WO2022269025A1 - Verfahren zum betrieb eines verstellsystems für einen innenraum eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2022269025A1
WO2022269025A1 PCT/EP2022/067313 EP2022067313W WO2022269025A1 WO 2022269025 A1 WO2022269025 A1 WO 2022269025A1 EP 2022067313 W EP2022067313 W EP 2022067313W WO 2022269025 A1 WO2022269025 A1 WO 2022269025A1
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adjustment
interior
routine
person
path
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PCT/EP2022/067313
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Inventor
Matthias Gempel
Thomas Weingärtner
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Brose Fahrzeugteile Se & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg
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    • B60N2002/0055—Arrangement or mounting of seats in vehicles, e.g. dismountable auxiliary seats characterised by special measures to ensure that no seat or seat part collides, during its movement, with other seats, seat parts or the vehicle itself

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an adjustment system for an interior of a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a control arrangement for operating an adjustment system according to the preamble of claim 16, a motor vehicle for carrying out such a method according to claim 17 and a computer program product according to claim 18 and a computer-readable medium according to claim 19.
  • Interior elements include seats, bench seats, consoles, operating elements, screens, screens, shelves, lighting elements, interior mirrors, trim parts or the like, which are assigned to the interior of the motor vehicle.
  • the operator of the motor vehicle can, among other things, manually trigger a motorized adjustment and, in particular, access preset configurations of interior elements in which an automatic adjustment is to take place.
  • Examples of such configurations are different seat positions such as upright seat backs, reclining positions with lowered seat backs, or a conference configuration with seating surfaces facing one another in the case of multiple seats.
  • the known method (DE 10 2019 209 740 A1), on which the invention is based, uses an interior sensor arrangement in order not to fall below a minimum distance between the interior element and another object in the adjustment.
  • the invention is based on the problem of designing and developing the method for operating an adjustment system in such a way that the comfort and safety for the operator during the adjustment is further improved.
  • the movement sequence during motorized adjustment can also have a negative effect on the comfort of the operator.
  • intermediate configurations of the interior element, which are run through in the adjustment routine can cause the operator to adopt uncomfortable postures.
  • speeds or accelerations that are perceived as unpleasant can also affect the operator.
  • the adjustment routine can be controlled in such a way that there are no undesired effects on the operator.
  • the control arrangement uses a personal model for the person accommodated by the motor-driven adjustable interior element, which represents the body geometry and the body kinematics of the person, and via an interior element model, which represents the interior element geometry and the adjustment kinematics of the motor-driven adjustable interior element , decrees that by means of the control arrangement using the person model and the interior element model, the body configurations of the person resulting from a motorized adjustment of the interior element are predicted, and that the control in the adjustment routine is carried out by means of the control arrangement while maintaining a comfort specification for the resulting body configurations.
  • a path planning routine performed by means of the control arrangement in which an adjustment path is determined based on the interior element model while maintaining the comfort specification.
  • the comfort during the adjustment can be optimized in the path planning routine, in particular when there are several possible adjustment paths.
  • Probabilistic path planning methods have proven to be particularly suitable here, as a result of which extensive optimization is achieved in many cases with comparatively little computing effort.
  • the path planning routine also allows the adjustment path to be determined, taking into account further secondary conditions.
  • the comfort specification according to claim 4 particularly preferably relates to a predicted body parameter. With this, among other things, certain body configurations that are perceived as uncomfortable can easily be avoided in the adjustment routine.
  • the comfort requirement can also be defined according to claim 5 in relation to interaction parameters between the body and at least one object, in particular the motorized adjustable interior element. For example, excessive friction effects occurring during the adjustment can be avoided.
  • the comfort specification contains at least one threshold value that is to be observed.
  • the comfort specification can also relate to the optimization of an associated comfort weighting, which, for example, increases flexibility in path planning.
  • the person model and/or the comfort specification can be stored individually for the operator of the motor vehicle in a person profile.
  • a further flexibility in the adjustment routine results in the embodiment according to claim 8 through an end configuration specification with different end configurations he is allowed, which enables a further optimization of the adjustment comfort.
  • Claim 9 also relates to a collision check in the path planning routine, with which the path planning routine determines a collision-free adjustment path under the comfort specification.
  • the use of an indoor sensor arrangement, which is generally provided for detecting objects in the interior, is particularly preferred here.
  • the interior sensor arrangement also allows monitoring of the motor-adjustable interior element to determine the configuration.
  • the further embodiment according to claim 11 is particularly preferred, where according to an identification routine the recognition of different interior elements is permitted. Consequently, the adjustment system can be of modular design and allow for different configurations of the interior of a vehicle type. The adjusting system can, in particular also during operation of the motor vehicle, be modified by adding, exchanging or removing interior elements.
  • the adjustment routine uses predeterminable master configurations for the adjustment kinematics and master adjustment paths between master configurations. This achieves a reduction in the computing effort, while at the same time the convenience can be further optimized. The operator can also be given the opportunity to design new master configurations and master adjustment paths himself.
  • a motor vehicle for carrying out the proposed method is claimed as such.
  • a computer program product for the proposed control arrangement is claimed as such.
  • a computer-readable medium on which the proposed computer program is stored is claimed as such.
  • FIG. 1 is a perspective view of a proposed motor vehicle for carrying out the proposed method in a) a first configuration and b) a second configuration of the adjustment system,
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a passenger model and an interior element model
  • Fig. 3 a) a schematic representation of a motorized adjustable interior element, b) a diagram with degrees of freedom and configurations, c) a schematic representation of configurations, and d) and e) schematic Representations of adjustment paths between configurations.
  • the invention relates to a method for operating an adjustment system 1 for an interior 2 of a motor vehicle 3.
  • the interior 2 is to be understood here as the inner section of the motor vehicle 3, which has the passenger compartment.
  • the interior 2 are here assigned to various interior elements of the motor vehicle 3, which in principle can be designed to be static or adjustable.
  • Static interior elements are arranged immovably relative to the rest of the motor vehicle 3 .
  • Adjustable interior elements are set up to be brought into at least two different positions relative to the rest of the motor vehicle 3 .
  • the adjustable interior elements can basically be adjusted by motor and/or manually. For possible configurations of the interior elements, reference is also made to the introductory statements.
  • the adjustment system 1 has at least one interior element 4 that can be adjusted by a motor to accommodate at least one part of a person's body 5 .
  • the motor-adjustable interior element 4 can be adjusted between different configurations by means of a drive arrangement 6 with at least one actuator 7 via adjustment kinematics.
  • the motor-adjustable interior element 4 is, as shown in FIG. 1, preferably designed as a seat. In principle, the motor-adjustable interior element 4 can also be designed as part of a seat, for example as an armrest or backrest.
  • Other interior elements that can be adjusted by motor and are designed to accommodate at least one body part of a person 5 are also conceivable, for example a footrest, a handle, a shelf or the like. Under a recording of at least one part of the body of the person 5, it is understood that the motor-adjustable interior element 4 is designed for mechanical, er gonomic contact with the person.
  • the adjustment system can have a number of interior elements 4, which can be adjusted by motor, for accommodating people 5, including a number of seats.
  • the actuators 7 are generally electrically controllable actuators, for example rotary electric motors and/or electric linear motors, magnetic, pneumatic and/or hydraulic actuators or the like, which cause a motorized adjustment of the motorized adjustable interior element 4 via a drive movement .
  • the drive arrangement 6 can have an actuator 7 or a plurality of actuators 7.
  • actuators 7 are provided in particular to implement an adjustment in different degrees of freedom of the motorized adjustable interior element 4, for example a longitudinal adjustment, a height adjustment and a pivot adjustment. Several actuators 7 can also be provided for one degree of freedom
  • the adjustment kinematics are understood to be the components of the adjustment system 1 and in particular of the motor-adjustable interior element 4, which enable movement of the motor-adjustable interior element 4, for example joints, hinges, guide rails or the like chen.
  • 3a) and Fig. 3b) show an example of three degrees of freedom Xi, X2, X3 of the motorized adjustable interior element 4 for the configurations Mi, M2, M3.
  • Xi represents, for example, the position of the longitudinal adjustment of a seat, X2 the position of the height adjustment of the seat and X3 the position, here the swivel angle, of the backrest relative to the rest of the seat.
  • Alternative or additional degrees of freedom are conceivable.
  • the configuration Mi indicates all of the positions of the degrees of freedom Xi . . . X n of the interior elements 4 that can be adjusted by motor.
  • the degrees of freedom Xi . . . X n can be continuously variable and/or at least partially only assume discrete values. In the latter case, for example, only specific, discrete positions of the motorized adjustable interior element 4 can be reached, for example due to a mechanical detent or the like.
  • the drive arrangement 6 is at least least self-locking for a part of the degrees of freedom, so that the configuration Mi is retained even without an activation of the drive arrangement 6 .
  • a control arrangement 8 is provided for controlling the drive arrangement 6 .
  • the control arrangement 8 has here and preferably a control electronics for implementing the control tasks in the motorized adjustment.
  • the control arrangement 8 has an interior control 9 which communicates with a data server 10 via a communication network.
  • the interior control 9 can, in turn, have several decentralized components, for example a drive control assigned to the drive arrangement 6, and/or be integrated in a central motor vehicle control.
  • the control arrangement 8 can also be integrated overall in the motor vehicle 3 according to an embodiment not shown here.
  • the drive arrangement 5 is controlled in an adjustment routine in order to adjust the motor-adjustable interior element 4 from an initial configuration into an end configuration via the adjustment kinematics.
  • Fig. 3b) shows different configurations Mi, M2 ... M n , the positions of the degrees of freedom Xi, X2 ... Xn can vary schematically from a minimum value up to a maximum value. The positions of the degrees of freedom Xi, X2 .
  • the initial configuration represents the configuration Mi present at the start of the adjustment routine.
  • the final configuration is accordingly the configuration Mi that is to be achieved with the adjustment routine.
  • Various initial configurations and final configurations are conceivable, for example an adjustment of the seats from an upright position to a reclining position, an adjustment from an orientation of the seats in the direction of travel to a configuration of the seats with the seats facing each other, folded or unfolded shelves or similar.
  • the control arrangement 8 has a person model for the person 5 accommodated by the motor-driven adjustable interior element, which represents the body geometry and the body kinematics of the person, as well as an interior element model, which represents the interior geometry and the adjustment kinematics of the motor-adjustable interior space element 4 .
  • FIG. 2 schematically shows aspects of a personal model of the person 5 and an interior element model of the motor-driven adjustable interior element 4.
  • the body geometry is to be understood here as the spatial expansion of the person 5.
  • the geometry of the interior element is to be understood as meaning the spatial expansion of the interior element 4 that can be adjusted by a motor.
  • the motorized adjustable interior element 4 is divided into interior element segments 4a-4e and the person 5 in the person model is divided into body segments 5a-5i.
  • the movement possibilities of the person's body are modeled with the body kinematics of the person 5 .
  • a kinematics of an ankle is modeled between the body segments 5h and 5i, which reflects the behavior of the body under a foot movement.
  • the comfort requirement generally relates to a restriction of the control to avoid body configurations that are to be classified as uncomfortable and/or movements between body configurations that are to be classified as uncomfortable.
  • the comfort specification can be specified individually for the person 5 .
  • the comfort specification can contain an optimization of the parameters that occur during the adjustment routine and relate to comfort.
  • a path planning routine is carried out by means of the control arrangement 8, in which, based on the interior element model, an adjustment path from the initial configuration to the final configuration is determined while complying with the comfort specification.
  • the control in the adjustment routine is carried out by means of the control arrangement 8 according to the adjustment path determined.
  • the path planning routine is preferably carried out when the adjustment routine is triggered, for example when the operator requests a desired final configuration. If the initial configuration is known, the control arrangement 8 determines an adjustment path to the final configuration based on the interior element model.
  • the path planning routine can be carried out during the motorized adjustment, in particular repeatedly, with an adjustment path being determined from the present configuration as the initial configuration to the final configuration.
  • the adjustment path determined can be displayed in a time dependency of the respective degrees of freedom Xi, X2 . . . Xn, which is shown in FIGS. 3d) and e).
  • a chronological sequence of activations can also be provided, with an actuator 7 being adjusted first and only then a further actuator 7 being adjusted (here X2 and X3 in FIG. 3d)).
  • the adjustment path determined can also contain a reversing of an actuator (here Xi in FIG. 3e).
  • the path planning routine also allows the adjustment path to be optimized for various possible alternatives.
  • 3c) schematically shows different possible paths between the configurations Mi.
  • the configuration Mi is the initial configuration and the configuration Ms is provided as the end configuration, it can be taken into account in the path planning routine whether the possible adjustment paths comply with the comfort specification.
  • One of the adjustment paths that meets the comfort specification is selected for the adjustment, in particular based on a further secondary condition.
  • the adjustment path in the path planning routine is determined based on a probabilistic path planning method.
  • probabilistic path planning methods the computational effort required to determine the adjustment path can be reduced to a large extent. Consequently, a significant time delay at the start of the adjustment routine is avoided and, in particular, path planning in real time during the adjustment is made possible.
  • the adjustment path is determined based on a Rapidly Exploring Random Tree (RRT) method and/or Probabilistic Roadmap (PRM) method.
  • RRT Rapidly Exploring Random Tree
  • PRM Probabilistic Roadmap
  • an adjustment path is determined here, preferably based on the interior element model, while complying with the comfort specification (step 1) and the determined adjustment path is optimized with regard to at least one additional secondary condition (step 2).
  • Possible secondary conditions of the path planning routine are, in particular, a minimization of the adjustment time and/or the adjustment path.
  • the optimized adjustment path is in turn checked for compliance with the comfort specification and used as an adjustment path in the control if the check is successful. In this way, an optimized adjustment path that satisfies the comfort requirement can be determined in a simple manner.
  • Path planning steps 1 and 2 above can be performed iteratively. In particular, the determination of the adjustment path is carried out iteratively while complying with the comfort specification and the optimization with regard to the additional secondary condition.
  • the comfort specification relates to at least one predicted body parameter of the body configurations.
  • the body parameter is a parameter derived from the predicted body configurations.
  • the body parameter is preferably a relative position of body parts, in particular an angle and/or a distance between body parts.
  • the body parts can correspond to the body segments 5a-5i shown in FIG. An example of such an angle is the angle of the ankle between body segments 5h and 5i in FIG. 2.
  • the distance between body parts can be representative of the extent to which a body part is stretched and/or whether body parts are touching.
  • Other possible body parameters relate to a speed of body parts and/or an acceleration of body parts, which can be determined from the time dependence of the predicted body configuration.
  • the comfort specification relates to at least one predicted interaction parameter between the person 5 and at least one object in the interior 2.
  • the object is in particular the motorized adjustable interior element 4.
  • the interaction parameter between of the person 5 and another object that is in mechanical contact with the person 5 in the adjustment routine or comes into mechanical contact with the person 5. Examples of this are the floor of the interior 2 and static interior space elements such as static armrests or the like.
  • the interaction parameter preferably relates to an alignment of body parts relative to an object, in particular to the motor-adjustable interior element 4, and to gravity.
  • the interaction parameter is here representative of the type of support of the person 5 by the object. For example, an extreme tilting of a part of the seat can result in the person 5 being insufficiently supported.
  • the interaction parameter preferably relates to a support surface of body parts on the motor-adjustable interior element 4.
  • a support surface is the size of the contact surface between the motor-adjustable interior element 4 and the person 5.
  • the support surface can be variable in terms of adjustment, with support surfaces that are too small from leading to a loss of comfort.
  • the interaction parameter preferably relates to a predicted frictional force between body parts and the object.
  • the friction values of the surface material of the object can be known and the resulting friction effects on the body parts can be estimated.
  • friction values of the body parts can be previously known or can be estimated on the basis of specifications, for example depending on whether the body part is a clothed body part or is in contact with the skin.
  • the requirements for the interaction parameter are specified differently. For example, a possible displacement of clothing due to frictional effects in the comfort specification can be evaluated in a different way than a frictional effect on the skin of person 5.
  • the comfort requirement contains compliance with at least one threshold value, in particular for at least one body parameter and/or at least one interaction parameter.
  • the threshold values can be minimum or maximum values for parameters of the body configuration, which means that going through certain body configurations that are to be classified as uncomfortable in the adjustment routine is ruled out with a high degree of certainty.
  • the comfort specification can also contain the optimization of a comfort weighting assigned to the at least one body parameter and/or at least one to the interaction parameter.
  • the comfort weighting here represents a (relative) measure of the comfort perceived with the parameter of the body configuration. For example, uncomfortable body configurations receive a lower comfort weight than comfortable body configurations.
  • personal models and/or comfort specifications for different people 5 are or are stored in personal profiles.
  • the personal profile stored for the person 5 identified as the operator of the motor vehicle 3 is used in the adjustment routine in a personalization routine by means of the control arrangement 8 .
  • the personal profiles can be stored in a memory of the control arrangement 8, the person 10 being identified, for example, using an identification unit, for example an electronic key or a mobile device carried by the person 5, such as a cell phone.
  • a personal profile can also be stored in a memory of the identification unit and read out by the control arrangement 8 .
  • the final configuration does not necessarily have to be specified for all degrees of freedom Xi, X2 . . . Xn for the path planning routine.
  • an end configuration default is provided for the adjustment routine, according to which different end configurations are permitted.
  • the control is carried out in compliance with the comfort specification in one of these permitted final configurations.
  • individual degrees of freedom Xi, X2 . . . Xn can be left open overall in the final configuration specification.
  • Permissible ranges for degrees of freedom Xi, X2 . . . Xn can also be provided.
  • a reclining position of the seats can be provided as a final configuration specification, but the angle of rotation of the seats is left open.
  • the final configuration can also be selected on the basis of the comfort specification, with the final configuration being selected in such a way that the comfort in the adjustment routine is optimized overall.
  • the control arrangement 8 has here and preferably an obstacle presentation of objects in the interior 2 for a collision check during the adjustment.
  • interior objects 2 included in the obstacle representation can be shown, the interior elements, in particular the mo toric adjustable interior elements 4, the people located in the interior 2 5 and / or objects located in the interior 2 11 are understood.
  • the path planning routine a collision-free adjustment path from the initial configuration to the final configuration is determined based on the obstacle representation.
  • the control in the adjustment routine is carried out by means of the control arrangement 8 in accordance with the determined, collision-free adjustment path.
  • the adjustment kinematics preferably allow a mutual overlapping of several motor-driven adjustable interior elements 4 during the adjustment movement, so that the coordination of the adjustment routine is of particular importance.
  • the adjustment system 1 has an interior sensor arrangement 12 coupled to the control arrangement 8 for detecting objects in the interior 2.
  • the interior sensor arrangement 12 is here and preferably for detecting people 5 in the interior 2, objects 11 in the interior 2 and/or the interior element 4 that can be adjusted by a motor.
  • the interior sensor arrangement 12 can have at least one radar sensor, optical sensor, for example an imaging sensor such as a camera, in particular a ToF camera and/or 3D camera, an acoustic sensor, for example an ultrasonic sensor.
  • the interior sensor arrangement 12 can also have a seat occupancy sensor, a capacitive sensor or the like, which allows conclusions to be drawn about the presence of an object in the interior 2 .
  • the person model is preferably generated based on the detection of the person 5 by means of the interior sensor arrangement 12 .
  • the objects detected by the interior sensor arrangement 12 are classified by means of the control arrangement.
  • the person model is selected based on a model assigned to the respective object class of the recorded person 5 .
  • Different classifications of objects can also be specified for different sensors of the interior sensor arrangement 12 .
  • imaging sensors of the interior sensor arrangement 12 can allow the object to be classified using an image recognition method, so that the three-dimensional shape of the object, in particular of the person 5, can be imaged with great accuracy.
  • the three-dimensional shape of the person 5 can be approximately modeled on the basis of weight information of a person 5 detected via the interior sensor arrangement 12 starting from predefined, average person models.
  • the person model can in turn be predefined on the basis of average values that are defined for a specific country, for example.
  • the obstacle representation is preferably generated here, based on the objects detected by the interior sensor arrangement. Consequently, the current state of the interior 2, for example with regard to the presence and/or position of persons 5 and/or objects 11, can also be taken into account in the path planning routine.
  • the configuration is determined by means of the control arrangement 8 based on the detection of the motor-adjustable interior element 4 via the interior sensor arrangement 12 .
  • the configuration in particular the initial configuration, can be at least partially determined using the objects detected by the interior sensor arrangement 12 , with the position of the degrees of freedom of the adjustment kinematics being determined by means of the detection by the interior sensor arrangement 12 .
  • the interior sensor arrangement 12 can also be used to validate an already known configuration that can be determined, for example, based on the positions of the actuators 7 .
  • the motor-adjustable interior element 4 has a marking provided for recognizing the configuration via the detection by the interior sensor arrangement 12 .
  • the marking is coordinated with a simple and precise detection via sensors of the interior sensor arrangement 12 .
  • a reflective onselement for light, radar and / or ultrasound can be used as a marker.
  • interior elements 2 with different configurations of interior elements can be used. It is also possible that when the motor vehicle 3 is in operation, interior elements can be added, exchanged and/or removed. According to a further, likewise preferred embodiment, the interior elements arranged in the interior 2 are identified in an identification routine by means of the control arrangement 8 .
  • the identification can take place by detecting the interior elements via the interior sensor arrangement 12 .
  • the interior 2 is examined using image recognition for the presence of various, previously known interior elements.
  • the identification can also be carried out by means of the control arrangement 8 by recognizing an electronic marker of the interior elements.
  • the interior element in particular the motor-adjustable interior element 4
  • the obstacle representation and/or the interior element model, based on the identification, is generated by means of the control arrangement 8 .
  • a database of interior element models of predefined interior elements can be accessed in the identification routine by means of the control arrangement 8 .
  • the database is at least partially stored in an electronic memory integrated in the interior element.
  • An interior element added to the interior 2 can consequently provide the information for the path planning itself, which also makes it possible to use individually designed interior elements.
  • the electronic marker of the interior element has such an electronic memory.
  • the database can also be stored at least partially in a memory 13 of the control arrangement.
  • the database can, for example, contain element models of the interior elements available for the vehicle type.
  • the memory 13 is assigned to the data server 10 which, for example, allows cloud-based management of the models for a large number of motor vehicles 3 .
  • the identification routine is preferably triggered at the start of the vehicle operation, for example when the motor vehicle 3 is unlocked and/or when the drive engine of the motor vehicle 3 is started.
  • the identification routine can be triggered by the interior sensor arrangement 12 upon detection of an added and/or exchanged interior element.
  • the identification routine can be triggered when interior elements are assembled/disassembled, for example by manual triggering or by detecting maintenance via the central motor vehicle control. Provision can also be made for the identification routine to be triggered in a time-controlled manner, for example at regular, predetermined time intervals.
  • the detection of objects via the interior sensor arrangement 12 is preferably triggered, and in particular by means of the control arrangement 8, when vehicle operation starts, when a flap of the motor vehicle 3 is actuated, with triggering of the identification routine and/or in a time-controlled manner.
  • Under egg ner actuation of a flap is understood here as an active or passive operator input effect, which is applied to a flap such as a door, bonnet or tailgate of motor vehicle 3 . Examples of an operator action are unlocking or opening the flap.
  • the time-controlled triggering is preferably carried out cyclically and/or based on a detection probability of objects.
  • the probability of recognition can be the result of an image recognition routine, for example. If the probability of detection is low, for example, the detection of an object can be repeated, in particular at shorter time intervals, until the object has been reliably detected.
  • master configurations for the configuration and master adjustment paths which indicate an adjustment between master configurations are stored in the control arrangement 8 .
  • the control in the adjustment routine is carried out at least partially based on at least one of the master adjustment paths.
  • the configurations Mi . . . M7 shown in FIG. 3c) are predetermined master configurations, for the connection of which master adjustment paths are predefined.
  • the control arrangement 8 can also access individual master adjustment paths in order to determine a collision-free adjustment path.
  • the adjustment path between two master configurations can be given by a master adjustment path (e.g. Mi to M2). If a master adjustment path is not collision-free, a combination of master adjustment paths can also be used (e.g. Mi to Ms via M2 or M7).
  • the respective combination of master adjustment paths can in turn be selected on the basis of secondary conditions, for example a minimized adjustment path.
  • the master configurations and master adjustment paths can be designed and calculated in advance.
  • the master adjustment paths are adjustment paths that are generated with increased computing power between specified master configurations while complying with the comfort specification and with an optimization of secondary conditions.
  • the master adjustment paths are therefore preferably predetermined or precalculated adjustment paths that meet the comfort specification.
  • the person profiles can contain master configurations and/or master adjustment paths, so that these can be configured individually for the person 5 in question.
  • an intermediate adjustment path between an intermediate configuration Z, which can in particular be the initial configuration and/or the final configuration, and one of the master configurations is determined.
  • the displacement path is determined based at least in part on the intermediate displacement path.
  • the initial configuration is such an intermediate configuration Z that does not correspond to any of the master configurations.
  • the control arrangement 8 can have an intermediate adjustment path, here from the intermediate configuration on Z in the master configuration Mi, generate.
  • the intermediate configuration Z can be assigned to one of the master configurations for determining the intermediate adjustment path using an optimization specification of a predetermined metric.
  • the master configuration with the smallest distance in a predetermined metric, preferably the h or h metric, is assigned to the intermediate configuration Z.
  • the intermediate adjustment path is determined, for example, using a probabilistic path planning method, while the further adjustment path is determined at least partially based on the master adjustment paths.
  • a master configuration and/or a master adjustment path is or are preferably stored here, in particular by the operator of motor vehicle 3 .
  • the storage preferably takes place via an operator input for storing a current configuration as the master configuration.
  • the operator can design the configuration manually, for example, and save the configuration thus achieved as a master configuration with an operator input.
  • a master adjustment path can be set, in particular, by manually activating the drive arrangement 6 . The operator can activate the learning routine and then carry out a manual adjustment, which is saved as the master adjustment path.
  • At least one master adjustment path can also be optimized in the path planning routine.
  • the path planning routine can deviate from the master adjustment path, with the master adjustment path being used, for example, as the starting point for path planning.
  • the optimization of the master adjustment path is preferably based on a probabilistic path planning method for the master configurations connected by the master adjustment path. For optimization purposes, in particular if there is a collision, an alternative to at least one further master adjustment path can be undertaken.
  • the optimized master adjustment path is also preferably stored as a new master path, so that the optimized master adjustment path is available for future path planning routines.
  • a control arrangement 8 for the operation of an adjustment system 1 for an interior 2 of a motor vehicle 3 is claimed as such.
  • the adjustment system 1 has a motor-driven adjustable interior element 4 for accommodating at least one body part of a person 5, the motor-driven adjustable interior element 4 being adjustable between different configurations by means of a drive arrangement 6 with at least one actuator 7 via adjustment kinematics.
  • the control arrangement 8 controls the drive arrangement 6 in an adjustment routine to adjust the motor-adjustable interior element 4 via the adjustment kinematics from an initial configuration to an end configuration.
  • control arrangement 8 has a personal model for the person 5 accommodated by the motor-driven adjustable interior element, which represents the body geometry and the body kinematics of the person 5, and via an interior element model, which represents the interior element geometry and the adjustment kinematics of the motor-driven adjustable interior element , decrees that the control arrangement 8 uses the person model and the interior element model to predict the body configurations of the person resulting from a motorized adjustment of the interior element and that the control arrangement 8 carries out the control in the adjustment routine while complying with a comfort specification for the resulting body configurations.
  • a computer program product has commands that cause the proposed control arrangement 8 to trigger the drive arrangement 6 in an adjustment routine in order to adjust the motor-driven adjustable interior element 4 via the adjustment kinematics from an initial configuration to an end configuration adjust, to use the person model and the interior element model to predict the body configurations of the person 5 resulting from a motorized adjustment of the interior element and to carry out the control in the adjustment routine while complying with a comfort specification for the resulting body configurations.
  • the control arrangement 8 preferably has a memory in which the computer program product is stored, as well as a processor for processing the commands.
  • the computer program product has commands that cause the proposed motor vehicle to carry out the proposed method.
  • a computer-readable medium is claimed, on which the proposed computer program is stored, preferably in a non-volatile manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems (1) für einen Innenraum (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei das Verstellsystem (1) ein motorisch verstellbares Innenraumelement (4) zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person (5) aufweist, wobei das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) mittels einer Antriebsanordnung (6) mit mindestens einem Aktor (7) über eine Verstellkinematik zwischen verschiedenen Konfigurationen verstellbar ist, wobei eine Steueranordnung (8) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung (8) über ein Personenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenommene Person (5), welches die Körpergeometrie und die Körperkinematik der Person (5) repräsentiert, sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innenraumelementgeometrie und die Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innenraumelements (4) repräsentiert, verfügt, dass mittels der Steueranordnung (8) anhand des Personenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des Innenraumelements (4) resultierenden Körperkonfigurationen der Person (5) prognostiziert werden, und dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mittels der Steueranordnung (8) unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultierenden Körperkonfigurationen vorgenommen wird.

Description

Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Steueranordnung für den Betrieb eines Verstellsystems gemäß dem Oberbe griff von Anspruch 16, ein Kraftfahrzeug zur Durchführung eines solchen Verfah rens nach Anspruch 17 sowie ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 18 und ein computerlesbares Medium nach Anspruch 19.
Zur Komfortsteigerung werden Kraftfahrzeuge mit Verstellsystemen ausgestat tet, die eine motorische Verstellung von Innenraumelementen erlauben. Unter Innenraumelementen werden unter anderem Sitze, Sitzbänke, Konsolen, Be dienelemente, Blenden, Bildschirme, Ablagen, Beleuchtungselemente, Innen- Spiegel, Verkleidungsteile oder dergleichen verstanden, die dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zuzuordnen sind.
Der Bediener des Kraftfahrzeugs kann eine motorische Verstellung unter ande rem manuell auslösen und insbesondere auf voreingestellte Konfigurationen von Innenraumelementen zurückgreifen, in welche eine automatische Verstel lung erfolgen soll. Beispiele für solche Konfigurationen sind verschiedene Sitz positionen wie aufrechte Sitzlehnen, Liegepositionen mit abgesenkten Sitzleh nen oder eine Konferenzkonfiguration mit einander zugewandten Sitzflächen bei mehreren Sitzen.
Das bekannte Verfahren (DE 10 2019 209 740 A1), von dem die Erfindung ausgeht, greift auf eine Innenraumsensoranordnung zurück, um in der Verstel lung einen Mindestabstand zwischen Innenraumelement und weiteren Objekt nicht zu unterschreiten.
Zudem ist es bekannt (DE 10 2020 121 379 A1), die motorische Verstellung von Innenraumelemente zur Reaktion auf Fahrzeugbewegungen einzusetzen. Hierbei können bei der Fahrt auftretende Senk- oder Kippbewegungen über die Verstellung des Sitzes ausgeglichen werden, um eine Komfortverbesserung zu erreichen und ein Auftreten von Reise- oder Bewegungskrankheiten zu verhin dern. Verstellsysteme von heutigen Kraftfahrzeugen, insbesondere auch von teilau tonomen oder autonomen Kraftfahrzeugen, können jedoch verstellbare Innen raumelemente mit einer komplexen Verstellkinematik aufweisen. Eine Heraus- forderung ist hierbei, dass sich der motorisch bewirkte Bewegungsablauf des Innenraumelements auch nachteilig auf den Komfort des Bedieners des Kraft fahrzeugs auswirken kann.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der Komfort und die Sicherheit für den Bediener bei der Verstellung weiter verbessert wer den.
Das obige Problem wird bei einem Verfahren zum Betrieb eines Verstellsys- tems eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Mit der Erfindung wurde erkannt, dass sich neben der Endkonfiguration des In nenraumelements auch der Bewegungsablauf bei der motorischen Verstellung nachteilig auf den Komfort des Bedieners auswirken kann. Unter anderem kön nen Zwischenkonfigurationen des Innenraumelements, die in der Verstellrouti ne durchlaufen werden, den Bediener in unbequeme Körperhaltungen bringen. In der Verstellroutine können auch Geschwindigkeiten oder Beschleunigungen auf den Bedienerwirken, die als unangenehm empfunden werden.
Wesentlich ist die grundsätzliche Überlegung, dass die Auswirkung der Verstel lung auf den Bediener über eine geeignete Modellierung prognostiziert werden kann. Anhand der Prognose kann die Ansteuerung in der Verstellroutine derart erfolgen, dass unerwünschte Auswirkungen auf den Bediener ausbleiben.
Im Einzelnen wird vorgeschlagen, dass die Steueranordnung über ein Perso nenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenom mene Person, welches die Körpergeometrie und die Körperkinematik der Per son repräsentiert sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innen- raumelementgeometrie und die Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innenraumelements repräsentiert, verfügt, dass mittels der Steueranordnung anhand des Personenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des Innenraumelements resultierenden Körperkonfigu rationen der Person prognostiziert werden, und dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mittels der Steueranordnung unter Einhaltung einer Komfortvor- gäbe für die resultierenden Körperkonfigurationen vorgenommen wird.
In der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist eine mittels der Steueranordnung vorgenommene Pfadplanungsroutine vorgesehen, in wel cher basierend auf dem Innenraumelementmodell ein Verstellpfad unter Einhal- tung der Komfortvorgabe ermittelt wird. In der Pfadplanungsroutine kann der Komfort während der Verstellung optimiert werden, insbesondere wenn mehre re mögliche Verstellpfade vorliegen. Als besonders geeignet haben sich hierbei probabilistische Pfadplanungsmethoden erwiesen, wodurch in vielen Fällen ei ne weitgehende Optimierung bei vergleichsweise geringem Rechenaufwand er- reicht wird. Die Pfadplanungsroutine erlaubt auch eine Ermittlung des Verstell pfads unter Berücksichtigung weiterer Nebenbedingungen, was Gegenstand von Anspruch 3 ist.
Besonders bevorzugt betrifft die Komfortvorgabe gemäß Anspruch 4 einen prognostizierten Körperparameter. Hiermit können unter anderem bestimmte, als unangenehm empfundene Körperkonfigurationen in der Verstellroutine auf einfache Weise vermieden werden.
Ebenfalls kann die Komfortvorgabe gemäß Anspruch 5 in Bezug auf Interakti- onsparameter zwischen Körper und mindestens einem Objekt, insbesondere dem motorisch verstellbaren Innenraumelement, definieren werden. Beispiels weise können bei der Verstellung auftretende übermäßige Reibungseffekte vermieden werden. In einer besonders einfach umsetzbaren Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 enthält die Komfortvorgabe mindestens einen einzuhaltenden Schwellwert. Ebenfalls kann die Komfortvorgabe die Optimierung einer zugeordneten Kom fort-Wichtung betreffen, was beispielsweise die Flexibilität in der Pfadplanung erhöht. Das Personenmodell und/oder die Komfortvorgabe können gemäß Anspruch 7 in einem Personenprofil individuell für den Bediener des Kraftfahrzeugs hinter legt sein. Eine weitere Flexibilität in der Verstellroutine ergibt sich in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 8 durch eine Endkonfigurationsvorgabe mit verschiedenen er laubten Endkonfigurationen, womit eine weitergehende Optimierung des Ver stellkomforts ermöglicht wird. Anspruch 9 betrifft zudem eine Kollisionsprüfung in der Pfadplanungsroutine, womit die Pfadplanungsroutine unter der Komfortvorgabe einen kollisionsfreien Verstellpfad ermittelt. Besonders bevorzugt ist hierbei der Einsatz einer Innen raumsensoranordnung, die allgemein zur Erfassung von Objekten im Innen raum vorgesehen ist. Die Innenraumsensoranordnung erlaubt in der Ausgestal- tung gemäß Anspruch 10 auch eine Überwachung des motorisch verstellbaren Innenraumelements zur Ermittlung der Konfiguration.
Besonders bevorzugt ist die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 11 , wo nach eine Identifikationsroutine die Erkennung verschiedener Innenraumele- mente erlaubt. Folglich kann das Verstellsystem modular aufgebaut sein und verschiedene Zusammenstellungen des Innenraums bei einem Fahrzeugtyp ermöglichen. Das Verstellsystem kann, insbesondere auch im Betrieb des Kraftfahrzeugs, durch Flinzufügen, Austauschen oder Entfernen von Innenrau melementen noch geändert werden können.
In den weiteren Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 12 bis 15 wird in der Verstellroutine auf vorgebbare Masterkonfigurationen für die Verstellkinematik und auf Masterverstellpfade zwischen Masterkonfigurationen zurückgegriffen. Hiermit wird eine Reduzierung des Rechenaufwands erreicht, wobei gleichzeitig der Komfort weiter optimiert werden kann. Dem Bediener kann auch die Mög lichkeit gegeben werden, neue Masterkonfigurationen und Masterverstellpfade selbst zu gestalten.
Nach der weiteren Lehre gemäß Anspruch 16, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Steueranordnung für den Betrieb eines Verstellsystems für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs als solche beansprucht. Die Steuer- anordnung nimmt die angesprochene Ansteuerung unter Einhaltung der Kom fortvorgabe vor. Auf alle Ausführungen zum vorschlagsgemäßen Verfahren wird verwiesen.
Nach der weiteren Lehre gemäß Anspruch 17, der ebenfalls eigenständige Be deutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des vorschlagsge mäßen Verfahrens als solches beansprucht. Auch hierzu wird auf alle Ausfüh rungen zum vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen. Nach der weiteren Lehre gemäß Anspruch 18, der ebenfalls eigenständige Be deutung zukommt, wird ein Computerprogrammprodukt für die vorschlagsge mäße Steueranordnung als solches beansprucht. Auch hierzu wird auf alle Ausführungen zu den weiteren Lehren verwiesen. Nach der weiteren Lehre gemäß Anspruch 19 wird ein computerlesbares Medi um, auf dem das vorschlagsgemäße Com puterprogram m gespeichert ist, als solches beansprucht.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines vorschlagsgemäßen Kraftfahr zeugs zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens in a) einer ersten Konfiguration und b) einer zweiten Konfiguration des Verstellsystems,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Personenmodells und eines Innenraumelementmodells, Fig. 3 a) eine schematische Darstellung eines motorisch verstellbaren Innenraumelements, b) ein Diagramm mit Freiheitsgraden und Konfigurationen, c) eine schematische Darstellung von Konfigura tionen, sowie d) und e) schematische Darstellungen von Verstell pfaden zwischen Konfigurationen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems 1 für ei nen Innenraum 2 eines Kraftfahrzeugs 3. Unter dem Innenraum 2 ist vorliegend der innere Abschnitt des Kraftfahrzeugs 3 zu verstehen, der den Fahrgastraum aufweist.
Dem Innenraum 2 sind hier verschiedene Innenraumelemente des Kraftfahr zeugs 3 zugeordnet, die grundsätzlich statisch oder verstellbar ausgestaltet sein können. Statische Innenraumelemente sind relativ zum restlichen Kraft fahrzeug 3 unbeweglich angeordnet. Verstellbare Innenraumelemente sind da- gegen dafür eingerichtet, in mindestens zwei verschiedene Stellungen relativ zum restlichen Kraftfahrzeug 3 gebracht zu werden. Das Verstellen der ver stellbaren Innenraumelemente kann grundsätzlich motorisch und/oder manuell erfolgen. Zu möglichen Ausgestaltungen der Innenraumelemente wird auch auf die einleitenden Ausführungen verwiesen.
Das Verstellsystem 1 weist mindestens ein motorisch verstellbares Innenraum element 4 zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person 5 auf. Das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 ist mittels einer Antriebsanordnung 6 mit mindestens einem Aktor 7 über eine Verstellkinematik zwischen verschie- denen Konfigurationen verstellbar. Das motorisch verstellbare Innenraumele ment 4 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, vorzugsweise als Sitz ausgestaltet. Grund sätzlich kann das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 auch als Teil ei nes Sitzes, beispielsweise als Armlehne oder Rückenlehne ausgestaltet sein. Denkbar sind ebenfalls andere motorisch verstellbare Innenraumelemente, die zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person 5 ausgestaltet sind, beispielsweise eine Fußraste, ein Handgriff, eine Ablage oder dergleichen. Un ter einer Aufnahme zumindest eines Körperteils der Person 5 wird verstanden, dass das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 zum mechanischen, er gonomischen Kontakt zur Person ausgestaltet ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann das Verstellsystem mehrere motorisch verstellba re Innenraumelemente 4 zur Aufnahme von Personen 5 aufweisen, unter ande rem mehrere Sitze. Im Folgenden wird das vorschlagsgemäße Verfahren bei spielhaft anhand eines einzelnen, als Sitz ausgestalteten motorisch verstellba- ren Innenraumelements 4 erläutert. Alle Ausführungen gelten entsprechend für weitere motorisch verstellbare Innenraumelemente 4. Bei den Aktoren 7 handelt es sich allgemein um elektrisch ansteuerbare Akto ren, beispielsweise rotatorische Elektromotoren und/oder elektrische Linearmo toren, magnetische, pneumatische und/oder hydraulische Aktoren oder derglei- chen, welche über eine Antriebsbewegung eine motorische Verstellung des motorisch verstellbaren Innenraumelements 4 bewirken. Die Antriebsanord nung 6 kann je nach Ausgestaltung des motorisch verstellbaren Innenraum elements 4 einen Aktor 7 oder mehrere Aktoren 7 aufweisen. Mehrere Aktoren 7 sind insbesondere dafür vorgesehen, eine Verstellung in verschiedenen Frei- heitsgraden des motorisch verstellbaren Innenraumelements 4 umzusetzen, beispielsweise eine Längsverstellung, eine Höhenverstellung und eine Schwenkverstellung. Es können auch mehrere Aktoren 7 für einen Freiheits grad vorgesehen sein Unter der Verstellkinematik sind die Komponenten des Verstellsystems 1 und insbesondere des motorisch verstellbaren Innenraumelements 4 zu verstehen, die eine Bewegung des motorisch verstellbaren Innenraumelements 4 ermögli chen, beispielsweise Gelenke, Scharniere, Führungsschienen oder derglei chen.
Über die Verstellkinematik ist das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 in verschiedene Konfigurationen Mi bringbar. Die Fig. 3a) und Fig. 3b) zeigen beispielhaft drei Freiheitsgrade Xi, X2, X3 des motorisch verstellbaren Innen raumelements 4 für die Konfigurationen Mi , M2, M3. Hier repräsentiert Xi bei- spielsweise die Stellung der Längsverstellung eines Sitzes, X2 die Stellung der Höhenverstellung des Sitzes und X3 die Stellung, hier der Schwenkwinkel, der Rückenlehne relativ zum restlichen Sitz. Alternative oder zusätzliche Freiheits grade sind denkbar. Die Konfiguration Mi gibt hier die Gesamtheit der Stellungen der Freiheitsgrade Xi ... Xn der motorisch verstellbaren Innenraumelemente 4 an. Die Freiheits grade Xi ... Xn können hierbei kontinuierlich variierbar sein und/oder zumindest teilweise nur lediglich diskrete Werte annehmen. Im letzteren Fall sind bei spielsweise nur bestimmte, diskrete Stellungen des motorisch verstellbaren In- nenraumelements 4 zu erreichen, beispielsweise aufgrund einer mechanischen Rasterung oder dergleichen. Vorzugsweise ist die Antriebsanordnung 6 zumin- dest für einen Teil der Freiheitsgrade selbsthemmend, sodass die Konfiguration Mi auch ohne eine Ansteuerung der Antriebsanordnung 6 beibehalten wird.
Eine Steueranordnung 8 ist zur Ansteuerung der Antriebsanordnung 6 vorge- sehen. Die Steueranordnung 8 verfügt hier und vorzugsweise über eine Steue relektronik zur Umsetzung der steuerungstechnischen Aufgaben bei der moto rischen Verstellung. Hier und vorzugsweise weist die Steueranordnung 8 eine Innenraumsteuerung 9 auf, die über ein Kommunikationsnetzwerk mit einem Datenserver 10 kommuniziert. Die Innenraumsteuerung 9 kann wiederum über mehrere, dezentrale Komponenten verfügen, beispielsweise über eine der An triebsanordnung 6 zugeordnete Antriebssteuerung, und/oder in einer zentralen Kraftfahrzeugsteuerung integriert sein. Ebenfalls kann die Steueranordnung 8 gemäß einer hier nicht dargestellten Ausgestaltung insgesamt im Kraftfahr zeug 3 integriert sein.
Mittels der Steueranordnung 8 wird die Antriebsanordnung 5 in einer Verstell routine angesteuert, um das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 über die Verstellkinematik von einer Ausgangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen. Fig. 3b) zeigt verschiedene Konfigurationen Mi, M2 ... Mn, wobei die Stellungen der Freiheitsgrade Xi, X2 ... Xn schematisch von einem Mini malwert bis zu einem Maximalwert variieren können. Die Stellungen der Frei heitsgrade Xi, X2 ... Xn können anhand von Kennwerten charakterisiert werden, beispielsweise dem Verstellweg, dem Verstellwinkel, der Stellung eines inkre menteilen Wegsensors oder dergleichen.
Die Ausgangskonfiguration repräsentiert die mit dem Beginn der Verstellroutine vorliegende Konfiguration Mi. Die Endkonfiguration ist entsprechend die Konfi guration Mi, die mit der Verstellroutine erreicht werden soll. Verschiedene Aus gangskonfigurationen und Endkonfigurationen sind denkbar, beispielsweise ei- ne Verstellung von einer aufrechten Position der Sitze in eine Liegeposition, ei ne Verstellung von einer Ausrichtung der Sitze in Fahrtrichtung in eine Konfigu ration der Sitze mit zueinander gerichteten Sitzen, eingeklappte bzw. ausge klappte Ablagen oder dergleichen. Wesentlich ist nun, dass die Steueranordnung 8 über ein Personenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenommene Person 5, welches die Körpergeometrie und die Körperkinematik der Person repräsen tiert, sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innenraumele mentgeometrie und die Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innen raumelements 4 repräsentiert, verfügt.
Fig. 2 zeigt schematisch Aspekte eines Personenmodells der Person 5 und ei nes Innenraumelementmodells des motorisch verstellbaren Innenraumele ments 4. Unter der Körpergeometrie ist hierbei die räumliche Ausdehnung der Person 5 zu verstehen. Entsprechend ist unter der Innenraumelementgeomet- rie die räumliche Ausdehnung des motorisch verstellbaren Innenraumele ments 4 zu verstehen. Hier und vorzugsweise ist das motorisch verstellbare In nenraumelement 4 in Innenraumelementsegmente 4a - 4e und die Person 5 im Personenmodell in Körpersegmente 5a - 5i gegliedert. Mit der Körperkinematik der Person 5 sind die Bewegungsmöglichkeiten des Körpers der Person model- liert. Beispielsweise ist zwischen den Körpersegmenten 5h und 5i eine Kinema tik eines Fußgelenks modelliert, welche das Verhalten des Körpers unter einer Fußbewegung wiedergibt.
Wesentlich ist weiter, dass mittels der Steueranordnung 8 anhand des Perso- nenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Ver stellung des Innenraumelements 4 resultierenden Körperkonfigurationen der Person 5 prognostiziert werden.
Hierbei kann auf an sich bekannte physikalische Modelle zur Prognose der In- teraktion von räumlichen Gebilden zurückgegriffen werden, welche vorzugswei se den Einfluss der Schwerkraft berücksichtigen. In einer Ausgestaltung wer den (quasi-)statische Modelle eingesetzt, bei welchen Zwischenkonfigurationen der Körperkonfiguration zunächst einzeln betrachtet werden. Denkbar ist eben falls der Einsatz von dynamischen Modellen. Insgesamt wird ein zeitlicher Ver- lauf mehrerer Körperkonfigurationen ermittelt, der mit dem Bewegungsablauf in der Verstellroutine bewirkt wird.
Wesentlich ist ferner, dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mittels der Steueranordnung 8 unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultieren- den Körperkonfigurationen vorgenommen wird. Die Komfortvorgabe betrifft allgemein eine Einschränkung der Ansteuerung zur Vermeidung von als unkomfortabel einzustufenden Körperkonfigurationen und/oder als unkomfortabel einzustufenden Bewegungen zwischen Körperkon figurationen. Die Komfortvorgabe kann für die Person 5 individuell vorgegeben werden. Die Komfortvorgabe kann eine Optimierung der bei der Verstellroutine anfallenden, den Komfort betreffenden Parameter enthalten.
Hier und vorzugsweise wird mittels der Steueranordnung 8 eine Pfadplanungs routine vorgenommen, in welcher basierend auf dem Innenraumelementmodell ein Verstellpfad von der Ausgangskonfiguration in die Endkonfiguration unter Einhaltung der Komfortvorgabe ermittelt wird. Die Ansteuerung in der Verstell routine wird mittels der Steueranordnung 8 gemäß dem ermittelten Verstellpfad vorgenommen. Vorzugsweise wird die Pfadplanungsroutine mit dem Auslösen der Verstellrou tine vorgenommen, beispielsweise mit einem Anfordern einer gewünschten Endkonfiguration durch den Bediener. Bei bekannter Ausgangskonfiguration ermittelt die Steueranordnung 8 basierend auf dem Innenraumelementmodell einen Verstellpfad zur Endkonfiguration. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Pfadplanungsroutine während der motorischen Verstellung, insbeson dere wiederholend, vorgenommen werden, wobei ein Verstellpfad von der vor liegenden Konfiguration als Ausgangskonfiguration in die Endkonfiguration er mittelt wird. Der ermittelte Verstellpfad kann in einer Zeitabhängigkeit der jeweiligen Frei heitsgrade Xi, X2 ... Xn abgebildet werden, was in Fig. 3d) und e) gezeigt ist. Die Verstellung einzelner Freiheitsgrade Xi, X2 ... Xn, welche in der Verstellrou tine durch ein Ansteuern des dem Freiheitsgrad Xi, X2 ... Xn zugeordneten Ak tors 6 erfolgt, kann durch eine gleichzeitige Ansteuerung erfolgen (hier Xi und X2 im Zeitraum ti in Fig. 3d)). Ebenfalls kann eine zeitliche Abfolge von Ansteu erungen vorgesehen sein, wobei zunächst ein Aktor 7 verstellt wird und erst anschließend ein weiterer Aktor 7 verstellt wird (hier X2 und X3 in Fig. 3d)). Der ermittelte Verstellpfad kann auch ein Reversieren eines Aktors enthalten (hier Xi in Fig. 3e). Neben der Identifikation eines möglichen Verstellpfads erlaubt die Pfadpla nungsroutine auch eine Optimierung des Verstellpfads bei verschiedenen mög lichen Alternativen. Fig. 3c) zeigt schematisch verschiedene mögliche Pfade zwischen den Konfigurationen Mi. Ist beispielsweise die Konfiguration Mi die Ausgangskonfiguration und als Endkonfiguration die Konfiguration Ms vorgese hen, kann in der Pfadplanungsroutine berücksichtigt werden, ob die möglichen Verstellpfade die Komfortvorgabe einhalten. Einer der die Komfortvorgabe ein haltenden Verstellpfade wird zur Verstellung ausgewählt, insbesondere anhand einerweiteren Nebenbedingung.
Hier und vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Verstellpfad in der Pfadpla nungsroutine beruhend auf einer probabilistischen Pfadplanungsmethode ermit telt wird. Mit probabilistischen Pfadplanungsmethoden kann eine weitgehende Reduzierung des für die Ermittlung des Verstellpfads anfallenden Rechenauf- wands erreicht werden. Folglich wird eine nennenswerte Zeitverzögerung beim Start der Verstellroutine vermieden und insbesondere eine Pfadplanung in Echtzeit während der Verstellung ermöglicht.
Besonders bewährt hat sich hierbei, dass der Verstellpfad beruhend auf einer Rapidly-Exploring Random Tree (RRT)- Methode und/oder Probabilistic Road- map (PRM)-Methode ermittelt wird. Diese unter anderem für die autonome Na vigation und die Robotik entwickelten Pfadplanungsmethoden sind vorliegend vorteilhaft auf das Verstellsystem 1 für ein Kraftfahrzeug 3 anwendbar. Zusätz lich oder alternativ ist es möglich, den Verstellpfad beruhend auf einer Potenti- alfeldmethode und/oder einer heuristischen Suchmethode zu ermitteln.
In der Pfadplanungsroutine wird hier und vorzugsweise basierend auf dem In nenraumelementmodell ein Verstellpfad unter Einhaltung der Komfortvorgabe ermittelt (Schritt 1) und der ermittelte Verstellpfad hinsichtlich mindestens einer weiteren Nebenbedingung optimiert (Schritt 2). Mögliche Nebenbedingungen der Pfadplanungsroutine sind insbesondere eine Minimierung der Verstellzeit und/oder des Verstellwegs. Der optimierte Verstellpfad wird wiederum auf Ein halten der Komfortvorgabe geprüft und auf erfolgreiche Prüfung als Verstellpfad in der Ansteuerung verwendet. Hiermit kann auf einfache Weise ein optimierter Verstellpfad ermittelt werden, welcher der Komfortvorgabe genügt. Die oben genannten Schritte 1 und 2 zur Pfadplanung können wiederholend durchgeführt werden. Insbesondere wird die Ermittlung des Verstellpfads unter Einhaltung der Komfortvorgabe und die Optimierung hinsichtlich der weiteren Nebenbedingung damit iterativ durchgeführt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung betrifft die Komfortvorgabe mindestens einen prognostizierten Körperparameter der Körperkonfigurationen. Der Körperparameter ist hierbei ein aus den prognostizierten Körperkonfigurati onen abgeleiteter Parameter. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Körperpa- rameter um eine Relativposition von Körperteilen, insbesondere einen Winkel und/oder einen Abstand zwischen Körperteilen. Die Körperteile können hierbei den in Fig. 2 gezeigten Körpersegmenten 5a - 5i entsprechen. Ein Beispiel für einen solchen Winkel ist hierbei der Winkel des Fußgelenks zwischen den Kör persegmenten 5h und 5i in Fig. 2. Der Abstand zwischen Körperteilen kann re- präsentativ dafür sein, in welchem Maß ein Körperteil gestreckt wird und/oder ob sich Körperteile berühren. Weitere mögliche Körperparameter betreffen eine Geschwindigkeit von Körperteilen und/oder eine Beschleunigung von Körpertei len, die aus der Zeitabhängigkeit der prognostizierten Körperkonfiguration er mittelt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung betrifft die Komfortvorgabe mindestens einen prognostizierten Interaktionsparameter zwischen der Person 5 und min destens einem Objekt im Innenraum 2. Bei dem Objekt handelt es sich insbe sondere um das motorisch verstellbare Innenraumelement 4. Denkbar ist je- doch auch, dass der Interaktionsparameter zwischen der Person 5 und einem weiteren Objekt definiert ist, welches in der Verstellroutine in mechanischen Kontakt zur Person 5 steht oder in mechanischen Kontakt zur Person 5 kommt. Beispiele hierfür sind der Fußboden des Innenraums 2 und statische Innen raumelemente wie statische Armlehnen oder dergleichen.
Vorzugsweise betrifft der Interaktionsparameter eine Ausrichtung von Körpertei len relativ zu einem Objekt, insbesondere zum motorisch verstellbaren Innen raumelement 4, und zur Schwerkraft. Der Interaktionsparameter ist hier reprä sentativ die Art der Abstützung der Person 5 durch das Objekt. Beispielsweise kann eine extreme Schrägstellung eines Teils des Sitzes zu einer mangelnden Abstützung der Person 5 führen. Vorzugsweise betrifft der Interaktionsparameter eine Abstützfläche von Körper teilen auf dem motorisch verstellbaren Innenraumelement 4. Unter einer Ab stützfläche ist die Größe der Kontaktfläche zwischen dem motorisch verstellba- ren Innenraumelement 4 und der Person 5 zu verstehen. Insbesondere kann die Abstützfläche in der Verstellung veränderlich sein, wobei zu geringe Ab stützflächen zu einem Komfortverlust führen würden.
Vorzugsweise betrifft der Interaktionsparameter eine prognostizierte Reibkraft zwischen Körperteilen und dem Objekt. Insbesondere können hierbei rei bungswerte des Oberflächenmaterials des Objekts bekannt sein und die ent stehenden Reibungseffekte zu den Körperteilen abgeschätzt werden. Dabei können wiederum Reibungswerte der Körperteile vorbekannt sein oder anhand von Vorgaben, beispielsweise abhängig davon, ob es sich bei dem Körperteil um ein bekleidetes Körperteil handelt oder ein Kontakt zur Haut vorliegt, ge schätzt werden. Insbesondere sind auch abhängig davon, welches Körperteil zum Objekt in Kontakt steht, die Anforderungen an den Interaktionsparameter unterschiedlich vorgegeben. Beispielsweise kann eine mögliche Verschiebung von Kleidung aufgrund von Reibeffekten in der Komfortvorgabe auf andere Weise bewertet werden als ein Reibeffekt auf die Haut der Person 5.
Hier und vorzugsweise enthält die Komfortvorgabe die Einhaltung mindestens eines Schwellwerts, insbesondere für mindestens einen Körperparameter und/oder mindestens einen Interaktionsparameter. Bei den Schwellwerten kann es sich grundsätzlich um Minimal- oder Maximalwerte für Parameter der Kör perkonfiguration handeln, womit das Durchlaufen bestimmter, als unkomforta bel einzustufender Körperkonfigurationen in der Verstellroutine mit hoher Si cherheit ausgeschlossen wird. Die Komfortvorgabe kann auch die Optimierung einer dem mindestens einen Körperparameter und/oder mindestens einer dem Interaktionsparameter zuge ordneten Komfort-Wichtung enthalten. Die Komfort-Wichtung repräsentiert hierbei ein (relatives) Maß für den mit dem Parameter der Körperkonfiguration empfundenen Komfort. Beispielsweise erhalten unkomfortable Körperkonfigura- tionen eine niedrigere Komfort-Wichtung als komfortable Körperkonfiguratio nen. Mit der Komfortvorgabe, insbesondere in der Pfadplanung, wird hierbei ei- ne Maximierung der gesamten Komfort-Wichtung angestrebt. Damit wird im Gegensatz zu den Schwellwerten das Durchlaufen unkomfortabler Körperkonfi gurationen zwar nicht völlig ausgeschlossen. Unkomfortable Körperkonfigurati onen werden jedoch beispielsweise tendenziell weniger und/oder schneller durchlaufen. Die Zuordnung von Komfort-Wichtungen kann vorliegend auch mit Schwellwerten kombiniert werden.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung werden oder sind Perso nenmodelle und/oder Komfortvorgaben für verschiedene Personen 5 in Perso- nenprofilen hinterlegt. Mittels der Steueranordnung 8 wird in einer Personalisie- rungsroutine das für die als Bediener des Kraftfahrzeugs 3 identifizierte Per son 5 hinterlegte Personenprofil in der Verstellroutine verwendet. Die Perso nenprofile können hierbei in einem Speicher der Steueranordnung 8 hinterlegt sein, wobei die Person 10 beispielsweise anhand einer Identifikationseinheit, beispielsweise eines elektronischen Schlüssels oder eines von der Person 5 mitgeführten Mobilgeräts wie einem Mobiltelefon, identifiziert wird. Ebenfalls kann ein Personenprofil in einem Speicher der Identifikationseinheit hinterlegt sein und von der Steueranordnung 8 ausgelesen werden. Die Endkonfiguration muss für die Pfadplanungsroutine nicht zwingend für alle Freiheitsgrade Xi, X2 ... Xn festgelegt sein. In einer weiteren bevorzugten Aus gestaltung ist für die Verstellroutine eine Endkonfigurationsvorgabe vorgese hen, gemäß welcher verschiedene Endkonfigurationen erlaubt sind. Die An steuerung wird unter Einhaltung der Komfortvorgabe in eine dieser erlaubten Endkonfigurationen vorgenommen. Hierbei können einzelne Freiheitsgrade Xi, X2 ... Xn in der Endkonfigurationsvorgabe insgesamt offengelassen sein. Eben falls können erlaubte Bereiche für Freiheitsgrade Xi , X2 ... Xn vorgesehen sein. Beispielsweise kann als Endkonfigurationsvorgabe eine Liegeposition der Sitze vorgesehen sein, wobei jedoch der Drehwinkel der Sitze offengelassen ist. Die Auswahl der Endkonfiguration kann auch anhand der Komfortvorgabe vorge nommen werden, wobei die Endkonfiguration derart gewählt wird, dass der Komfort in der Verstellroutine insgesamt optimiert wird.
Die Steueranordnung 8 verfügt hier und vorzugsweise über eine Hindernisre- Präsentation von Objekten im Innenraum 2 für eine Kollisionsprüfung bei der Verstellung. Unter Objekten im Innenraum 2, die in der Hindernisrepräsentation abgebildet sein können, werden die Innenraumelemente, insbesondere die mo torisch verstellbaren Innenraumelemente 4, die im Innenraum 2 befindlichen Personen 5 und/oder im Innenraum 2 befindliche Gegenstände 11 verstanden. In der Pfadplanungsroutine wird basierend auf der Hindernisrepräsentation ein kollisionsfreier Verstellpfad von der Ausgangskonfiguration in die Endkonfigura tion ermittelt. Die Ansteuerung in der Verstellroutine wird mittels der Steuerano rdnung 8 gemäß dem ermittelten, kollisionsfreien Verstellpfad vorgenommen.
Neben der Relevanz der Pfadplanung zur Vermeidung von Kollisionen mit Ge- genständen 11 kann hierbei auch eine Vermeidung von Kollisionen der Innen raumelemente 4 untereinander bewirkt werden. Vorzugsweise erlaubt die Ver stellkinematik eine gegenseitige Überschneidung mehrerer motorisch verstell barer Innenraumelemente 4 bei der Verstellbewegung, sodass der Abstimmung der Verstellroutine besondere Bedeutung zukommt.
Gemäß der dargestellten und bevorzugten Ausgestaltung verfügt das Verstell system 1 über eine mit der Steueranordnung 8 gekoppelte Innenraumsenso ranordnung 12 zum Erfassen von Objekten im Innenraum 2. Die Innen raumsensoranordnung 12 ist hier und vorzugsweise zum Erfassen von Perso- nen 5 im Innenraum 2, von Gegenständen 11 im Innenraum 2 und/oder dem motorisch verstellbaren Innenraumelement 4 eingerichtet. Die Innen raumsensoranordnung 12 kann hierbei mindestens einen Radarsensor, opti schen Sensor, beispielsweise einen bildgebenden Sensor wie eine Kamera, insbesondere eine ToF-Kamera und/oder 3D-Kamera, einen akustischen Sen- sor, beispielsweise einen Ultraschallsensor, aufweisen. Ebenfalls kann die In nenraumsensoranordnung 12 einen Sitzbelegungssensor, einen kapazitiven Sensor oder dergleichen aufweisen, der einen Rückschluss auf die Anwesen heit eines Objekts im Innenraum 2 ermöglicht. Vorzugsweise wird das Personenmodell basierend auf der Erfassung der Per son 5 mittels der Innenraumsensoranordnung 12 erzeugt. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die von der Innenraumsensoranordnung 12 erfassten Objek te mittels der Steueranordnung klassifiziert werden. Das Personenmodell wird, basierend auf einem der jeweiligen Objektklasse der erfassten Person 5 zuge- ordneten Modell, ausgewählt. Für verschiedene Sensoren der Innenraumsensoranordnung 12 können hierbei auch unterschiedliche Klassifizierungen von Objekten vorgegeben sein. Bei spielsweise können bildgebende Sensoren der Innenraumsensoranordnung 12 eine Klassifikation des Objekts anhand einer Bilderkennungsmethode erlauben, sodass die dreidimensionale Form des Objekts, insbesondere der Person 5, mit hoher Genauigkeit abgebildet werden kann. Anhand einer über die Innen raumsensoranordnung 12 erfassten Gewichtsinformation einer Person 5 kann ausgehend von vorgegebenen, durchschnittlichen Personenmodellen nähe rungsweise die dreidimensionale Form der Person 5 modelliert werden. Bei ei- nem Sitzbelegungssensor, der lediglich die Anwesenheit einer Person 5 wie dergibt, kann das Personenmodell wiederum ausgehend von Durchschnittswer ten, die beispielsweise länderspezifisch definiert sind, vorgegeben sein.
Mittels der Steueranordnung 8 wird hier und vorzugsweise die Flindernisreprä- sentation, basierend auf den über die Innenraumsensoranordnung erfassten Objekten, erzeugt. Folglich kann in der Pfadplanungsroutine auch der momen tane Zustand des Innenraums 2, etwa in Bezug auf die Anwesenheit und/oder Position von Personen 5 und/oder Gegenständen 11 , berücksichtigt werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird mittels der Steueranordnung 8 an hand der Erfassung des motorisch verstellbaren Innenraumelements 4 über die Innenraumsensoranordnung 12 die Konfiguration ermittelt. Allgemein kann an hand der über die Innenraumsensoranordnung 12 erfassten Objekte die Konfi guration, insbesondere die Ausgangskonfiguration, zumindest teilweise ermittelt werden, wobei insbesondere die Stellung der Freiheitsgrade der Verstellkine matik mittels der Erfassung über die Innenraumsensoranordnung 12 ermittelt wird. Die Innenraumsensoranordnung 12 kann auch dafür herangezogen wer den, eine bereits bekannte Konfiguration, die beispielsweise anhand der Stel lungen der Aktoren 7 ermittelbar ist, zu validieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das motorisch verstellbare Innen raumelement 4 eine zur Erkennung der Konfiguration über die Erfassung durch die Innenraumsensoranordnung 12 vorgesehene Markierung auf. Die Markie rung ist hierbei auf eine einfache und genaue Erkennung über Sensoren der Innenraumsensoranordnung 12 abgestimmt. Insbesondere kann ein Reflekti- onselement für Licht, Radar und/oder Ultraschall als Markierung eingesetzt werden.
Grundsätzlich kann das vorschlagsgemäße Verfahren für Innenräume 2 mit verschiedenen Zusammenstellungen von Innenraumelementen eingesetzt wer den. Dabei ist auch möglich, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs 3 Innenraum elemente hinzugefügt, getauscht und/oder entfernt werden. Gemäß einer weite ren, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung wird in einer Identifikationsroutine mittels der Steueranordnung 8 eine Identifikation der im Innenraum 2 angeord- neten Innenraumelemente vorgenommen.
Die Identifikation kann mittels einer Erfassung der Innenraumelemente über die Innenraumsensoranordnung 12 erfolgen. Beispielsweise wird in einer Ausge staltung der Innenraum 2 über eine Bilderkennung auf das Vorliegen verschie- dener, vorbekannter Innenraumelemente untersucht. Die Identifikation kann ebenfalls über eine Erkennung eines elektronischen Markers der Innenraum elemente mittels der Steueranordnung 8 vorgenommen werden. Denkbar ist, dass das Innenraumelement, insbesondere das motorisch verstellbare Innen raumelement 4, mit einem elektronischen Marker wie einem RFID-Chip oder dergleichen ausgestattet ist, welcher von der Steueranordnung 8 kabellos und/oder kabelgebunden ausgelesen wird. Mittels der Steueranordnung 8 wird die Hindernisrepräsentation und/oder das Innenraumelementmodell, basierend auf der Identifikation, erzeugt. Mittels der Steueranordnung 8 kann in der Identifikationsroutine auf eine Da tenbank von Innenraumelementmodellen vorgegebener Innenraumelemente zurückgegriffen werden. Denkbar ist hierbei, dass die Datenbank zumindest teilweise in einem in das Innenraumelement integrierten elektronischen Spei cher hinterlegt ist. Ein zum Innenraum 2 hinzugefügtes Innenraumelement kann folglich die Informationen für die Pfadplanung selbst bereitstellen, womit es auch möglich ist, individuell gestaltete Innenraumelemente einzusetzen. Bei spielsweise weist der elektronische Marker des Innenraumelements einen sol chen elektronischen Speicher auf. Die Datenbank kann auch zumindest teilweise in einem Speicher 13 der Steu eranordnung hinterlegt sein. Die Datenbank kann beispielsweise Innenraum- elementmodelle der für den Kraftfahrzeugtyp verfügbaren Innenraumelemente enthalten. Hier und vorzugsweise ist der Speicher 13 dem Datenserver 10 zu geordnet, welcher beispielsweise eine cloudbasierte Verwaltung der Modelle für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen 3 erlaubt.
Die Identifikationsroutine wird vorzugsweise auf einen Start des Fahrzeugbe triebs, beispielsweise bei einem Entriegeln des Kraftfahrzeugs 3 und/oder beim Anlassen des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs 3, ausgelöst. Ebenfalls kann die Identifikationsroutine auf eine Erfassung eines hinzugefügten und/oder aus- getauschten Innenraumelements mittels der Innenraumsensoranordnung 12 ausgelöst werden. Weiter kann die Identifikationsroutine auf eine Monta ge/Demontage von Innenraumelementen ausgelöst werden, beispielsweise durch eine manuelle Auslösung oder eine Erfassung einer Wartung über die zentrale Kraftfahrzeugsteuerung. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Identi- fikationsroutine zeitgesteuert ausgelöst wird, beispielsweise in regelmäßigen, vorgegebenen Zeitabständen.
Die Erfassung von Objekten über die Innenraumsensoranordnung 12 wird vor zugsweise, und insbesondere mittels der Steueranordnung 8, auf einen Start des Fahrzeugbetriebs, eine Betätigung einer Klappe des Kraftfahrzeugs 3, mit Auslösen der Identifikationsroutine und/oder zeitgesteuert ausgelöst. Unter ei ner Betätigung einer Klappe wird hierbei eine aktive oder passive Bedienerein wirkung verstanden, die auf eine Klappe wie eine Tür, Fronthaube oder Heck klappe des Kraftfahrzeugs 3 ausgeübt wird. Beispiele einer Bedienereinwirkung sind ein Entriegeln oder ein Öffnen der Klappe.
Vorzugsweise wird das zeitgesteuerte Auslösen zyklisch und/oder basierend auf einer Erkennungswahrscheinlichkeit von Objekten vorgenommen. Die Er kennungswahrscheinlichkeit kann beispielsweise das Ergebnis einer Bilderken- nungsroutine sein. Bei geringer Erkennungswahrscheinlichkeit kann beispiels weise die Erfassung eines Objekts, insbesondere mit verkürzten Zeitabständen, wiederholt werden, bis eine gesicherte Erfassung des Objekts vorliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind in der Steueranord- nung 8 Masterkonfigurationen für die Konfiguration sowie Masterverstellpfade, welche eine Verstellung zwischen Masterkonfigurationen angeben, hinterlegt. Die Ansteuerung in der Verstellroutine wird zumindest teilweise basierend auf mindestens einem der Masterverstellpfade vorgenommen.
Beispielsweise handelt es sich bei den in Fig. 3c) gezeigten Konfigurationen Mi ... M7 um vorgegebene Masterkonfigurationen, zu deren Verbindung Master verstellpfade vordefiniert sind. Die Steueranordnung 8 kann auch in der Pfadplanungsroutine auf einzelne der Masterverstellpfade zurückgreifen, um einen kollisionsfreien Verstellpfad zu ermitteln. Insbesondere kann der Verstell pfad zwischen zwei Masterkonfigurationen durch einen Masterverstellpfad ge- geben sein (z.B. Mi nach M2). Ist ein Masterverstellpfad nicht kollisionsfrei, kann auch auf eine Kombination von Masterverstellpfaden zurückgegriffen wer den (z.B. Mi nach Ms über M2 oder M7). Die jeweilige Kombination von Master verstellpfaden kann wiederum anhand von Nebenbedingungen, beispielsweise einem minimierten Verstellweg, ausgewählt werden.
Die Masterkonfigurationen und Masterverstellpfade können hierbei vorab ge staltet und berechnet sein. Beispielsweise handelt es sich bei den Masterver stellpfaden um Verstellpfade, die mit einer erhöhten Rechenleistung zwischen vorgegebenen Masterkonfigurationen unter Einhaltung der Komfortvorgabe und unter einer Optimierung von Nebenbedingungen erzeugt werden. Bei den Mas terverstellpfaden handelt es sich somit vorzugsweise um vorgegebene bzw. vorberechnete Verstellpfade, die der Komfortvorgabe genügen. In einer weite ren Ausgestaltung können die Personenprofile Masterkonfigurationen und/oder Masterverstellpfade enthalten, sodass diese individuell für die jeweilige Per- son 5 ausgestaltet werden können.
Hier und vorzugsweise ist zudem vorgesehen, dass in der Pfadplanungsroutine ein Zwischenverstellpfad zwischen einer Zwischenkonfiguration Z, bei der es sich insbesondere um die Ausgangskonfiguration und/oder die Endkonfigurati- on handeln kann, und einer der Masterkonfigurationen ermittelt wird. Der Ver stellpfad wird zumindest teilweise basierend auf dem Zwischenverstellpfad er mittelt.
In Fig. 3c) ist beispielsweise die Ausgangskonfiguration eine solche Zwischen- konfiguration Z, die keiner der Masterkonfigurationen entspricht. Die Steueran ordnung 8 kann einen Zwischenverstellpfad, hier von der Zwischenkonfigurati- on Z in die Masterkonfiguration Mi, erzeugen. Die Zwischenkonfiguration Z kann hierbei anhand einer Optimierungsvorschrift einer vorgegebenen Metrik einer der Masterkonfigurationen zum Ermitteln des Zwischenverstellpfads zu geordnet werden. Beispielsweise wird der Zwischenkonfiguration Z die Master- konfiguration mit dem geringsten Abstand in einer vorgegebenen Metrik, vor zugsweise der h- oder h-Metrik zugeordnet. Die Ermittlung des Zwischenver stellpfads erfolgt beispielsweise über eine probabilistische Pfadplanungsme thode, während der weitere Verstellpfad zumindest teilweise basierend auf den Masterverstellpfaden ermittelt wird.
In einer Lernroutine wird bzw. werden hier und vorzugsweise eine Masterkonfi guration und/oder ein Masterverstellpfad, insbesondere durch den Bediener des Kraftfahrzeugs 3, hinterlegt. Vorzugsweise erfolgt das Hinterlegen über ei ne Bedienereingabe zum Hinterlegen einer aktuellen Konfiguration als Master- konfiguration. Der Bediener kann die Konfiguration beispielsweise manuell ausgestalten und die hiermit erreichte Konfiguration als Masterkonfiguration mit einer Bedienereingabe speichern. Ein Masterverstellpfad kann insbesondere über eine manuell vorgenommene Ansteuerung der Antriebsanordnung 6 er stellt werden. Der Bediener kann die Lernroutine aktivieren und anschließend eine manuelle Verstellung vornehmen, welche als Masterverstellpfad gespei chert wird.
In der Pfadplanungsroutine kann ebenfalls eine Optimierung mindestens eines Masterverstellpfads vorgenommen werden. Insbesondere bei Vorliegen einer Kollision auf dem Masterverstellpfad und/oder zur Einhaltung der Komfortbor gabe kann in der Pfadplanungsroutine von dem Masterverstellpfad abgewichen werden, wobei der Masterverstellpfad beispielsweise als Ausgangpunkt für die Pfadplanung genutzt wird. Vorzugsweise beruht die Optimierung des Master verstellpfades auf einer probabilistischen Pfadplanungsmethode für die durch den Masterverstellpfad verbundenen Masterkonfigurationen. Zur Optimierung kann, insbesondere bei Vorliegen einer Kollision, ein Ausweichen auf mindes tens einen weiteren Masterverstellpfad vorgenommen werden. Der optimierte Masterverstellpfad wird weiter vorzugsweise als neuer Masterpfad hinterlegt, sodass der optimierte Masterverstellpfad bei zukünftigen Pfadplanungsroutinen zur Verfügung steht. Gemäß einerweiteren Lehre, der eigenständige Bedeutung zukommt, wird eine Steueranordnung 8 für den Betrieb eines Verstellsystems 1 für einen Innen raum 2 eines Kraftfahrzeugs 3 als solche beansprucht. Das Verstellsystem 1 weist ein motorisch verstellbares Innenraumelement 4 zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person 5 auf, wobei das motorisch verstellbare Innen raumelement 4 mittels einer Antriebsanordnung 6 mit mindestens einem Aktor 7 über eine Verstellkinematik zwischen verschiedenen Konfigurationen verstell bar ist. Die Steueranordnung 8 steuert die Antriebsanordnung 6 in einer Ver stellroutine an, um das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 über die Verstellkinematik von einer Ausgangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen.
Wesentlich ist, dass die Steueranordnung 8 über ein Personenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenommene Person 5, wel- ches die Körpergeometrie und die Körperkinematik der Person 5 repräsentiert sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innenraumelementgeo metrie und die Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innenraumele ments repräsentiert, verfügt, dass die Steueranordnung 8 anhand des Perso nenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Ver- Stellung des Innenraumelements resultierenden Körperkonfigurationen der Per son prognostiziert und dass die Steueranordnung 8 die Ansteuerung in der Verstellroutine unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultierenden Körperkonfigurationen vornimmt. Auf alle Ausführungen zum vorschlagsgemä ßen Verfahren wird verwiesen.
Gemäß einerweiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Kraftfahrzeug 3 zur Durchführung eines vorschlagsgemäßen Verfah rens als solches beansprucht. Auch insoweit wird auf alle Ausführungen zum vorschlagsgemäßen Verfahren verwiesen.
Gemäß einerweiteren Lehre, der ebenfalls eigenständige Bedeutung zukommt, wird ein Computerprogrammprodukt beansprucht. Das Computerprogramm produkt weist Befehle auf, die bewirken, dass die vorschlagsgemäße Steueran ordnung 8 veranlasst wird, die Antriebsanordnung 6 in einer Verstellroutine an- zusteuern, um das motorisch verstellbare Innenraumelement 4 über die Ver stellkinematik von einer Ausgangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen, anhand des Personenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des Innenraumelements resultierenden Körperkonfigurationen der Person 5 zu prognostizieren und die Ansteuerung in der Verstellroutine unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultierenden Körperkonfigurationen vorzunehmen. Die Steueranordnung 8 weist hier und vorzugsweise einen Speicher auf, in welchem das Computerprogrammprodukt hinterlegt ist, sowie einen Prozessor zur Verarbeitung der Befehle.
Das Com puterprogramm produkt weist Befehle auf, die bewirken, dass das vor- schlagsgemäße Kraftfahrzeug das vorschlagsgemäße Verfahren durchführt.
Auf alle obigen Ausführungen zu den weiteren Lehren wird verwiesen.
Ferner wird ein computerlesbares Medium beansprucht, auf dem das vor schlagsgemäße Computerprogramm, vorzugsweise nicht-flüchtig, gespeichert ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Verstellsystems (1) für einen Innenraum (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei das Verstellsystem (1) ein motorisch verstellbares Innenraumelement (4) zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person (5) aufweist, wobei das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) mittels einer Antriebsanordnung (6) mit mindestens einem Aktor (7) über eine Verstellkinematik zwischen ver schiedenen Konfigurationen verstellbar ist, wobei eine Steueranordnung (8) vorgesehen ist, mittels welcher die An triebsanordnung (6) in einer Verstellroutine angesteuert wird, um das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) über die Verstellkinematik von einer Aus gangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (8) über ein Personenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenommene Person (5), welches die Kör pergeometrie und die Körperkinematik der Person (5) repräsentiert, sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innenraumelementgeometrie und die Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innenraumelements (4) repräsen- tiert, verfügt, dass mittels der Steueranordnung (8) anhand des Personenmo dells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des Innenraumelements (4) resultierenden Körperkonfigurationen der Person (5) prognostiziert werden, und dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mit tels der Steueranordnung (8) unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die re- suitierenden Körperkonfigurationen vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steueranordnung (8) eine Pfadplanungsroutine vorgenommen wird, in welcher basierend auf dem Innenraumelementmodell ein Verstellpfad von der Aus- gangskonfiguration in die Endkonfiguration unter Einhaltung der Komfortvorga be ermittelt wird, dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mittels der Steu eranordnung gemäß dem ermittelten Verstellpfad vorgenommen wird, vor zugsweise, dass der Verstellpfad in der Pfadplanungsroutine beruhend auf ei ner probabilistischen Pfadplanungsmethode ermittelt wird, weiter vorzugsweise, dass der Verstellpfad beruhend auf einer Rapidly-Exploring Random Tree (RRT)- und/oder Probabilistic Roadmap (PRM)-Methode ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pfadpla nungsroutine basierend auf dem Innenraumelementmodell ein Verstellpfad un ter Einhaltung der Komfortvorgabe ermittelt wird und der ermittelte Verstellpfad hinsichtlich mindestens einer weiteren Nebenbedingung, insbesondere einer Minimierung der Verstellzeit und/oder des Verstellwegs, optimiert wird, und dass der optimierte Verstellpfad auf Einhalten der Komfortvorgabe geprüft und auf erfolgreiche Prüfung als Verstellpfad in der Ansteuerung verwendet wird, vorzugsweise, dass die Ermittlung des Verstellpfads unter Einhaltung der Kom- fortvorgabe und die Optimierung hinsichtlich der weiteren Nebenbedingung ite rativ durchgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Komfortvorgabe mindestens einen prognostizierten Körper- parameter der Körperkonfigurationen, vorzugsweise eine Relativposition von Körperteilen, insbesondere einen Winkel zwischen Körperteilen, eine Ge schwindigkeit von Körperteilen und/oder eine Beschleunigung von Körperteilen, betrifft.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Komfortvorgabe mindestens einen prognostizierten Interakti onsparameter zwischen der Person (5) und mindestens einem Objekt im Innen raum, insbesondere dem motorisch verstellbaren Innenraumelement (4), be trifft, vorzugsweise dass der Interaktionsparameter eine Ausrichtung von Kör- perteilen relativ zum Objekt und zur Schwerkraft, eine Abstützfläche von Kör perteilen auf dem Objekt und/oder eine prognostizierte Reibkraft zwischen Kö perteilen und dem Objekt angibt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Komfortvorgabe die Einhaltung mindestens eines Schwell werts, insbesondere für mindestens einen Körperparameter und/oder mindes tens einen Interaktionsparameter, enthält, und/oder, dass die Komfortvorgabe die Optimierung einer dem mindestens einen Körperparameter und/oder min destens einer dem Interaktionsparameter zugeordneten Komfort-Wichtung ent hält.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass Personenmodelle und/oder Komfortvorgaben für verschiedene Personen (5) in Personenprofilen hinterlegt werden oder sind, und dass mittels der Steueranordnung (8) in einer Personalisierungsroutine das für die als Be- diener des Kraftfahrzeugs (3) identifizierte Person (5) hinterlegte Personenprofil in der Verstellroutine verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass für die Verstellroutine eine Endkonfigurationsvorgabe vorgese- hen ist, gemäß welcher verschiedene Endkonfigurationen erlaubt sind, und dass die Ansteuerung in der Verstellroutine mittels der Steueranordnung (8) un ter Einhaltung der Komfortvorgabe in eine dieser erlaubten Endkonfigurationen vorgenommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steueranordnung (8) über eine Hindernisrepräsentation von Objekten im Innenraum (2) für eine Kollisionsprüfung bei der Verstellung ver fügt und dass in der Pfadplanungsroutine basierend auf der Hindernisrepräsen tation ein kollisionsfreier Verstellpfad von der Ausgangskonfiguration in die Endkonfiguration ermittelt wird, vorzugsweise, dass das Verstellsystem (1) über eine mit der Steueranordnung (8) gekoppelte Innenraumsensoranordnung (12) zum Erfassen von Objekten im Innenraum (2) verfügt und dass mittels der Steueranordnung (8) die Hindernisrepräsentation basierend auf den über die Innenraumsensoranordnung (12) erfassten Objekten erzeugt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerano rdnung (8) anhand der Erfassung des motorisch verstellbaren Innenraumele ments (4) über die Innenraumsensoranordnung (12) die Konfiguration ermittelt, vorzugsweise, dass das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) eine zur Erkennung der Konfiguration über die Erfassung durch die Innenraumsenso ranordnung (12) vorgesehene Markierung, insbesondere ein Reflektionsele- ment für Licht, Radar und/oder Ultraschall, aufweist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass in einer Identifikationsroutine mittels der Steueranordnung (8) eine Identifikation der im Innenraum angeordneten Innenraumelemente vorge- nommen wird, insbesondere mittels einer Erfassung der Innenraumelemente über die Innenraumsensoranordnung (12) und/oder über eine Erkennung eines elektronischen Markers der Innenraumelemente mittels der Steueranord nung (8), und dass mittels der Steueranordnung (8) das Innenraumelementmo- dell und/oder die Hindernisrepräsentation basierend auf der Identifikation er zeugt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass in der Steueranordnung (8) Masterkonfigurationen für die Konfi- guration der Verstellkinematik sowie Masterverstellpfade, welche eine Verstel lung zwischen Masterkonfigurationen angeben, hinterlegt sind, und dass die Ansteuerung in der Verstellroutine zumindest teilweise basierend auf mindes tens einem der Masterverstellpfade vorgenommen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der
Pfadplanungsroutine ein Zwischenverstellpfad zwischen einer Zwischenkonfi guration (Z), insbesondere der Ausgangskonfiguration und/oder Endkonfigura tion, und einer der Masterkonfigurationen ermittelt wird und dass die Ansteue rung in der Verstellroutine zumindest teilweise basierend auf dem Zwischen- verstellpfad vorgenommen wird, vorzugsweise, dass die Zwischenkonfiguration anhand einer Optimierungsvorschrift einer vorgegebenen Metrik eine der Mas terkonfigurationen zum Ermitteln des Zwischenverstellpfads zugeordnet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Lernroutine eine Masterkonfiguration und/oder ein Masterverstell pfad, insbesondere durch den Bediener des Kraftfahrzeugs (3), hinterlegt wird, vorzugsweise über eine Bedienereingabe zum Hinterlegen einer aktuellen Kon figuration als Masterkonfiguration und/oder über eine manuell vorgenommene Ansteuerung der Antriebsanordnung (6) zum Erstellen eines Masterverstell- pfads.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pfadplanungsroutine eine Optimierung mindestens eines Master verstellpfades vorgenommen wird, insbesondere bei Vorliegen einer Kollision auf dem Masterverstellpfad und/oder zur Einhaltung einer Nebenbedingung, vorzugsweise, dass die Optimierung des Masterverstellpfades auf einer proba- bilistischen Pfadplanungsmethode für die durch den Masterverstellpfad verbun denen Masterkonfigurationen und/oder auf einem Ausweichen auf mindestens einen weiteren Masterverstellpfad beruht, weiter vorzugsweise, dass der opti mierte Masterverstellpfad als neuer Masterverstellpfad hinterlegt wird.
16. Steueranordnung für den Betrieb eines Verstellsystems (1) für einen Innen raum (2) eines Kraftfahrzeugs (3), wobei das Verstellsystem (1) ein motorisch verstellbares Innenraumelement (4) zur Aufnahme zumindest eines Körperteils einer Person (5) aufweist, wobei das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) mittels einer Antriebsanordnung (6) mit mindestens einem Aktor (7) über ei ne Verstellkinematik zwischen verschiedenen Konfigurationen verstellbar ist, wobei die Steueranordnung (8) die Antriebsanordnung (6) in einer Verstellrouti ne ansteuert, um das motorisch verstellbare Innenraumelement (4) über die Verstellkinematik von einer Ausgangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (8) über ein Personenmodell für die vom motorisch verstellbaren Innenraumelement aufgenommene Person (5), welches die Kör pergeometrie und die Körperkinematik der Person repräsentiert, sowie über ein Innenraumelementmodell, welches die Innenraumelementgeometrie und die
Verstellkinematik des motorisch verstellbaren Innenraumelements (4) repräsen tiert, verfügt, dass die Steueranordnung (8) anhand des Personenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des In nenraumelements resultierenden Körperkonfigurationen der Person (5) prog- nostiziert und dass die Steueranordnung die Ansteuerung in der Verstellroutine unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultierenden Körperkonfigurati onen vornimmt.
17. Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
18 Computerprogrammprodukt, aufweisend Befehle, die bewirken, dass eine Steueranordnung (8) nach Anspruch 16 veranlasst wird, die Antriebsanordnung (6) in einer Verstellroutine anzusteuern, um das moto risch verstellbare Innenraumelement (4) über die Verstellkinematik von einer Ausgangskonfiguration in eine Endkonfiguration zu verstellen, anhand des Personenmodells und des Innenraumelementmodells die aus einer motorischen Verstellung des Innenraumelements resultierenden Körperkonfigu rationen der Person (5) zu prognostizieren und die Ansteuerung in der Verstell routine unter Einhaltung einer Komfortvorgabe für die resultierenden Körper- Konfigurationen vorzunehmen.
19. Computerlesbares Medium, auf dem das Com puterprogram m nach An spruch 18 gespeichert ist.
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