WO2007087773A1 - Vorrichtung zur bedienungsrückmeldung in einem cabrioletfahrzeug und verfahren zu deren betrieb - Google Patents

Vorrichtung zur bedienungsrückmeldung in einem cabrioletfahrzeug und verfahren zu deren betrieb Download PDF

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Jorg Jahn
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Definitions

  • the invention relates to a device for operating feedback in a convertible vehicle and a method for its operation. Specifically, the invention relates to a device with at least one control element for controlling a movable element, in particular a hood, in the convertible vehicle.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a device for operator feedback and a method for their operation, in which the o.g. Disadvantages avoided and at least reduced.
  • a device for operator feedback in a motor vehicle in particular a convertible vehicle, which comprises a control element for controlling a movable element of the vehicle, in particular a convertible top of the convertible vehicle, provided that the control element vibration means for delivering a haptic sense of an operator responsive signal and that the operating element for outputting this signal in dependence on at least a signal occurring outside the operating element is provided.
  • this object is achieved by a method according to claim 10.
  • a method for operating the device mentioned input provided that the operating element for controlling the movable element, in particular the top, to an input of a control unit, in particular a top control unit, and for activation of the vibration means by the control unit to an output of the control unit connected.
  • the controller generates a signal to activate the vibrating means - the signal referred to above as a signal occurring outside the operating element - when, on the basis of internal processing of data generated in the operation of the control device in connection with e.g. a movement of the respectively influenced unit, thus e.g. derdecks, derive that an exceptional situation with respect to the movement of the unit (the top) has occurred and / or (imminent) imminent.
  • the advantage of the invention is that by providing a haptic sense of the operator responsive signal, the operator, even if the optical and acoustic attention is not directly to the control, yet attention can be drawn to the function called and / or a possible exceptional situation by this with continuous operation of the control by the haptic senses responsive signal, so for example by a vibration of the control element, attention is drawn accordingly.
  • Fig. 1 is a schematically simplified circuit diagram of a device for operating feedback with a control and a top control unit and
  • Fig. 2 shows an embodiment of such a control element in Lssensschni11.
  • control element 10 to a top control unit 12 as an example of a control unit for driving and / or activation of basically any elements and aggregates in particular a motor vehicle, eg So a window or the like, connected on the one hand to an input 14 and an output 16 of the top control unit 12th
  • the operating element 10 comprises switching means 20 for controlling the top, that is, at least for activating and deactivating the respective element or for opening the top and for Close the hood. Accordingly, three switching states are shown in the control element 10 for top control for the switching means 20, designated in Fig. 1 with “0", “1” and “2", wherein in the switching position designated by "1", for example, the opening of the hood and Accordingly, in the switching position denoted by "2", the closing of the top is triggered.
  • the switch position "0" denotes a neutral position.
  • the operating element 10 has a motor 22 with an imbalance as the vibration means 22.
  • the motor with imbalance 22 is an example of a vibrating means 22 which is suitable and provided with the supply of energy, in particular with the supply of electrical energy, for delivering mechanical oscillations of mostly high frequency and relatively small amplitude.
  • Other vibration means e.g. so-called piezoelectric actuators, electromagnets or the like are alternatively also usable and encompassed by the invention.
  • the respective vibration means 22, in the illustrated embodiment in FIG. 1, ie the motor 22, is actuated by the top control unit 12 via its output 16.
  • This output 16 is always activated at an operator feedback in the form of operator error signaling by the top control unit 12, if based on internal processing of data that arise during operation of the top control unit 12 in connection with a movement of the top, can be derived that an exceptional situation with respect to the movement of the top has occurred or is (imminent) imminent.
  • an exceptional situation exists, for example, when the roof is not unlocked before opening or when the vehicle speed is too high to close the top of a semi-automatic top to be able to.
  • the top control unit 12 via the output 16, the vibrating means 22, so that in total the control element 10, which acts as a top switch, is made to vibrate. Since the vibration is brought into direct contact with the top operation by the operator, this can be used very forcefully to communicate an operating error to the operator. This ensures that the relationship between the error signal, ie the vibration of the top switch, and the underlying error, ie an exceptional situation with respect to the movement of the top, is clearly assigned by the operator. This avoids or at least reduces the risk of incorrect operation and possible consequential damage.
  • the device according to the invention and the corresponding method can of course be used not only to signal operating errors but, more generally, to generate feedback for actuation of a control element or the like.
  • Examples of other controls in this context are controls for activating the windows.
  • Operation error signaling may be provided, such that for the operator feedback a first haptic signal and for operating error signaling a second haptic signal is delivered.
  • the first haptic signal for operating feedback is, for example, a continuous vibration based on comparatively low vibration amplitudes into consideration.
  • a second haptic signal for operator error signaling would differ in that the signal is output discontinuously, eg for every 50 ms with a break of a few milliseconds, and with an increased oscillation amplitude.
  • the first and second and any further haptic Signal is based on an underlying activation signal with which the or the vibration means are controlled.
  • the associated first activation signal is correspondingly also a continuous signal or the associated second activation signal is a discontinuous signal, for example a square-wave signal.
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 are two LEDs 24, which are provided as illuminants for backlighting an at least partially translucent surface of the operating element 10.
  • the at least partially transparent transmittance of the surface of the operating element 10 it is preferably translucent, at least in the region of the illuminant.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of an embodiment of the operating element 10.
  • Two buttons 26, 27 are shown, which together form the switching means 20 with at least two visual states. A first switching state results from the operation of the first button 26 and a second switching state results accordingly upon actuation of the second button 27.
  • Each button 26, 27 is spatially associated with each one of the LEDs 24, which are each embedded in a reflector 28 and Backlighting designed as a switching rocker 30, at least partially transparent surface are provided.
  • the switching rocker 30 cooperates with a respective reflector 28 such that upon actuation of the rocker 30, the applied force transmitted by the respective reflector 28 to the underlying button 26, 27 and correspondingly an associated switching signal is generated, via the input 14 to the top control unit 12 arrived.
  • the operating element 10 has the functioning as a vibrating means Motor 22 with imbalance at a central position, eg approximately in the middle.
  • the two buttons 26, 27 are arranged on both sides of the motor 22.
  • Cabriolethuss proposed, wherein the operating element 10 comprises vibration means 22 for outputting a haptic sense of an operator responsive signal and wherein the operating element 10 is provided for outputting this signal in response to at least one signal occurring outside the control element.
  • the vibration means may also be another, the haptic senses of the operator appealing, for example, heated means may be provided.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung bei Betätigung eines Bedienelementes (10) zur Ansteuerung eines beweglichen Elements, insbesondere eines Verdecks, eines Cabrioletfahrzeugs, vorgeschlagen, wobei das Bedienelement (10) ein Mittel (22) zum Abgeben eines haptische Sinne einer Bedienperson ansprechenden Signals umfasst und wobei das Bedienelement (10) zum Abgeben dieses Signals in Abhängigkeit von mindestens einem außerhalb des Bedienelements auftretenden Signal vorgesehen ist.

Description

VORRICHTUNG ZUR BEDIENUNGSRÜCKMELDUNG IN EINEM CABRIOLETFAHRZEUG UND VERFAHREN ZU DEREN BETRIEB
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung in einem Cabrioletfahrzeug und ein Verfahren zu deren Betrieb. Speziell bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung mit zumindest einem Bedienelement zur Ansteuerung eines beweglichen Elementes, insbesondere eines Verdecks, in dem Cabrioletfahrzeug.
Eine Signalisierung von Rückmeldungen bei Bedienungshandhabungen ist allgemein bekannt. Häufig basieren solche Rückmeldungen auf der Abgabe optischer oder akustischer Signale. Dies ist insbesondere für Cabrioletfahrzeuge insoweit nicht ganz optimal, als sich herausgestellt hat, dass der Bediener beim Betätigen eines Bedienelements, also im Falle des Cabrioletverdecks z.B. des sogenannten Verdeckschalters, oftmals in Richtung auf das Verdeck schaut und insoweit optische Bedienungsrückmeldungen nicht wahrnimmt. Bei akustischen Bedienungsrückmeldungen hat sich gezeigt, dass der Bediener das akustische Signal nicht unmittelbar mit der von ihm durch Betätigen des jeweiligen Bedienelements aktuell abgerufenen Funktion assoziiert, so dass z.B. bei Bedienfehlern eine ausreichend schnelle Reaktion, im einfachsten Falle also ein Loslassen des Bedienelements, häufig nicht erfolgt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, bei dem die o.g. Nachteile vermieden und zumindest reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist bei einer Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere einem Cabrioletfahrzeug, das ein Bedienelement zur Ansteuerung eines beweglichen Elements des Fahrzeugs, insbesondere eines Verdecks des Cabrioletfahrzeugs, umfasst, vorgesehen, dass das Bedienelement Vibrationsmittel zum Abgeben eines haptische Sinne einer Bedienperson ansprechenden Signals umfasst und dass das Bedienelement zum Abgeben dieses Signals in Abhängigkeit von mindestens einem außerhalb des Bedienelements auftretenden Signal vorgesehen ist.
Ebenfalls wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Dazu ist bei einem Verfahren zum Betrieb der Eingangs genannten Vorrichtung vorgesehen, dass das Bedienelement zur Ansteuerung des beweglichen Elements, insbesondere also des Verdecks, an einen Eingang eines Steuergerätes, insbesondere eines Verdecksteuergerätes, sowie zur Aktivierung des Vibrationsmittels durch das Steuergerät an einen Ausgang des Steuergerätes angeschlossen ist. Das Steuergerät generiert zur Aktivierung des Vibrationsmittels ein Signal - das oben als außerhalb des Bedienelements auftretendes Signal bezeichnete Signal - wenn anhand interner Verarbeitung von Daten, die im Betrieb des Steuergerätes im Zusammenhang mit z.B. einer Bewegung der jeweils beeinflussten Einheit, also z.B. des Verdecks, anfallen, ableitbar ist, dass eine Ausnahmesituation in Bezug auf die Bewegung der Einheit (des Verdecks) aufgetreten ist und/oder (unmittelbar) bevorsteht.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch Abgabe einer haptische Sinne der Bedienperson ansprechenden Signals die Bedienperson, auch wenn deren optische und akustische Aufmerksamkeit nicht unmittelbar dem Bedienelement gilt, dennoch auf die abgerufene Funktion und/oder eine eventuelle Ausnahmesituation aufmerksam gemacht werden kann, indem diese bei fortdauernder Betätigung des Bedienelements durch das haptische Sinne ansprechende Signal, also z.B. durch ein Vibrieren des Bedienelementes, entsprechend aufmerksam gemacht wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Darin zeigen
Fig. 1 ein schematisch vereinfachtes Schaltbild einer Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung mit einem Bedienelement und einem Verdecksteuergerät und
Fig. 2 eine Ausführungsform eines solchen Bedienelements im Längsschni11.
Fig. 1 zeigt am Beispiel eines Cabrioletfahrzeugs in schematisch vereinfachter Darstellung ein zur Ansteuerung eines nicht dargestellten, an sich bekannten Verdecks eines Cabrioletfahrzeugs vorgesehenes Bedienelement 10. Zur Ansteuerung des Verdecks ist das Bedienelement 10 an ein Verdecksteuergerät 12 als Beispiel für ein Steuergerät zur Ansteuerung und/oder Aktivierung grundsätzlich beliebiger Elemente und Aggregate in insbesondere einem Kraftfahrzeug, z.B. also ein Fensterheber oder dergleichen, angeschlossen und zwar einerseits an einen Eingang 14 und einen Ausgang 16 des Verdecksteuergerätes 12.
Das Bedienelement 10 umfasst Schaltmittel 20 zur Ansteuerung des Verdecks, also zumindest zum Aktivieren und Deaktivieren des jeweiligen Elements bzw. zum öffnen des Verdecks und zum Schließen des Verdecks. Entsprechend sind bei dem Bedienelement 10 zur Verdecksteuerung für das Schaltmittel 20 auch drei Schaltzustände dargestellt, in Fig. 1 mit „0", „1" und „2" bezeichnet, wobei in der mit „1" bezeichneten Schaltstellung z.B. das Öffnen des Verdecks und entsprechend in der mit „2" bezeichneten Schaltstellung das Schließen des Verdecks ausgelöst wird. Die Schaltstellung „0" bezeichnet eine neutrale Position.
Zur Bedienungsrückmeldung, insbesondere zur Bedienfehlersignalisierung, weist das Bedienelement 10 als Vibrationsmittel 22 einen Motor 22 mit einer Unwucht auf. Der Motor mit Unwucht 22 ist ein Beispiel für ein Vibrationsmittel 22, das unter Zuführung von Energie, insbesondere unter Zuführung von elektrischer Energie, zur Abgabe mechanischer Schwingungen von meist hoher Frequenz und relativ kleiner Amplitude geeignet und vorgesehen ist. Andere Vibrationsmittel, z.B. sogenannte Piezoaktoren, Elektro- magnete oder dergleichen sind alternativ ebenfalls verwendbar und von der Erfindung mit umfasst.
Das jeweilige Vibrationsmittel 22, in der dargestellten Ausführungsform in Fig. 1 also der Motor 22, wird durch das Verdecksteuergerät 12 über dessen Ausgang 16 angesteuert. Dieser Ausgang 16 wird bei einer Bedienungsrückmeldung in Form einer Bedienfehlersignalisierung durch das Verdecksteuergerät 12 immer dann aktiviert, wenn anhand interner Verarbeitung von Daten, die beim Betrieb des Verdecksteuergerät 12 im Zusammenhang mit einer Bewegung des Verdecks anfallen, ableitbar ist, dass eine Ausnahmesituation in Bezug auf die Bewegung des Verdecks aufgetreten ist oder (unmittelbar) bevorsteht. Eine solche Ausnahmesituation liegt z.B. vor, wenn bei einem halbautomatischen Verdeck das Dach nicht vor dem Öffnen entriegelt ist oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zu hoch ist, um das Verdeck schließen zu können. Dann aktiviert das Verdecksteuergerät 12 über den Ausgang 16 das Vibrationsmittel 22, so dass insgesamt das Bedienelement 10, das als Verdeckschalter fungiert, zum Vibrieren gebracht wird. Da das Vibrieren vom Bediener direkt mit der Verdeckbetätigung in Zusammenhang gebracht wird, kann auf diese Weise diesem sehr eindringlich ein Bedienfehler mitgeteilt werden. Damit ist gewährleistet, dass der Zusammenhang zwischen Fehlersignal, also dem Vibrieren des Verdeckschalters, und dem zugrundeliegenden Fehler, also einer Ausnahmesituation in Bezug auf die Bewegung des Verdecks, vom Bediener eindeutig zugeordnet wird. Damit kann die Gefahr von Fehlbedienungen und daraus resultierenden möglichen Folgeschäden vermieden oder zumindest verringert werden.
Allgemein lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung und das korrespondierende Verfahren selbstverständlich nicht nur zur Signalisierung von Bedienfehlern sondern ganz allgemein zum Erzeugen einer Rückmeldung für eine Betätigung eines Bedienelements oder dergleichen einsetzen. Beispiele für weitere Bedienelemente in diesem Zusammenhang sind Bedienelemente zur Aktivierung der Fensterheber. Auch kann eine kombinierte Bedienungsrückmeldung und
Bedienfehlersignalisierung vorgesehen sein, etwa derart, dass zur Bedienungsrückmeldung ein erstes haptisches Signal und zur Bedienfehlersignalisierung ein zweites haptisches Signal abgegeben wird. Als erstes haptisches Signal zur Bedienungsrückmeldung kommt dabei z.B. eine kontinuierliche Vibration auf Basis vergleichsweise geringer Schwingungsamplituden in Betracht. Entsprechend würde sich ein zweites haptisches Signal zur Bedienfehlersignalisierung davon unterscheiden, dass das Signal diskontinuierlich, z.B. für jeweils 50ms mit einer Pause von einigen Millisekunden, und mit einer erhöhten Schwingungsamplitude abgegeben wird. Das erste und zweite sowie jedes evtl. weitere haptische Signal basiert dabei auf einem zugrunde liegenden Aktivierungssignal mit dem das oder die Vibrationsmittel angesteuert werden. Im Falle des oben beschriebenen kontinuierlichen ersten und diskontinuierlichen zweiten haptischen Signals ist entsprechend auch das zugehörige erste Aktivierungssignal ein kontinuierliches Signal bzw. das das zugehörige zweite Aktivierungssignal ein diskontinuierliches Signal, z.B. ein Rechtecksignal.
In Fig. 1 ebenfalls dargestellt sind zwei LEDs 24, die als Leuchtmittel zur Hinterleuchtung einer zumindest abschnittsweise lichtdurchlässigen Oberfläche des Bedienelements 10 vorgesehen sind. Im Hinblick auf die zumindest abschnittsweise Lichtdurchlässigkeit der Oberfläche des Bedienelements 10 ist diese bevorzugt zumindest im Bereich der Leuchtmittel lichtdurchlässig.
Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt eine Ausführungsform des Bedienelementes 10. Man erkennt zwei Taster 26, 27, die zusammen das Schaltmittel 20 mit mindestens zwei Sehaltzuständen bilden. Ein erster Schaltzustand ergibt sich dabei bei Betätigung des ersten Tasters 26 und ein zweiter Schaltzustand ergibt sich entsprechend bei Betätigung des zweiten Tasters 27. Jedem Taster 26, 27 ist räumlich jeweils eine der LEDs 24 zugeordnet, die jeweils in einen Reflektor 28 eingebettet sind und zur Hinterleuchtung einer als Schaltwippe 30 ausgeführten, zumindest abschnittsweise lichtdurchlässigen Oberfläche vorgesehen sind. Dabei wirkt die Schaltwippe 30 mit jeweils einem Reflektor 28 derart zusammen, dass bei Betätigung der Schaltwippe 30 die aufgewandte Kraft mittels des jeweiligen Reflektors 28 zum darunter liegenden Taster 26, 27 übertragen und entsprechend ein zugeordnetes Schaltsignal erzeugt wird, das über den Eingang 14 zum Verdecksteuergerät 12 gelangt. Das Bedienelement 10 weist den als Vibrationsmittel fungierenden Motor 22 mit Unwucht an einer zentralen Position, also z.B. näherungsweise in der Mitte auf. Die beiden Taster 26, 27 sind dabei beidseitig des Motors 22 angeordnet.
Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen:
Es wird eine Vorrichtung zur Bedienungsrückmeldung, insbesondere zur Signalisierung eines Bedienfehlers (Bedienfehlersignalisierung) , bei Betätigung eines Bedienelementes 10 zur Ansteuerung eines beweglichen Elements, insbesondere eines Verdecks, eines
Cabrioletfahrzeugs, vorgeschlagen, wobei das Bedienelement 10 Vibrationsmittel 22 zum Abgeben eines haptische Sinne einer Bedienperson ansprechenden Signals umfasst und wobei das Bedienelement 10 zum Abgeben dieses Signals in Abhängigkeit von mindestens einem außerhalb des Bedienelements auftretenden Signal vorgesehen ist. Statt des Vibrationsmittels kann auch ein anderweitiges, die haptischen Sinne des Bedieners ansprechendes, beispielsweise beheizbares Mittel, vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Bedienungsrückmelάung in einem Cabrioletfahrzeug, umfassend ein Bedienelement (10) zur Ansteuerung eines beweglichen Elements, insbesondere eines Verdecks, des Cabrioletfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (10) ein Mittel (22) zum Abgeben eines haptische Sinne einer Bedienperson ansprechenden Signals umfasst und dass Bedienelement (10) zum Abgeben dieses Signals in Abhängigkeit von mindestens einem außerhalb des Bedienelements auftretenden Signal vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mittel (22) als Vibrationsmittel ausgeführt ist, das unter Zuführung von Energie, insbesondere unter Zuführung von elektrischer Energie, zur Abgabe mechanischer Schwingungen geeignet und vorgesehen ist bzw. sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , wobei das oder die Vibrationsmittel (22) einen Motor mit einer Unwucht oder ein Piezoelement oder einen Elektromagneten umfasst bzw. umfassen.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur Ansteuerung des oder jedes Vibrationsmittels
(22) im Falle eines ersten außerhalb des Bedienelements auftretenden Signals ein erstes Aktivierungssignal und im Falle eines zweiten außerhalb des Bedienelements auftretenden Signals ein zweites Aktivierungssignal vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement (10) das oder die Vibrationsmittel (22) an einer zentralen Position aufweist und wobei das Bedienelement (10) zumindest ein Schaltelement (20; 26, 27) umfasst, das neben dem Vibrationsmittel (22) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mittel 22 als ein unter Zuführung von Energie, insbesondere unter Zuführung von elektrischer Energie beheizbares Mittel ausgeführt ist, wobei die Temperatur- ■ änderung am Bedienelement durch den Bediener wahrnehmbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement (10) Leuchtmittel (24) sowie eine zumindest abschnittsweise lichtdurchlässige Oberfläche umfasst .
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 und 7, wobei die zumindest abschnittsweise lichtdurchlässige Oberfläche als Schaltwippe (30) ausgestaltet und zur Betätigung jeweils eines der Schaltmittel (26, 27) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Leuchtmittel (24) in Form zumindest eines separaten Leuchtmittels (24) ausgeführt ist und wobei dieses Leuchtmittel (24) einem Schaltmittel (26, 27) räumlich zugeordnet ist.
10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei das Bedienelement (10) zur Ansteuerung insbesondere des Verdecks an einen Eingang (14) eines Steuergeräts (12) und zur Aktivierung des Mittels (22) durch das Steuergerät (12) an einen Ausgang (16) des Steuergeräts
(12) angeschlossen ist, wobei das Steuergerät (12) ein Signal zur Aktivierung des Vibrationsmittels (22) generiert, wenn anhand interner Verarbeitung von Daten, die beim Betrieb des Steuergerätes (12) im Zusammenhang mit insbesondere einer Bewegung des Verdecks anfallen, ableitbar ist, dass eine Ausnahmesituation in Bezug insbesondere auf die Bewegung des Verdecks aufgetreten ist.
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