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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedienererkennung an einem rotatorischen Bedienelement. Ferner betrifft die Erfindung ein rotatorisches Bedienelement mit einem Drehknauf zum Anwählen von Bedien- und/oder Regelfunktionen bei einem Fahrzeug.
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Rotatorische Bedienelemente, wie zum Beispiel Drehsteller oder dergleichen, können für eine Bedienung mehrerer Fahrzeugfunktionen eingesetzt werden. Dabei werden die einzustellenden Funktionen vorgewählt, zum Beispiel durch Drücken, Kippen, Berühren oder mittels Drehen. Dieses Bedienkonzept ist sehr intuitiv und zudem kompakt, da nicht für jede Funktion ein eigenes Bedienelement notwendig ist. Weiterhin können mit einem derartigen Bedienelement neben sicherheitsrelevanten Funktionen auch nicht sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen angewählt werden. Da das Bedienelement in einem Fahrzeug üblicherweise zentral angeordnet ist, kann das Bedienelement sowohl vom Fahrer als auch vom Beifahrer bedient werden. Dies stellt ein Sicherheitsrisiko dar, da der Beifahrer auch auf sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen, wie zum Beispiel die Wahl der Fahrstufen oder dergleichen Zugriff hat.
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Um dies zu verhindern, ist es erforderlich, eine Bedienung des Bedienelementes zu überwachen, um festzustellen, ob der Fahrer oder der Beifahrer die Bedienung vornimmt. Bekannt sind kamerabasierte Systeme für die Unterscheidung einer Betätigung des Bedienelementes. Diese Systeme sind kostenintensiv und können zudem Probleme hinsichtlich des Datenschutzes ergeben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Bedienererkennung an einem rotatorischen Bedienelement sowie ein Bedienelement selbst und auch ein Fahrzeug mit dem Bedienelement vorzuschlagen, mit denen eine Fahrererkennung einfach und kostengünstig realisiert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 7 bzw. 12 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Somit wird ein Verfahren zur Bedienererkennung an einem rotatorischen Bedienelement vorgeschlagen. Um die Bedienererkennung einfach und kostengünstig zu realisieren, ist vorgesehen, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren Berührungspunkte von Fingern einer Hand eines Bedieners erfasst und derart ausgewertet werden, dass der Bediener als Fahrer oder Beifahrer anhand der Griffart erkannt wird.
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Durch die Erkennung der Griffart anhand der erfassten und ausgewerteten Berührungspunkte der Finger kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren unterschieden werden, ob der Fahrer oder der Beifahrer das rotatorische Bedienelement betätigt. Somit kann der Zugriff auf sicherheitsrelevante Funktionen durch den Beifahrer verhindert bzw. erschwert werden.
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Ein rotatorisches Bedienelement wird üblicherweise mit einem Zulassungsgriff als Griffart mit drei Fingern, nämlich einem Daumen, einem Zeigefinger und einem Mittelfinger, durch einen Bediener berührt. Die Bedienung erfolgt bei Fahrzeugen, in denen der Fahrer links sitzt, mit der rechten Hand, wenn der Fahrer die Bedienung vornimmt und mit der linken Hand, wenn der Beifahrer die Bedienung vornimmt. Demzufolge kann Erfassung der Anordnungsposition des Daumens an dem Bedienelement bei der Bedienung einen Aufschluss darüber geben, ob der Fahrer oder der Beifahrer die Bedienung vornimmt.
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Bei der Auswertung der Berührungspunkte der Finger wird dies entsprechend genutzt, indem sowohl die Anzahl der das Bedienelement berührenden Finger des Bedieners als auch die jeweilige Position der Finger erfasst und ausgewertet wird. Dadurch kann die jeweilige Griffart bestimmt werden. Insbesondere wird hierbei die Anordnungsposition des Daumens des Bedieners anhand der ermittelten Positionen der Finger identifiziert.
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Bei dem Verfahren wird somit die Anordnungsposition des Daumens entsprechend verwendet, um festzustellen, ob der Fahrer oder der Beifahrer die Bedienung vorgenommen hat. Wenn beispielsweise die Anordnungsposition des Daumens auf der dem Fahrer zugewandten Seite des Bedienelementes erfasst wird bzw. vorgesehen ist, wird der Fahrer als Bediener identifiziert und wenn die Anordnungsposition des Daumens auf der dem Beifahrer zugewandten Seite des Bedienelementes erfasst wird bzw. vorgesehen ist, wird der Beifahrer als Bediener identifiziert.
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Als Folge aus der Erkennung, ob der Fahrer oder der Beifahrer die Bedienung an dem rotatorischen Bedienelement vorgenommen hat, kann bei dem vorgeschlagenen Verfahren beispielsweise festgelegt werden, dass eine sicherheitsrelevante Bedien- und/oder Regelfunktion bei einer dem Beifahrer zugeordneten Bedienung gesperrt wird. Auf diese Weise können sicherheitskritische Situationen durch das vorgeschlagene Verfahren verhindert werden.
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Vorzugsweise wird bei dem Verfahren als Bedienelement ein Drehknauf mit zumindest einer zugeordneten kapazitiven Sensorik oder dergleichen zum Erfassen und Auswerten der Berührungspunkte der Finger verwendet. Es sind auch andere Arten von Sensoren einsetzbar, die eine Ermittlung der Anordnungsposition insbesondere des Daumens des Bedieners ermöglichen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein rotatorisches Bedienelement mit einem Drehknauf zum Anwählen von Bedien- und/oder Regelfunktionen bei einem Fahrzeug gelöst, wobei zumindest einem umlaufenden Mantelbereich des Drehknaufes zumindest eine Sensorik zum Erfassen einer Anordnungsposition bzw. von Berührungspunkten von Fingern einer Hand eines den Drehknauf berührenden Bedieners zugeordnet ist.
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Demzufolge kann bei dem vorgeschlagenen Bedienelement die Griffart des Bedieners erfasst werden und daraus geschlossen werden, ob der Fahrer oder der Beifahrer das Bedienelement bedienen möchte.
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Eine konstruktiv einfache Bauweise des Bedienelementes kann dadurch realisiert werden, dass der Drehknauf in einem feststehenden Gehäuse oder dergleichen zumindest drehbar gelagert ist. Beispielsweise können weitere Bedienbewegungen an dem Drehknauf, wie zum Beispiel Drücken, Kippen, Schieben oder dergleichen vorgesehen sein. Das Gehäuse kann vorzugsweise ein schalenförmiges oder dergleichen ausgeführtes Trägerbauteil mit einer im Inneren angeordneten Leiterplatte oder dergleichen zumindest zum Erfassen von Drehbewegungen des Drehknaufs aufweisen. Beispielsweise können weitere Erfassungseinrichtungen zum Erfassen der weiteren Bedienbewegungen des Bedienelementes vorgesehen sein.
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Ferner ist vorgesehen, dass der Drehknauf das schalenförmige Trägerbauteil derart abdeckt, dass ein umlaufender Randbereich des Trägerbauteils von dem äußeren Mantelbereich des Drehknaufs überlappt wird. Durch die Zuordnung von Randbereich des Trägerbauteil und Mantelbereich des Drehknaufs kann die Griffart des Bedieners erkannt werden, da der Bediener den Mantelbereich mit seinen Fingern berührt und diese Berührungspunkte durch die dem Randbereich zugeordnete Sensorik erkannt werden können und in entsprechende auswertbare Signale umgewandelt werden können.
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Als Sensorik kann im Rahmen der Erfindung bei dem vorgeschlagenen Bedienelement vorgesehen sein, dass der umlaufende Randbereich des Trägerbauteils von einer umlaufenden elektronischen Flexfolie als Sensorik zum Erfassen der Berührungspunkte der Finger abgedeckt ist. Es sind auch andere Sensoriken denkbar, jedoch ist eine Flexfolie kostengünstig und einfach aufzubringen. Die elektronische Flexfolie kann beispielsweise zum Übermitteln und Auswerten der erfassten Signale mit der Leiterplatte oder dergleichen elektronisch verbunden sein.
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Dadurch, dass bei dem vorgeschlagenen Bedienelement vorgesehen ist, dass die auf dem Randbereich des Trägerbauteils vorgesehene Sensorik der Mantelfläche des Drehknaufes zugewandt ist, können die Berührungspunkte auf dem Mantelbereich des Drehknopfes durch die Sensorik optimal erfasst werden und entsprechend ausgewertet werden.
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Als Sensorik bietet sich besonders eine kapazitive Sensorik an, mit der einzelne Berührungspunkte auf dem Mantelbereich auf einfachste Weise erfasst werden können und daraus die entsprechenden Positionen der Finger ermittelt werden können. Es ist jedoch möglich, auch andere Sensoren einzusetzen, die in gleicher Weise die Erfassung der Berührungspunkte sicherstellen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Fahrzeug mit zumindest einem vorbeschriebenen Bedienelement gelöst. Hieraus ergeben sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnungen weiter erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung einer möglichen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen rotatorischen Bedienelementes;
- 2 eine schematische Ansicht einer Griffart als Zulassungsgriff mit drei Fingern eines Fahrers mit entsprechend schematisch dargestellten Berührungspunkten der Finger an einem Mantelbereich eines Drehknaufes des Bedienelementes; und
- 3 eine schematische Ansicht des Zulassungsgriffes mit drei Fingern eines Beifahrers mit entsprechend schematisch dargestellten Berührungspunkten der Finger an dem Mantelbereich des Drehknaufes des Bedienelementes.
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In 1 ist eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Bedienelementes zum Beispiel in einem Fahrzeug beispielhaft dargestellt. In den 2 und 3 ist ein Zulassungsgriff mit drei Fingern, nämlich dem Daumen, dem Zeigefinger und dem Mittelfinger, und den unterschiedlichen Berührungspunkten 9, 10, 11 der Finger einem Mantelbereich 3 eines Drehknaufes 1 des Bedienelementes dargestellt, die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden, um eine Bedienererkennung zu realisieren. Hierbei ist der Berührungspunkt 9 dem Daumen, der Berührungspunkt 10 dem Zeigefinger und der Berührungspunkt 11 dem Mittelfinger des Bedieners zugeordnet.
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Das in 1 dargestellte Bedienelement umfasst einen Drehknauf 1 zum Anwählen von Bedien- und/oder Regelfunktionen bei einem Fahrzeug 2. Der Drehknauf 1 weist einen umlaufenden Mantelbereich bzw. eine umlaufende Mantelfläche 3 auf, der von einem Bediener mit seinen Fingern berührt wird, wenn eine Bedienung des Drehknaufs 1 erfolgt. Dem Mantelbereich 3 des Drehknaufs 1 ist eine Sensorik zum Erfassen der Berührungspunkte 9, 10, 11 von Fingern einer Hand 4 eines den Mantelbereich 3 des Drehknauf 1 berührenden Bedieners zugeordnet.
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Der Drehknauf 1 ist in einem feststehenden Gehäuse drehbar gelagert, wobei das Gehäuse ein schalenförmiges Trägerbauteil 5 mit einer im Inneren angeordneten Leiterplatte 6 zum Erfassen von Drehbewegungen des Drehknaufes 1 und zum Auswerten der von der Sensorik erfassten Signale aufweist.
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Der Drehknauf 1 deckt das schalenförmige Trägerbauteil 5 derart ab, dass ein umlaufender Randbereich bzw. eine umlaufende Randfläche 7 des Trägerbauteiles 5 von dem äußeren Mantelbereich 3 des Drehknaufes 1 überlappt wird. Demzufolge ist der Randbereich 7 des Trägerbauteiles 5 der Mantelfläche 3 des Drehknaufes 1 entsprechend zugewandt, sodass die auf dem Randbereich 7 des Trägerbauteiles 5 vorgesehene Sensorik die Berührungspunkte 9, 10 ,11 auf dem Mantelbereich 3 des Drehknaufes 1 durch den Daumen, den Zeigefinger und den Mittelfinger des Bedieners optimal erkannt werden können.
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Als Sensorik ist eine auf dem umlaufenden Randbereich 7 des Trägerbauteiles 5 angeordnete ebenfalls umlaufende elektronische Flexfolie 8 angeordnet. Als Sensorik auf der Flexfolie 8 kann eine kapazitive Sensorik vorgesehen sein.
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Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Bedienererkennung an dem ebenfalls beanspruchten Bedienelement wird vorgesehen, dass die Berührungspunkte 9, 10, 11 von den Fingern der Hand 4 des Bedieners erfasst und derart ausgewertet werden, dass der Bediener als Fahrer oder Beifahrer anhand der Griffart erkannt wird.
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Zur Veranschaulichung des Verfahrens sind in den 2 und 3 beispielhaft ein Zulassungsgriff als Griffart mit drei Fingern, nämlich dem Daumen, dem Zeigefinger und dem Mittelfinger des Fahrers und des Beifahrers, mit jeweils resultierenden Berührungspunkten 9, 10, 11 der Finger an dem Mantelbereich 3 des Drehknaufes 1 des Bedienelementes dargestellt, die von der Flexfolie 8 in entsprechende Berührungssignale umgewandelt werden und z. B. an die Leiterplatte 6 zur Auswertung weitergeleitet werden.
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Im Rahmen des Verfahrens wird bei der Auswertung der Berührungspunkte 9, 10, 11 sowohl die Anzahl der den Mantelbereich bzw. die Mantelfläche 3 des Drehknaufs 1 berührenden Finger des Bedieners, also des Fahrers oder Beifahrers, als auch die jeweilige Position der Finger ermittelt. Die Berührungspunkte 9, 10, 11 der Finger sind in den 2 und 3 schematisch als Punkte an dem Mantelbereich 3 des Drehknaufs 1 angedeutet. Da der Bediener mit drei Fingern den Mantelbereich 3 des Drehknaufs 1 berührt, sind entsprechend jeweils drei Punkte an dem Mantelbereich 3 als Berührungspunkte 9, 10,11 angedeutet.
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Das vorgeschlagene Verfahren kann die Anordnungsposition bzw. den Berührungspunkt 9 des Daumens des Bedieners anhand der ermittelten Positionen und der Anzahl der weiteren Finger bestimmen. Durch die Auswertung des Abstandes bzw. des Verhältnisses der einzelnen Berührungspunkte 9, 10, 11 zueinander, kann die Anordnungsposition des Daumen identifiziert werden.
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Mithilfe der Information der Daumenposition kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt werden, um welche Hand und somit um welchen Bediener Fahrer bzw. Beifahrer es sich bei der Bedienung handelt. Ein identifizierter Berührungspunkt 9 des Daumens auf der dem Fahrer zugewandten Seite, also auf der in der Zeichnungsebene linken Seite des Mantelbereiches 3 wird dem Fahrer als Bediener zugeordnet, während ein identifizierter Berührungspunkt 9 des Daumens auf der dem Beifahrer zugewandten Seite, also auf der in der Zeichnungsebene rechten Seite des Mantelbereiches 3 wird dem Beifahrer als Bediener zugeordnet.
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Infolgedessen kann im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen sein, dass eine sicherheitsrelevante Bedien- und/oder Regelfunktion an dem Bedienelement bei einer dem Beifahrer zugeordneten Bedienung gesperrt wird.
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Bezugszeichen
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- 1
- Drehknauf bzw. Drehknopf
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Mantelbereich bzw. Mantelfläche des Drehknaufes
- 4
- Hand
- 5
- schalenförmiges Trägerbauteil
- 6
- elektronische Leiterplatte
- 7
- Randbereich bzw. Randfläche des Trägerbauteiles
- 8
- elektronische Flexfolie als Sensorik
- 9
- Berührungspunkt des Daumens
- 10
- Berührungspunkt des Zeigefingers
- 11
- Berührungspunkt des Mittelfingers
