DE10352688A1

DE10352688A1 - Kraftfahrzeug mit einer verstellbaren Lenkhandhabe sowie mit einem auf den Fahrzeug-Fahrer gerichteten bildgebenden Sensorsystem

Info

Publication number: DE10352688A1
Application number: DE2003152688
Authority: DE
Inventors: Stefan Weidhaas; Michael Bauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer verstellbaren Lenkhandhabe sowie mit einem auf den Fahrzeug-Fahrer gerichteten bildgebenden Sensor- oder Kamerasystem, wobei die Lenkhandhabe aufgrund von auch mit dem Kamerasystem gewonnener Informationen automatisch verstellt wird. Erfindungsgemäß wird aufgrund der mit dem Kamerasystem gewonnenen Informationen eine zum Lenken günstige Position der Lenkhandhabe eingestellt, insbesondere aufgrund einer Anforderung des Fahrers, wobei die günstige Position unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ergonomie, Sicherheit, Sportlichkeit auswählbar sein kann. Die Einstellung erfolgt bevorzugt unter Berücksichtigung der Sitzposition, insbesondere der Sitzhöhen-Position unter Berücksichtigung statischer Daten über die Zusammenhänge menschlicher Körpermaße. Bevorzugt weist das Kamerasystem eine stereoskopische Kamera, insbesondere CMOS-Kamera, auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer verstellbaren Lenkhandhabe sowie mit einem auf den Fahrzeug-Fahrer gerichteten bildgebenden Sensorsystem, wobei die Lenkhandhabe aufgrund von auch mit diesem bildgebenden Sensorsystem gewonnenen Informationen automatisch verstellt wird. Zum bekannten Stand der Technik wird auf das Patent Abstract of Japan mit der Publikationsnummer 11-255045 vom 21.09.1999 verwiesen.

Die meisten der heute üblichen Kraftfahrzeuge bzw. Personenkraftwagen sind mit einer Möglichkeit zur Verstellung des Lenkrads (bzw. allgemein der Lenkhandhabe) ausgestattet. Die Verstellung des Lenkrades erfolgt dabei üblicherweise entweder von Hand oder elektromotorisch angetrieben. Die elektrische Verstellung des Lenkrades erfolgt derzeit entweder durch das Betätigen entsprechender Tasten oder durch eine sog. Memory-Funktion, wobei eine zuvor abgespeicherte Position bei Abruf durch den Fahrer eingestellt wird.

Diese soweit bekannte Technik hat den Nachteil, dass eine automatische Einstellung des Lenkrades in eine für den Fahrer zum Lenken günstige Position nicht möglich ist, da keine Informationen über die Proportionen (Größe etc.) des Fahrers vorliegen, weshalb es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, diesbezüglich eine Verbesserung aufzuzeigen. Zwar ist aus dem o.g. Japan-Abstract die Verstellung eines Lenkrades und des Fahrer- Sitzes für verschiedene Situationen (wie Essenspause, Gebrauch eines PC's, Sitzverdrehung, etc.) unter Zuhilfenahme eines auf den Fahrer gerichteten Kamerasystems bekannt, jedoch erfolgt dabei lediglich eine Positionierung des Lenkrades derart, dass der Fahrer diese aufgezählten Aktionen durchführen kann, d.h. es steht im Vordergrund, den Platz, den der Fahrer zur Verfügung hat, der aktuellen Situation anzupassen.

Mit der vorliegenden Erfindung hingegen, welche die im vorhergehenden Absatz genannte Aufgabe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 löst, wird vorgeschlagen, dass aufgrund der mit dem bildgebenden Sensorsystem (Kamerasystem oder dgl.) gewonnenen Informationen eine zum Lenken günstige Position der Lenkhandhabe eingestellt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.

Die Verbreitung videobasierter Sensoren, welche allgemein auch als Kamerasystem bezeichnet werden können, wird in dem kommenden Jahren im Kraftfahrzeug zunehmen. Es ist somit möglich, die Position eines Fahrzeuginsassen und somit auch des Fahrers zu erfassen. Mit dieser Sensorik können weiterhin Informationen über die Proportionen (Größe etc.) des Fahrers gewonnen werden, so dass es möglich ist, eine automatische Einstellung des Lenkrades bzw. allgemein einer Lenkhandhabe in eine für den jeweiligen Fahrer zum Lenken günstige Position vorzunehmen. Dem Fahrer wir damit die Möglichkeit gegeben, insbesondere vor Fahrtantritt mit Hilfe eines Automatikmodus die für ihn günstige oder ideale Position der Lenkhandhabe innerhalb kurzer Zeit bspw. durch einen Tastendruck einzustellen.

Grundsätzlich kann das Empfinden verschiedener Fahrer, welche eine für sie zum Lenken günstige Position ist, jedoch unterschiedlich sein, wenngleich diese Unterschiede bei gleichen Fahrerproportionen dann, wenn die Lenkhandhabe in die unter ergonomischen Gesichtspunkten günstigste Position gebracht werden soll, nur marginal sein dürften. Es mag jedoch Fahrer geben, die auf andere Gesichtspunkte verstärkten Wert legen so bspw. auf eine möglichst sportliche Lenkradhaltung oder auf eine Lenkradposition, die maximale Sicherheit bietet. Diese Gesichtspunkte sind dabei nur beispielhaft genannt, darüber hinaus ist es auch vorstellbar, unterschiedliche günstige Positionen für unterschiedliche Einsatzbedingungen (Stadtverkehr oder Autobahnfahrt) zu wählen. Es kann nun vorgesehen sein, dass der Fahrer eine entsprechende Auswahlmöglichkeit erhält, d.h. dass eine zum Lenken günstige Position unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ergonomie, Sicherheit, Sportlichkeit, etc. vom Fahrer auswählbar ist.

Bspw. eine stereoskopische CMOS-Kamera (allgemein ein geeignetes bildgebenden Sensorsystem), die (bzw. das) bevorzugt im Dachbereich des Fahrzeug-Innenraums angebracht ist, ermöglicht die Detektion der Fahrzeuginsassen und speziell auch des Fahrers. Aus den Einzelbildern, die von der Kamera aufgenommen werden, können außer den Grauwerten zusätzlich die Entfernungen einzelner Objekte bestimmt werden. Mit Hilfe spezieller Bildverarbeitungsalgorithmen ist es dadurch möglich, die Lage des Kopfes des Fahrers im Koordinatensystem des Fahrzeugs zu bestimmen. Ausgehend von der Kopfposition des Fahrers und der bekannten Sitzhöhe des Fahrersitzes kann man die Oberkörperhöhe (Stammlänge) des Fahrers berechnen. Diese Größe zusammen mit Informationen über die Korpulenz des Fahrers, die auch mit Hilfe des Kamerasystems gewonnen werden können, ermöglicht es, auf die Gesamtkörperlänge des Fahrers und die Länge anderer Köperteile zu schließen. Dies kann bspw. mit Hilfe von statistischen Daten erfolgen. Ausgehend von diesen Informationen über den Fahrer ist es möglich, ihn in eine bestimmte Personengrößenklasse einzuordnen.

Abhängig von der detektierten Personengrößenklasse hat man damit die Möglichkeit, das Lenkrad insbesondere bezüglich der Lenksäulenlängs- und Lenksäulenhöhenverstellung in eine bspw. ergonomisch ideale Position zu verstellen. Diese eingestellte Position soll damit einerseits die Anforderung für eine optimale Sicht des Fahrers auf die Instrumente und auf den Bereich vor dem Fahrzeug sowie für eine bestmögliche Körperhaltung bezüglich Sitzkomfort und Sicherheit erfüllen, wobei die entsprechenden Daten in Korrelation mit den gewonnenen Daten aus der „Kamera-Aufnahme" des Fahrers mit dem bildgebenden Sensorsystem aus geeigneten Tabellen abgelesen werden, die anhand der mit Probanden gewonnenen Daten bestückt sind, d.h. in Tabellen oder dgl. sind ergonomisch günstige Positionen der Lenkhandhabe für die unterschiedlichsten Körperabmessungen von Personen abgelegt. Vergleichbare Daten können ggf. auch unter anderen Gesichtspunkten als der Ergonomie abgelegt sein, so bspw. im Hinblick auf eine sportliche Lenkradhaltung oder im Hinblick auf das jeweilige Umfeld, insbesondere Fahr-Gebiet.

Die vorliegende Erfindung bringt den Vorteil, dass auf Anforderung des Fahrers automatisch eine günstige, bspw. bzw. bevorzugt ergonomisch ideale Lenkradposition eingestellt werden kann. Bei Fahrzeugen, die vom Fahrer zum ersten mal gefahren werden (Mietwagen, Firmenwagen) oder bei denen zuvor keine Lenkradposition abgespeichert wurde, entfällt somit die aufwändige manuelle Einstellung des Lenkrades, wobei noch darauf hingewiesen sei, dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Kraftfahrzeug mit einer verstellbaren Lenkhandhabe sowie mit einem auf den Fahrzeug-Fahrer gerichteten bildgebenden Sensorsystem, wobei die Lenkhandhabe aufgrund von auch mit dem bildgebenden Sensorsystem gewonnenen Informationen automatisch verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der mit dem bildgebenden Sensorsystem gewonnenen Informationen eine zum Lenken günstige Position der Lenkhandhabe eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Lenkhandhabe aufgrund einer Anforderung des Fahrers selbsttätig eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zum Lenken günstige Position unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ergonomie, Sicherheit, Sportlichkeit auswählbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Lenkhandhabe unter Berücksichtigung der Sitzposition, insbesondere der Sitzhöhen-Position eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Lenkhandhabe unter Berücksichtigung statistischer Daten über die Zusammenhänge menschlicher Körpermaße eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem eine stereoskopische Kamera, insbesondere CMOS-Kamera aufweist.