazitiven Sensoren 27, 28, 29 auf der rechten Lenkradspeiche 24 des Multifunktionslenkrades 2 installiert. Der kapazitive Sensor A 20 ist links von der vierten Eingabevorrichtung 7, der kapazitive Sensor B 21 ist zwischen der vierten Eingabevorrichtung 7 und der dritten Eingabevorrichtung 6 und der kapazitive Sensor C 22 rechts von der dritten Eingabevorrichtung 6 installiert. Der kapazitive Sensor D 27 ist links von der ersten Eingabevorrichtung 4, der kapazitive Sensor E 28 ist zwischen der ersten Eingabevorrichtung 4 und der zweiten Eingabevorrichtung 5 und der kapazitive Sensor F 29 rechts von der zweiten Eingabevorrichtung 5 installiert.
Der Datenausgang 12 ist als Ausführungsbeispiel mit einem Innenraumlautsprecher 8 informationstechnisch verbunden. Auf dem Fahrersitz 26 kann ein Fahrer sitzen und das Multifunktionslenkrad 2 mit seinen Händen 15, 16 nutzen. Der Fahrersitz 26 befindet sich direkt vor dem Multifunktionslenkrad 2, welches aus einem Lenkradkranz 3, einem mittigen Prallkopf 25 sowie den in den Lenkradspeichen 23, 24 installierten Eingabevorrichtungen 4, 5, 6, 7 besteht und mit Sensoriken 20, 21, 22, 27, 28, 29 zur Ermittlung einer Annäherung eines Fingers 16, 17, 18, 19 an die Eingabevorrichtungen 4, 5, 6, 7 ausgerüstet ist. Wird eine Annäherung eines Fingers 16, 17, 18, 19 des Fahrers an die Eingabevorrichtungen 4, 5, 6, 7 detektiert, erfolgt auf Basis der durch die Kameradaten 9 ermittelten Handhaltung der rechten 14 und linken Hand 15 des Fahrers bzw. der Position und Winkelbeziehungen der Daumen 16, 18 bzw. der Zeigefinger 17, 19 zum Multifunktionslenkrad 2 die Feststellung einer beabsichtigten Annäherung eines Fingers 16, 17, 18, 19 des Fahrers an die Eingabevorrichtungen 4, 5, 6, 7. Im Ansprechen hierauf wird über den Datenausgang 12 ein Signal an den Innenraumlautsprecher 8 gesendet, durch das der Fahrer vor der Betätigung der Eingabevorrichtung 4, 5, 6, 7 Informationen bzw. Hilfestellungen zur Funktionalität der spezifischen Eingabevorrichtung 4, 5, 6 oder 7 erhält. Derart wird die Komplexität der Bedienung und die vom Fahrer zu beherrschende Vorausschau der Konsequenz einer Einstellung von Fahrerassistenz- und Infotainmentsystemen minimiert und somit die Sicherheit der Fahrzeugführung erhöht.
2 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung an einem Multifunktionslenkrad eines Fortbewegungsmittels. In einem ersten Schritt 100 wird einer Annäherung eines Fingers eines Führers des Fortbewegungsmittels an die Eingabevorrichtung ermittelt. Hierfür werden insbesondere Sensorinformationen ausgewertet. In Schritt 200 wird die Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels ermittelt. Auf Basis der Handhaltung wird in Schritt 300 festgestellt, dass die detektierte Annäherung eine beabsichtigte Betätigung der Eingabevorrichtung vorsieht. Im Ansprechen auf diese Feststellung wird in Schritt 400 eine passende Hilfestellung ausgegeben.
3 zeigt eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades 2 und die rechte Hand 15 eines Fahrers, die den Lenkradkranz 3 eines Multifunktionslenkrades 2 umfasst. Die Figur verdeutlicht insbesondere die Positionierung der kapazitiven Sensoren 20, 21, 22 auf der linken Lenkradspeiche 23 und den kapazitiven Sensor 27 auf der rechten Lenkradspeiche 24 in Bezug auf die Eingabevorrichtungen 4, 6, 7 sowie eine mögliche Handhaltung 15 des Fahrers. Die kapazitiven Sensoren 28, 29 sowie die zweite Eingabevorrichtung 5 sind in der Darstellung von der rechten Hand 15 des Fahrers überdeckt. Die Handhaltung 15 lässt zur Betätigung einer Eingabevorrichtung 4, 5 auf der rechten Lenkradspeiche 24 insbesondere die Nutzung des Daumens 16 vermuten.
4 zeigt Ausschnitte eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades 2 sowie eine rechte Fahrerhand 15 und eine linke Fahrerhand 14, die den Lenkradkranz 3 eines Multifunktionslenkrades 2 umfassen und mit den Daumen 16, 18 eine Betätigung einer Eingabevorrichtung 4, 5, 6, 7 anstreben. Die Figur verdeutlicht insbesondere die Winkelbeziehung der Daumen 16, 18 zur Betätigung einer Eingabevorrichtung 4, 5, 6, 7, wobei Eingabevorrichtung 5 und 7 in dieser Ansicht verdeckt sind.
5 zeigt Ausschnitte eines erfindungsgemäßen Multifunktionslenkrades 2 sowie eine rechte Fahrerhand 15 und eine linke Fahrerhand 14, die sich in der Nähe des Lenkradkranzes 3 eines Multifunktionslenkrades 2 befinden und mit den Zeigefingern 17, 19 die Bedienung einer Eingabevorrichtung 4, 5, 6, 7 anstreben. Die Figur verdeutlicht insbesondere die Winkelbeziehungen der Zeigefinger 17, 19 zur Betätigung einer Eingabevorrichtung 4, 5, 6, 7.
Bezugszeichenliste

1: PKW
2: Multifunktionslenkrad
3: Lenkradkranz
4: Eingabevorrichtung 1
5: Eingabevorrichtung 2
6: Eingabevorrichtung 3
7: Eingabevorrichtung 4
8: Innenraumlautsprecher
9: Innenraumkamera
10: Dateneingang
11: Auswerteeinheit
12: Datenausgang
13: Signal
14: linke Hand des Fahrers
15: rechte Hand des Fahrers
16: Daumen der rechten Hand
17: Zeigefinder der rechten Hand
18: Daumen der linken Hand
19: Zeigefinder der linken Hand
20: Kapazitiver Sensor A
21: Kapazitiver Sensor B
22: Kapazitiver Sensor C
23: Lenkradspeiche, links
24: Lenkradspeiche, rechts
25: Prallkopf
26: Fahrersitz
27: Kapazitiver Sensor D
28: Kapazitiver Sensor E
29: Kapazitiver Sensor F

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016007024 A1 [0003]
KR 101568248 B1 [0004]
DE 19945538 A1 [0005]
DE 102017110787 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) an einem Multifunktionslenkrad (2) eines Fortbewegungsmittels (1) umfassend die Schritte: • automatisches Ermitteln (100) einer Annäherung eines Fingers (16, 17, 18, 19) eines Führers des Fortbewegungsmittels (1) an die Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7), • automatisches Ermitteln (200) einer Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels (1), • automatisches Feststellen (300), dass die Handhaltung einer beabsichtigten Betätigung der Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) zugeordnet ist und im Ansprechen darauf • automatisches Ausgeben der Hilfestellung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ermittlung der Annäherung eines Fingers (16, 17, 18, 19) des Führers des Fortbewegungsmittels (1) an die Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) auf Basis • einer sensorischen Erfassung (20, 21, 22, 27, 28, 29) und/oder • einer optischen Erfassung, insbesondere kamerabasiert (9), erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die sensorische Erfassung der Annäherung eines Fingers (16, 17, 18, 19) des Führers des Fortbewegungsmittels (1) an die im Multifunktionslenkrad (2) integrierte Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) des Fortbewegungsmittels (1), vorzugsweise unter Verwendung eines kapazitiven Sensors (20, 21, 22, 27, 28, 29), erfolgt, wobei der Sensor (20, 21, 22, 27, 28, 29) vorzugsweise nahe und auf einer gleichen Höhe der Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7), bei einem in einer Nullstellung stehenden Multifunktionslenkrad (2), angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Handhaltung des Fahrers des Fortbewegungsmittels (1) vorzugsweise auf Basis • einer sensorischen Erfassung von Positionen der Finger (16, 17, 18, 19) des Führers des Fortbewegungsmittels am Multifunktionslenkrad (2) und/oder • einer optischen Erfassung, vorzugsweise kamerabasiert (9), und/oder • einer Fusion von Sensordaten, - insbesondere mehrerer im Multifunktionslenkrad (2) installierter Sensoren (20, 21, 22, 27, 28, 29) und/oder - sensorisch und/oder optisch erfasster Daten, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der Handhaltung des Fahrers des Fortbewegungsmittels (1) vorzugsweise unter Verwendung eines Sensors (20, 21, 22, 27, 28, 29) erfolgt, der • in einem Lenkradkranz (3) des Multifunktionslenkrades (2) und/oder • auf einer Rückseite des Multifunktionslenkrades (2) installiert ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Handhaltung insbesondere einen Rückschluss auf eine Position eines Daumens (16, 18) und/oder eines Zeigefingers (17, 19) des Fahrers des Fortbewegungsmittels zulässt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Handhaltung einen Rückschluss über eine Winkelbeziehung zwischen einem Daumen (16, 18) und/oder eines Zeigefingers (17, 19) des Fahrers des Fortbewegungsmittels (1) und dem Multifunktionslenkrad (2) zulässt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine rechte Hand (15) und eine linke Hand (14) des Fahrers des Fortbewegungsmittels (1) erkannt werden und eine Handhaltung der rechten Hand (15) des Fahrers des Fortbewegungsmittels und eine Handhaltung der linken Hand (14) des Fahrers des Fortbewegungsmittels (1) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Hilfestellung • per optischer Anzeige und/oder • per akustischem Signal (8) und/oder • per haptischem Signal ausgegeben wird.
Vorrichtung zum Ausgeben einer Hilfestellung vor einer beabsichtigten Betätigung einer Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) an einem Multifunktionslenkrad (2) eines Fortbewegungsmittels (1), wobei die Vorrichtung umfasst: • einen Dateneingang (10), • eine Auswerteeinheit (11), • einen Datenausgang (12); wobei die Auswerteeinheit (11) eingerichtet ist, - mittels des Dateneingangs (10) automatisch - eine Annäherung eines Fingers (16, 17, 18, 19) des Führers des Fortbewegungsmittels (1) an die Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) sowie - eine Handhaltung des Führers des Fortbewegungsmittels (1) zu ermitteln und - automatisch festzustellen, dass die Annäherung eine beabsichtigte Betätigung der Eingabevorrichtung (4, 5, 6, 7) vorsieht und - im Ansprechen hierauf in Verbindung mit dem Datenausgang (12) automatisch eine Hilfestellung auszugeben.
Fortbewegungsmittel (1) umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 10.