WO2023227553A1 - Haptische sitzanordnung und verfahren zum betreiben einer haptischen sitzanordnung - Google Patents

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WO2023227553A1
WO2023227553A1 PCT/EP2023/063695 EP2023063695W WO2023227553A1 WO 2023227553 A1 WO2023227553 A1 WO 2023227553A1 EP 2023063695 W EP2023063695 W EP 2023063695W WO 2023227553 A1 WO2023227553 A1 WO 2023227553A1
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WO
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actuators
vehicle
seat
haptic
illa
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PCT/EP2023/063695
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Florian Gulden
Olivier Molody
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icon incar GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2002/981—Warning systems, e.g. the seat or seat parts vibrates to warn the passenger when facing a danger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes

Definitions

  • the present invention relates to a haptic seating arrangement and a method for operating a haptic seating arrangement.
  • the haptic feedback system includes a seat support element, a first motor, a second motor and a controller.
  • the seat support element comprises a seat shell or depression with a first side, a second side, a first side bolster and a second side bolster.
  • the first side cheek is arranged on the first side of the seat element, and the second side cheek is arranged on the second side of the seat element.
  • the first side cheek and the second side cheek include an elastic or deformable (cushion) material.
  • the first motor is embedded in the elastic material of the first sidewall
  • the second motor is embedded in the elastic material of the second sidewall.
  • the present invention provides a haptic seating assembly comprising: a seat; a dorsal section with a spinal section and two lateral sections, the two lateral sections laterally delimiting the spinal section; a plurality of seat actuators disposed in the seat; and a plurality of lateral actuators disposed in the lateral sections; wherein the plurality of seat actuators and the plurality of lateral actuators are arranged on both sides of a sagittal plane of the seat.
  • the present invention provides a vehicle with one of the haptic seating arrangements described above.
  • the present invention provides a method for controlling the haptic seat assembly described above, the seat assembly being disposed in a vehicle.
  • the procedure includes:
  • FIG. 1 shows schematically a haptic seat arrangement according to a first embodiment
  • Fig. 3 schematically shows a vehicle
  • Fig. 4 shows schematically a method for operating the haptic seat arrangement.
  • FIG. 1 An embodiment in accordance with the present invention is illustrated in FIG. 1. Before a detailed description, general explanations of the embodiments follow.
  • the present invention provides the haptic seating assembly comprising: a seat; a back section with a spinal section and two lateral sections, whereby the two lateral sections border the spinal section laterally; a plurality of seat actuators disposed in the seat; and a plurality of lateral actuators disposed in the lateral sections; wherein the plurality of seat actuators and the plurality of lateral actuators are arranged on both sides of a sagittal plane of the seat.
  • the haptic seat arrangement is set up to generate haptic feedback (haptic signal) using the actuators (described later).
  • the seat arrangement can be intended for a motor vehicle, for example.
  • Motor vehicles include, for example, passenger vehicles (cars) and single-track motor vehicles such as motorcycles.
  • the seating arrangement can be an office or gaming chair, a bicycle or an entertainment chair (e.g. a television, cinema or massage chair).
  • the seat is a section of the seating arrangement on which a person sits (buttocks).
  • the seat therefore corresponds to a buttock part of the seat arrangement.
  • the back section is a portion of the seating assembly intended to be in contact with the person's back.
  • the back portion may be a backrest. This backrest can be installed with the seat.
  • the back portion may be part of a wearable vest.
  • the dorsal section is divided into the spinal section and the two lateral sections.
  • the spinal section corresponds to an elongated area of the back section that runs along the person's spine.
  • the two lateral sections of the dorsal section laterally border the spinal section. This means that the lateral sections adjoin the spinal section laterally (lateral to the elongated course of the spinal section), so that a lateral section is arranged on each side of the spinal section.
  • the seat assembly includes the plurality of actuators that are designed to generate vibrations (vibration actuators). Depending on the location/position on the seat arrangement, these actuators are referred to as seat actuators (seat vibration actuator), lateral actuators (lateral vibration actuator) and spinal actuators (spinal vibration actuator).
  • each of the plurality of actuators can be carried out according to the published patent application EP 3 002 958 A1, which discloses a transducer for generating vibrations.
  • the transducer includes a flat metal strip formed into a substantially square-shaped closed metal eyelet with rounded corners, and a solenoid attached to an interior surface on a first parallel side of the square.
  • the transducer further includes attached magnets attached to the inner surface on an opposite parallel side, parallel to the first parallel side of the square in order to bring the attached magnets close to the solenoid coil.
  • At least one lateral side of the square shape coupling said parallel sides has a continuously varying width, allowing the transducer to oscillate over a range of frequencies in response to receipt of a signal comprising varying frequencies by the solenoid.
  • the plurality of seat actuators and the plurality of lateral actuators are arranged on both sides of a sagittal plane of the seat (or the seat arrangement).
  • the sagittal plane of the seat essentially corresponds to the sagittal plane of the person sitting on the seat.
  • the sagittal plane may correspond to a plane of symmetry of the seating arrangement.
  • Each of the multitude of different (vibration) actuators can be operated individually and/or with different vibration strengths. Individual operation enables a spatial and/or temporal vibration progression (for haptic feedback). Furthermore, the person can determine the position of the vibration source, i.e. H. of the corresponding actuator.
  • haptic feedback can be conveyed succinctly to a person using the seating arrangement. In this way, particularly sensitive areas of the human body are addressed.
  • the plurality of actuators can be arranged in such a way that when the actuators are actuated there is the smallest possible phase shift between the individual actuators.
  • a predetermined (vibration) frequency range can also be specified for outputting the haptic feedback, which minimizes or possibly even neutralizes interference of the vibration signals with the haptic seat arrangement.
  • the predetermined frequency range can be dependent on a structural design of the haptic seat arrangement. Disturbing noises can be minimized through the smallest possible phase shift and/or the predetermined frequency range.
  • the large number of actuators can be installed close to the human body.
  • the plurality of actuators are arranged in the haptic seat arrangement in such a way that there is as small a distance as possible between the various contact surfaces of the seat arrangement and the corresponding actuators.
  • Contact surfaces are included Sections/surfaces with which the human body comes into contact when sitting.
  • the actuators can, for example, be embedded in a (first) foam material from which the seat arrangement is formed, among other things.
  • the haptic seat arrangements for each actuator can include a corresponding support arrangement that supports the respective actuator on one side of the actuator, the supported side being opposite the corresponding contact surface (e.g. seat or backrest).
  • the support arrangement can, for example, be formed from a further (second) foam material that is harder than the foam material in which the actuators are embedded.
  • the body-hugging embedding in the foam material and the support of the actuators enable the person in the seating arrangement to receive the greatest possible haptic feedback.
  • the plurality of actuators can be attached to the haptic seating arrangement by gluing or foaming.
  • the haptic seat assembly may further comprise (at least) one spinal actuator disposed in the spinal section.
  • the haptic feedback emitted by the seat arrangement can therefore be further varied.
  • the haptic seat arrangement may further comprise a seat belt on which (at least) one further vibration actuator is provided.
  • This belt actuator (belt vibration actuator) can be arranged either fixed to the belt or detachable from the belt.
  • the belt actuator can include a rechargeable energy storage device (e.g. a battery) as a power supply. This allows recharging to be flexible and easy for the user.
  • the belt actuator can be set up to be displaceable on the belt or along the belt.
  • the power supply can also be provided by a rechargeable (actuator-side) energy storage device.
  • the rechargeable energy storage device can be charged inductively via corresponding charging devices, which are arranged, for example, in a vehicle interior or on the haptic seat arrangement.
  • the loading device and the belt actuator can be designed to be magnetically attached to one another. The magnetic attachment enables reliable inductive recharging of the energy storage device.
  • the belt can also have an integrated power supply and thus supply the belt actuator with power.
  • the present invention provides the vehicle with one of the haptic seating arrangements described above.
  • the vehicle can be a car or a single-track vehicle (e.g. motorcycle, bicycle).
  • the vehicle can also be a motor vehicle that has a purely combustion engine drive, a purely electric drive or includes a hybrid drive.
  • the internal combustion engine drive should also include alternative fuels such as natural gas, methane, hydrogen, etc.
  • the present invention provides the method for controlling the haptic seating assembly described above.
  • the procedure includes:
  • a case of need corresponds to a situation to which a driver/passenger/user in the seating arrangement can be made aware via the haptic feedback or which can be accompanied/amplified by haptic feedback.
  • the seat assembly is located in a vehicle such that the need arises during vehicle operation.
  • the need may be determined based on signals or data captured/provided by a sensor device or an infotainment system.
  • a sensor device or an infotainment system For example, if the haptic seat arrangement is arranged in a vehicle, the sensor device and/or the infotainment system can be present on the vehicle side.
  • the vehicle may also include a variety of sensor devices. The sensor devices can be used to monitor at least one of a driving operating parameter, a vehicle condition, a vehicle environment and a vehicle interior.
  • the driving operation parameter may include one of the following: steering angle, pedal angle (of the acceleration/brake pedal), (vehicle) speed, (vehicle) acceleration and engine speed, autonomous driving state (on or off).
  • Other driving parameters are also possible. Appropriately designed sensors can be used to record these driving operating parameters.
  • the vehicle condition may include any of the following: seatbelt condition of a passenger (buckled or unbelted), door closure condition (vehicle door open or closed), engine check required (corresponding light on or off), etc.
  • cameras, radar, lidar, microphones and/or temperature sensors can be used to detect/capture the vehicle environment.
  • Information such as outside temperature and black ice (warning) can also be obtained via the infotainment system. This means that at least one of the following can be detected/monitored in the vehicle environment: a Outside temperature, the presence of black ice and surrounding objects (e.g. vehicles, passers-by, trees, traffic lights, etc.).
  • cameras, microphones and/or temperature sensors can be used to detect/monitor the vehicle interior. This means that at least one of the following can be recorded/monitored in the vehicle interior: a driver condition (e.g. tired, awake, relaxed), an interior temperature.
  • the control command for controlling or actuating the large number of actuators is generated.
  • the variety of actuators includes the seat, lateral and, if applicable, spinal and belt actuators described above.
  • the control command can include at least one of the following: actuators to be actuated, a signal strength (vibration strength), a signal duration (vibration duration) and a time signal curve (vibration curve).
  • the control command may control the plurality of actuators to produce a predetermined vibration pattern (in terms of vibration strength and actuators to be actuated).
  • the predetermined vibration pattern can be created manually. Alternatively, the predetermined vibration pattern can also be created dynamically based on audio and/or video information of a played multimedia content in order to give the user of the haptic seating arrangement an immersive feeling for multimedia consumption through vibrations.
  • Controlling involves activating and not activating the individual actuators.
  • the method enables the driver/passenger to better understand the current driving situation/condition using haptic feedback.
  • the user may be provided with an immersive feeling while multimedia content is played.
  • determining that the need for haptic feedback exists may include at least one of the following:
  • a safety notice can include, for example, an indicator light lighting up, a parking assistant being activated, a notice of an open seatbelt/door, a black ice warning, or a notice to take over the controls (if there has been previous autonomous ferry operation).
  • the illumination of an indicator light can be detected based on a control signal for the indicator light.
  • the state of a parking assistant can be determined based on a control signal to the parking assistant.
  • An open belt/an open door and the presence of a corresponding indication can be determined based on a sensor signal from a belt or door sensor.
  • the presence of black ice and the presence of a corresponding warning can be determined, for example, based on sensor signals from a camera on the outside of the vehicle.
  • the existence of a control takeover can be determined based on a request command that is generated by a (vehicle-side) control unit.
  • Determining that the vehicle is leaving a lane can be based on image information generated by cameras on the outside of the vehicle.
  • the term camera on the outside of the vehicle means that the camera captures the surroundings of the vehicle.
  • the vehicle-side control unit can, for example, be set up to detect crossing a vehicle lane based on the image information and to output a corresponding warning signal.
  • Determining that there is a risk of collision with a (collision) object can also be based on image information from the camera on the outside of the vehicle.
  • radar and/or lidar image information can also be used.
  • the vehicle-side control unit can, for example, be set up to recognize other objects based on this image information (using already known object recognition methods) and to determine a distance between the vehicle and other objects. There is a risk of collision with another object if a distance between the vehicle and the other object is smaller than a predetermined limit distance.
  • Determining that an autonomous driving maneuver is imminent is based on a maneuver command during autonomous ferry operation.
  • the maneuver command can be generated by the vehicle-side control unit based on navigation data from a (vehicle-side) navigation system and/or the above-mentioned (camera/radar/lidar) image information.
  • the driving maneuver may include any of steering, accelerating and braking. Other driving maneuvers are also possible.
  • Determining that a driver is inattentive may be based on a condition of the driver. For this purpose, image information from a camera inside the vehicle and/or Audio information from an in-vehicle microphone is used to monitor whether the driver is sleeping or falling asleep.
  • Determining that a passenger wants to relax can be based on a corresponding input from the passenger into the infotainment system.
  • the desire to relax can be achieved via a
  • Determining that a multimedia content is being played may be based on a play command generated by the infotainment system.
  • the determination that there is an electric motor operation of the vehicle can be done (in the case of hybrid drive trains) based on an electric drive control command from the vehicle-side control unit.
  • controlling the plurality of actuators may include:
  • the actuator can be one of the lateral actuators or one of the seat actuators. If more than one actuator is actuated, at least one of the lateral actuators and at least one of the seat actuators can also be actuated.
  • the actuator is controlled or actuated based on a corresponding control command that is generated depending on the need.
  • the actuators that are arranged to the right of the sagittal plane can be actuated.
  • haptic feedback can be transmitted to the right leg or to the right side of the body (and especially the back side) of the driver via a corresponding seat actuator and/or a corresponding lateral actuator.
  • the haptic feedback serves as a warning signal for lane departure. This can improve driving safety.
  • One of the actuators is actuated as a warning to leave the lane only when the direction indicator signal is not present and the vehicle leaves the lane. This means that the haptic feedback is only output if the vehicle unintentionally leaves the lane.
  • Controls of the variety of actuators include: Actuating an actuator of the plurality of actuators based on the relative position of the object to the vehicle.
  • One or more of the plurality of actuators can be actuated to index the position of the object relative to the vehicle (and thus to the driver).
  • an actuator arranged to the left of the sagittal plane can be actuated to display a collision object located to the left of the vehicle.
  • the actuator is controlled or actuated based on a corresponding control command that is generated depending on this need. By specifically operating one or more actuators, it is possible to distinguish where the risk of collision is located.
  • controlling the plurality of actuators may include:
  • the announcement/(pre-)indication of the autonomous driving maneuver is carried out by activating corresponding actuators of the large number of actuators before the actual driving maneuver is carried out (autonomously).
  • the actuators are activated at a predetermined point in time before the actual driving maneuver. This predetermined time can be, for example, 250 ms to 3000 ms before the time of the actual driving maneuver.
  • This predetermined time can be, for example, 250 ms to 3000 ms before the time of the actual driving maneuver.
  • the control or actuation of the large number of actuators takes place based on a corresponding control command that is generated depending on the existing need.
  • the method may further comprise:
  • the operating situation can include, for example, stationary or non-stationary vehicle operation.
  • a stationary state can be, for example, a journey with constant acceleration.
  • An unsteady state can be, for example, an acceleration process or a braking process (e.g. an engine braking process or a recuperation braking process).
  • the operating situation can also be an engine start or an idling operation (idling operation) of the vehicle.
  • the operating situation can be determined based on the driving operation parameters mentioned above.
  • the predetermined vibration profile that is caused by the internal combustion engine in the same operating situation is determined.
  • the predetermined engine may correspond to an engine installed in the hybrid vehicle.
  • the predetermined internal combustion engine may be an internal combustion engine from another vehicle that comes from the same manufacturer and/or corresponds to a (similar) vehicle class as the vehicle with the haptic seating arrangement.
  • a sporty impression and a sporty driving feeling can be conveyed during ferry operation.
  • the predetermined vibration profile can, for example, be stored in a database, which can be stored, for example, in the vehicle-side control unit. Depending on the predetermined vibration profile, a corresponding control command is generated in order to control or operate the large number of actuators.
  • the plurality of actuators are actuated so that the person in the seating arrangement receives haptic feedback that corresponds to a vibration profile of the predetermined internal combustion engine.
  • the haptic feedback simulates the vibration profile (i.e. a (vibration) behavior of the internal combustion engine) of the predetermined internal combustion engine.
  • the driving feel/operating feeling of an internal combustion engine can be simulated, whereby the driver (who is familiar with the vibration profiles of internal combustion engines, for example) can better adapt his driving behavior (e.g. through energy-efficient or careful driving).
  • these driving situations can be better understood by the driver through appropriate vibration profiles for driving situations such as acceleration processes and high driving speeds. This can reduce the risk of accidents and/or excessive speeds.
  • simulating the internal combustion engine may be coupled with audio signals to simulate a noise profile of the internal combustion engine.
  • an output of the haptic feedback may be output relative to another signal (e.g. an auditory and/or a visual signal) by a predetermined time delay.
  • the predetermined time delay can be, for example, from 20 to 60 ms, for example from 30 to 50 ms.
  • haptic feedback can be used to underline/accompany playing multimedia content. Since audio and/or visual stimuli are processed faster than haptic stimuli by the human brain, the predetermined time delay can ensure that the haptic feedback for the multimedia content being played is perceived as a unit with the audio and/or visual signals (stimuli) of the multimedia content being played .
  • the present invention provides the method for controlling the haptic seating arrangement described above.
  • the procedure includes:
  • the control command for controlling the plurality of actuators is generated.
  • the need includes the presence of electric motor operation of the vehicle and therefore the control command is generated based on a predetermined vibration profile.
  • the plurality of actuators are controlled or actuated according to the control command.
  • controlling or actuating includes actuating and not actuating the individual actuators. Since the control command is based on the predetermined vibration profile generated by an internal combustion engine according to the operating situation, a vibration profile (or vibrations) of the internal combustion engine can be simulated by appropriate actuation of the plurality of actuators.
  • the need may further include at least one of the situations described above, e.g. B. leaving a lane, the presence of a safety notice, the presence of a risk of collision, the presence of an impending autonomous driving maneuver, the presence of driver inattention, a desire to relax, the presence of a desire to relax and the playing of multimedia content.
  • the present control command can be adapted to simulate the internal combustion engine or superimposed with another control command. In this way, several cases of need for haptic feedback can be taken into account.
  • this illustrates a haptic seating arrangement 100 according to one embodiment.
  • the haptic seat arrangement 100 includes a seat 101, a back section (here backrest) 103 and a headrest 105.
  • the back section 103 includes a spinal section 105, two lateral sections 107 and optionally two wing sections 109.
  • the lateral sections 107 border laterally on the spinal section 105.
  • the optional wing sections 109 are arranged laterally adjacent to the lateral sections 109.
  • the haptic seat arrangement 101 includes a plurality of different actuators 101a, 105a, 107a, 109a, Illa, which are designed to output haptic feedback.
  • the haptic feedback is generated by vibrations.
  • the actuators are therefore vibration units.
  • the plurality of actuators includes a plurality of seat actuators 101a, a plurality of spinal actuators 105, a plurality of lateral actuators 107a, an (optional) plurality of wing actuators 109 and an (optional) headrest actuator Illa.
  • the plurality of seat actuators 101a, the plurality of spinal actuators 105a, the plurality of lateral actuators 107a, the plurality of wing actuators 109a and the headrest actuator Illa are in the seat 101, the spinal section 105, the lateral section 107, the wing sections 109 and the headrest, respectively 111 arranged.
  • the actuators of the plurality of seat actuators 101a, the plurality of lateral actuators 107a and the plurality of wing actuators 109a are evenly distributed (in terms of number) on each side of a sagittal plane S of the haptic seat arrangement 100.
  • the haptic seat arrangement 100 includes four seat actuators 101a, four spinal actuators, four lateral actuators 107a, two wing actuators 109a and a headrest actuator Illa.
  • the number of actuators may vary, with the plurality of seat actuators 101a, the plurality of lateral actuators 107a, and the plurality of wing actuators 109a each including at least two corresponding actuators in each case.
  • the plurality of spinal actuators 105 is arranged distributed along the spinal section 105.
  • a structure of electronics and sensors of a vehicle 300 is shown block by block and schematically.
  • the vehicle 300 includes a variety of different sensor devices.
  • the vehicle 300 thus includes the following sensor devices: a steering angle sensor 301, an acceleration pedal sensor 303, a brake pedal sensor 305, a vehicle-outside camera 307, a vehicle-outside microphone 309, a vehicle-interior-side camera 311, a vehicle-interior-side microphone 313, a door sensor 315, a belt sensor 317, a Radar 319, a lidar 321, a speed sensor 323, an acceleration sensor 325, an engine speed sensor 327, a vehicle exterior temperature sensor 329, and a vehicle interior temperature sensor 331.
  • the vehicle 300 also includes an infotainment system 333 for controlling/playing multimedia content.
  • the infotainment system 333 may further include a navigation system 335.
  • the (sensor) signals output by the sensor devices are transmitted to a (vehicle-side) control unit 200 via a corresponding (not shown) communication interface (e.g. a BUS system).
  • a corresponding (not shown) communication interface e.g. a BUS system
  • the control unit 200 includes a variety of modules for controlling vehicle operation.
  • the multitude of modules includes the following modules: a lane keeping module 201, a collision risk module 203, an autonomous driving module 205, a driving safety module 207, a driver state detection module 209, a relaxation module 211, an entertainment module 213 and an internal combustion engine simulation module 215.
  • a single control unit 200 is shown in FIG. 3, the control device 200 can also correspond to a control arrangement that includes several control devices.
  • the variety of modules uses the sensor signals as input signals. Each of the modules is set up to generate a corresponding module command based on the available input signals on the control device 200. Based on a corresponding module command, a corresponding control command (actuator control command) for actuating the plurality of actuators 101a, 105a, 107a, 109a, Illa is generated.
  • actuator control command actuating the plurality of actuators 101a, 105a, 107a, 109a, Illa is generated.
  • the plurality of actuators 101a, 105a, 107a, 109a, Illa are then controlled based on the control command generated by the control device 200.
  • the lane keeping module 201 is set up to detect that the vehicle is leaving a predetermined (current) lane and to issue a corresponding warning command to indicate lane departure.
  • the collision risk module 203 is set up to detect the presence of a risk of collision between the vehicle 300 and an object and to issue a corresponding collision warning command.
  • the autonomous driving module 205 is set up to switch the vehicle 300 between an autonomous and a manual operating mode and to generate certain driving maneuver commands in the autonomous operating mode.
  • the actuator control command is then generated based on the driving maneuver command.
  • the driving safety module 207 is set up to recognize situations relevant to driving safety and issue corresponding warning commands.
  • situations relevant to driving safety include an unfastened seatbelt, an open door, the presence of black ice on a current road surface, emergency braking, etc.
  • the driver condition detection module 209 is configured to detect a condition of the driver (such as a sleep condition or a fatigue condition) and issue a corresponding driver condition alert command.
  • the relaxation module 211 is set up to issue a relaxation control command, wherein based on the relaxation control command, the plurality of actuators 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa are actuated such that they put a passenger in the haptic seat arrangement 100 into a relaxed state.
  • the haptic seat arrangement 100 can, for example, output haptic feedback with which the haptic seat arrangement 100 carries out a massage function and thus massages the seated person.
  • the entertainment module 213 is set up to issue an immersion control command based on a driver/passenger request that can be detected by the infotainment system 333. Based on the immersion control command, the plurality of actuators 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa are actuated in such a way that playing a multimedia content (music, videos, video game, etc.) is underlined using the haptic feedback.
  • the entertainment module 213 can also be set up to control a vehicle interior lighting system (not shown) based on the condition/mood of the driver. Accordingly, the immersion control command can operate the plurality of actuators 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa to emphasize the driver's mood/mood.
  • the internal combustion engine simulation module 215 is set up to issue a simulation command. Based on the simulation command, the plurality of actuators 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa are operated to simulate vibrations of an internal combustion engine.
  • Fig. 4 shows a method for operating a haptic seat arrangement, such as that according to the embodiment from Figs. 1 and 2.
  • the plurality of actuators 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa are controlled based on the control command.
  • the present technology can also be implemented as follows:
  • Flap table seating assembly comprising: a seat (101); a back section (103) with a spinal section (105) and two lateral sections (107), the two lateral sections (107) laterally delimiting the spinal section (105); a plurality of seat actuators (101a) disposed in the seat (101); and a plurality of lateral actuators (107a) disposed in the lateral sections (107); wherein the plurality of seat actuators (101a) and the plurality of lateral actuators (107a) are arranged on both sides of a sagittal plane (S) of the seat.
  • S sagittal plane
  • (C) Vehicle (300) with a haptic seat arrangement (100) according to (A) or (B).
  • (D) A method for controlling a haptic seating arrangement (100) according to (A) or (B), comprising: determining that a need for haptic feedback exists;
  • Method according to (D), wherein determining that the need for haptic feedback (401) exists comprises at least one of the following:
  • Method according to (E), wherein, when the autonomous driving maneuver is present, controlling the plurality of actuators (101a, 105a, 107a, 109a, Ill la) comprises:

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine haptische Sitzanordnung (100), umfassend: einen Sitz (101); einen Rückenabschnitt (103) mit einem Spinalabschnitt (105) und zwei Lateralabschnitten (107), wobei die zwei Lateralabschnitte (107) den Spinalabschnitt (105) seitlich umgrenzen; eine Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a), die in dem Sitz (101) angeordnet sind; und eine Vielzahl von Lateralaktuatoren (107a), die in den Lateralabschnitten (107) angeordnet sind; wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a) und die Vielzahl von Lateralaktuatoren (107a) beidseitig einer Sagittalebene (S) des Sitzes angeordnet sind. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer haptischen Sitzanordnung.

Description

HAPTISCHE SITZANORDNUNG UND VERFAHREN ZUM
BETREIBEN EINER HAPTISCHEN SITZANORDNUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine haptische Sitzanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer haptischen Sitzanordnung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es sind allgemein Sitzanordnungen bekannt, in welchen Vibrationsmotoren integriert sind. Beispielsweise offenbart die DE102013210785B4 ein haptisches Rückmeldesystem zum Warnen eines in einem Fahrzeugsitz befindlichen Insassen. Das haptische Rückmeldesystem umfasst ein Sitzauflageelement, einen ersten Motor, einen zweiten Motor sowie eine Steuerung. Das Sitzauflageelement umfasst eine Sitzschale bzw. -mulde mit einer ersten Seite, einer zweiten Seite, einer ersten Seitenwange und einer zweiten Seitenwange. Die erste Seitenwange ist auf der ersten Seite des Sitzelementes angeordnet, und die zweite Seitenwange ist auf der zweiten Seite des Sitzelementes angeordnet. Die erste Seitenwange und die zweite Seitenwange umfassen ein elastisches bzw. verformbares (Polster-) Material. Der erste Motor ist in dem elastischen Material der ersten Seitenwange eingebettet, und der zweite Motor ist in dem elastischen Material der zweiten Seitenwange eingebettet.
Obwohl derartige Sitzanordnungen bereits bekannt sind, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte haptische Sitzanordnung und ein Verfahren zum Betreiben einer haptischen Sitzanordnung bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine haptische Sitzanordnung bereit, umfassend: einen Sitz; einen Rückenabschnitt mit einem Spinalabschnitt und zwei Lateralabschnitten, wobei die zwei Lateralabschnitte den Spinalabschnitt seitlich umgrenzen; eine Vielzahl von Sitzaktuatoren, die in dem Sitz angeordnet sind; und eine Vielzahl von Lateralaktuatoren, die in den Lateralabschnitten angeordneten sind; wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren und die Vielzahl von Lateralaktuatoren beidseitig einer Sagittalebene des Sitzes angeordnet sind. Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer der oben beschriebenen haptischen Sitzanordnungen bereit.
Nach einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern der oben beschriebenen haptischen Sitzanordnung bereit, wobei die Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist. Das Verfahren umfasst:
Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt, durch Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs vorliegt;
Ermitteln einer Betriebssituation des Fahrzeugs;
Ermitteln eines vorbestimmten Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebssituation verursacht wird; und
Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehls zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren basierend auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil; und
Steuern der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf dem Steuerbefehl zum Simulieren von Vibrationen des Verbrennungsmotors.
Weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der beigefügten Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 schematisch eine haptische Sitzanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 schematisch eine Anordnung von Aktuatoren in der haptischen Sitzanordnung;
Fig. 3 schematisch ein Fahrzeug; und
Fig. 4 schematisch ein Verfahren zum Betreiben der haptischen Sitzanordnung.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Vor einer detaillierten Beschreibung folgen zunächst allgemeine Erläuterungen zu den Ausführungsformen.
Nach dem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung die haptische Sitzanordnung bereit, umfassend: einen Sitz; einen Rückenabschnitt mit einem Spinalabschnitt und zwei Lateralabschnitten, wobei die zwei Lateralabschnite den Spinalabschnit seitlich umgrenzen; eine Vielzahl von Sitzaktuatoren, die in dem Sitz angeordnet sind; und eine Vielzahl von Lateralaktuatoren, die in den Lateralabschnitten angeordneten sind; wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren und die Vielzahl von Lateralaktuatoren beidseitig einer Sagittalebene des Sitzes angeordnet sind.
Die haptische Sitzanordnung ist dazu eingerichtet, mitels der (später beschriebenen) Aktuatoren ein haptisches Feedback (haptisches Signal) zu erzeugen.
Die Sitzanordnung kann bspw. für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Kraftfahrzeuge umfassen bspw. Personenkraftfahrzeuge (PKWs) und einspurige Kraftfahrzeuge wie Motorräder. Ferner kann die Sitzanordnung ein Büro- oder Gaming-Stuhl, ein Fahrrad oder ein Entertainmentsessel (bspw. ein Fernseh-, Kino- oder Massagesessel) sein.
Der Sitz ist ein Abschnit der Sitzanordnung, auf dem eine Person (mit dem Gesäß) sitzt. Der Sitz entspricht daher einem Gesäßteil der Sitzanordnung.
Der Rückenabschnit ist ein Abschnitt der Sitzanordnung, der dazu vorgesehen ist, mit dem Rücken der Person in Kontakt zu sein. In manchen Beispielen kann der Rückenabschnitt eine Rückenlehne sein. Diese Rückenlehne kann mit dem Sitz verbaut sein. In anderen Beispielen kann der Rückenabschnitt ein Teil einer tragbaren Weste sein.
Der Rückenabschnit ist unterteilt in den Spinalabschnitt und die zwei Lateralabschnitte. Der Spinalabschnitt entspricht einem länglichen Bereich des Rückenabschnits, der entlang der Wirbelsäule der Person verläuft. Die zwei Lateralabschnite des Rückenabschnits umgrenzen seitlich den Spinalabschnit. Damit ist gemeint, dass die Lateralabschnitte seitlich (lateral des länglichen Verlaufs des Spinalabschnits) an dem Spinalabschnitt angrenzen, so dass auf jeder Seite des Spinalabschnits ein Lateralabschnit angeordnet ist.
Die Sitzanordnung umfasst die Vielzahl von Aktuatoren, die dazu eingerichtet sind, Vibrationen zu erzeugen (Vibrationsaktuatoren). Je nach Lage/Position an der Sitzanordnungwerden diese Aktuatoren als Sitzaktuatoren (Sitzvibrationsaktuator), Lateralaktuatoren (Lateralvibrationsaktuator) und Spinalaktuatoren (Spinalvibrationsaktuator) bezeichnet.
Eine Ausgestaltung jedes der Vielzahl von Aktuatoren kann nach der Offenlegungsschrift EP 3 002 958 Al erfolgen, die einen Wandler zum Erzeugen von Vibrationen offenbart. Der Wandler umfasst einen flachen Metallstreifen, der zu einer im Wesentlichen viereckig gestalteten geschlossenen Metallöse mit abgerundeten Ecken geformt ist, und eine Zylinderspule, die an einer inneren Oberfläche an einer ersten parallelen Seite des Vierecks befestigt ist. Ferner umfasst der Wandler befestigte Magneten, die an der inneren Oberfläche an einer gegenüberliegenden parallelen Seite, parallel zu der ersten parallelen Seite, des Vierecks angebracht sind, um die befestigten Magneten in die Nähe der Zylinderspule zu bringen. Mindestens eine laterale Seite der viereckigen Gestalt, welche besagte parallele Seiten koppelt, hat eine kontinuierlich variierende Breite, was dazu führt, dass der Wandler über einen Frequenzbereich schwingen kann in Antwort auf den Empfang eines variierende Frequenzen umfassenden Signals durch die Zylinderspule.
Die Vielzahl von Sitzaktuatoren und die Vielzahl von Lateralaktuatoren sind beidseitig einer Sagittalebene des Sitzes (oder der Sitzanordnung) angeordnet. Die Sagittalebene des Sitzes entspricht im Wesentlichen der Sagittalebene der Person, die auf dem Sitz sitzt. In manchen Beispielen kann die Sagittalebene eine Symmetrieebene der Sitzanordnung entsprechen.
Jede der Vielzahl der verschiedenen (Vibrations-)Aktuatoren kann individuell und/oder mit unterschiedlicher Vibrationsstärke betrieben werden. Das individuelle Betreiben ermöglicht einen räumlichen und/oder einen zeitlichen Vibrationsverlauf (für das haptische Feedback). Ferner kann dadurch die Person die Position der Vibrationsquelle, d. h. des entsprechenden Aktuators, besser verorten.
Je nach Anzahl der Sitzaktuatoren kann eine gleichmäßige oder ungleichmäßige Verteilung der Aktuatoren auf beiden Seiten der Sagittalebene vorliegen. Jedenfalls liegt zumindest ein Aktuator auf jeder Seite der Sagittalebene vor. Das gleiche gilt entsprechend für die Vielzahl von Lateralaktuatoren sowie für später beschriebene Flügelaktuatoren.
Durch die oben beschriebene Anordnung der Aktuatoren kann ein haptisches Feedback prägnant an eine Person übertragen werden, die die Sitzanordnung verwendet. So werden besonders sensitive Bereiche des menschlichen Körpers angesprochen.
In manchen Beispielen kann die Vielzahl von Aktuatoren derart angeordnet sein, dass beim Betätigen der Aktuatoren eine kleinstmögliche Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Aktuatoren vorliegt. Ferner kann auch ein vorbestimmter (Vibrations-) Frequenzbereich zum Ausgeben des haptischen Feedbacks vorgegeben sein, der eine Interferenz der Vibrationssignale mit der haptischen Sitzanordnung minimiert oder ggf. sogar neutralisiert. Dazu kann der vorbestimmte Frequenzbereich abhängig von einer strukturellen Ausgestaltung der haptischen Sitzanordnung sein. Durch die kleinstmögliche Phasenverschiebung und/oder den vorbestimmten Frequenzbereich können störende Geräusche minimiert werden.
In manchen Beispielen können die Vielzahl der Aktuatoren nah am menschlichen Körper verbaut sein. Das heißt, die Vielzahl der Aktuatoren sind derart in der haptischen Sitzanordnung angeordnet, dass zwischen den verschiedenen Kontaktflächen der Sitzanordnung und den entsprechenden Aktuatoren ein möglichst geringer Abstand besteht. „Kontaktflächen“ sind dabei Abschnite /Flächen, mit welchen der menschliche Körper beim Sitzen in Kontakt kommt. Ferner können die Aktuatoren bspw. in einem (ersten) Schaummaterial, aus dem die Sitzanordnung u.a. gebildet ist, eingebetet sein. Weiterhin kann die haptische Sitzanordnungen für jeden Aktuator eine entsprechende Stützanordnung umfassen, die den jeweiligen Aktuator auf einer Seite des Aktuators stützt, wobei die gestützte Seite der entsprechenden Kontaktfläche (bspw. Sitzfläche oder Rückenlehne) gegenüberliegt. Die Stützanordnung kann bspw. aus einem weiteren (zweiten) Schaummaterial gebildet sein, das härter ist als das Schaummaterial, in dem die Aktuatoren eingebettet sind. Die körpernahe Einbettung in das Schaummaterial sowie das Stützen der Aktuatoren ermöglicht, dass die Person in der Sitzanordnung ein größtmögliches haptisches Feedback erhält.
In manchen Beispielen können die Vielzahl der Aktuatoren durch Verkleben oder Einschäumen an der haptischen Sitzanordnung befestig werden.
In weiteren Ausführungsformen kann die haptische Sitzanordnung ferner (mindestens) einen Spinalaktuator umfassen, der in dem Spinalabschnit angeordnet ist. Somit kann das durch die Sitzanordnung ausgegebene haptische Feedback weiter variiert werden.
In weiteren Ausführungsformen kann die haptische Sitzanordnung ferner einen Sicherheitsgurt umfassen, an dem (mindestens) ein weiterer Vibrationsaktuator vorgesehen ist. Dieser Gurtaktuator (Gurtvibrationsaktuator) kann entweder mit dem Gurt fest oder abnehmbar an dem Gurt angeordnet sein. In der abnehmbaren Variante kann der Gurtaktuator einen wiederaufladbaren Energiespeicher (z. B. einen Akku) als Stromversorgung umfassen. Dadurch kann ein Wiederaufladen flexibel und einfach für den Benutzer erfolgen. In der fest verbundenen Variante kann der Gurtaktuator dazu eingerichtet sein, am Gurt oder entlang des Gurtes verschiebbar zu sein. Hier kann die Stromversorgung ebenfalls durch einen wiederaufladbaren (aktuatorseitigen) Energiespeicher erfolgen. In manchen Beispielen kann der wiederaufladbare Energiespeicher induktiv aufgeladen werden über entsprechende Ladevorrichtung, die bspw. in einem Fahrzeuginnenraum oder an der haptischen Sitzanordnung angeordnet sind. Ferner können die Ladevorrichtung und der Gurtaktuator dazu ausgebildet sein, aneinander magnetisch befestigt zu werden. Die magnetische Befestigung ermöglicht ein zuverlässiges induktives Wiederaufladen des Energiespeichers. Alternativ kann auch der Gurt über eine integrierte Stromversorgung verfügen und somit den Gurtaktuator mit Strom versorgen.
Nach dem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung das Fahrzeug mit einer der oben beschriebenen haptischen Sitzanordnungen bereit. Das Fahrzeug kann ein PKW oder ein einspuriges Fahrzeug (z. B. Motorrad, Fahrrad) sein. Das Fahrzeug kann auch ein Kraftfahrzeug sein, das einen rein verbrennungsmotorischen Antrieb, einen rein elektromotorischen Antrieb oder einen hybriden Antrieb umfasst. Hier soll der verbrennungsmotorische Antrieb auch alternative Kraftstoffe wie Erdgas, Methan, Wasserstoff, etc. umfassen.
Nach einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zum Steuern der oben beschriebenen haptischen Sitzanordnung bereit.
Das Verfahren umfasst:
Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt;
Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehls zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren; und
Steuern der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf dem Steuerbefehl.
Ein Bedarfsfall entspricht einer Situation, auf die ein Fahrer/Passagier/Nutzer in der Sitzanordnung über das haptische Feedback aufmerksam gemacht werden kann oder die durch ein haptisches Feedback untermalt/verstärkt werden kann. In manchen Beispielen ist die Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet, so dass der Bedarfsfall während eines Fahrzeugbetriebs auftritt.
Der Bedarfsfall kann basierend auf Signalen oder Daten festgestellt werden, die von einer Sensorvorrichtung oder einem Infotainmentsystem erfasst/bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise die haptische Sitzanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist, kann die Sensorvorrichtung und/oder das Infotainmentsystem fahrzeugseitig vorliegt/vorliegen. Das Fahrzeug kann auch eine Vielzahl von Sensorvorrichtungen umfassen. Mit den Sensorvorrichtungen kann mindestens eines von einem Fahrbetriebsparameter, einem Fahrzeugzustand, einer Fahrzeugumgebung und einem Fahrzeuginnenraum überwacht werden.
Der Fahrbetriebsparameter kann eines von Folgenden umfassen: Lenkwinkel, Pedalwinkel (des Beschleunigungs-/Bremspedals), (Fahrzeug)Geschwindigkeit, (Fahrzeug)Beschleunigung und Motordrehzahl, Zustand autonomes Fahren (an oder aus). Auch weitere Fahrbetriebsparameter sind möglich. Zum Erfassen dieser Fahrbetriebsparameter können entsprechend ausgebildete Sensoren verwendet werden.
Der Fahrzeugzustand kann eines von Folgenden umfassen: Gurtzustand eines Passagiers (angeschnallt oder nicht angeschnallt), Türschließzustand (Fahrzeugtür auf oder zu), Motorkontrolle erforderlich (entsprechende Leuchte an oder aus), etc.
Zum Erkennen/Erfassen der Fahrzeugumgebung können bspw. Kameras, Radar, Lidar, Mikrofone und/oder Temperatursensoren verwendet werden. Auch können Informationen wie Außentemperatur und Glatteis (-warnung) über das Infotainmentsystem erhalten werden. Damit kann zumindest eines von den Folgenden in der Fahrzeugumgebung erfasst/ überwacht werden: eine Außentemperatur, ein vorhandenes Glatteis und umliegende Objekte (bspw. Fahrzeuge, Passanten, Bäume, Ampeln, etc.).
Zum Erkennen/ Überwachen des Fahrzeugsinnenraums können bspw. Kameras, Mikrofone und/ oder Temperatursensoren verwendet werden. Damit kann zumindest eines von den Folgenden in dem Fahrzeuginnenraum erfasst/ überwacht werden: ein Fahrerzustand (bspw. müde, wach, entspannt), eine Innentemperatur.
In Abhängigkeit des Bedarfsfalls wird der Steuerbefehl zum Steuern bzw. Betätigen der Vielzahl der Aktuatoren erzeugt. Die Vielzahl der Aktuatoren umfasst die oben beschriebenen Sitz-, Lateral- sowie ggfs. die Spinal- und Gurtaktuatoren. Der Steuerbefehl kann mindestens eines von Folgenden umfassen: zu betätigende Aktuatoren, eine Signalstärke (Vibrationsstärke), eine Signaldauer (Vibrations dauer) und einen zeitlichen Signalverlauf (Vibrationsverlauf) . In manchen Beispielen kann der Steuerbefehl die Vielzahl der Aktuatoren steuern, so dass sie ein vorbestimmtes Vibrationsmuster (hinsichtlich Vibrations stärke und zu betätigende Aktuatoren) erzeugen. Das vorbestimmte Vibrationsmuster kann manuell erstellt sein. Alternativ kann das vorbestimmte Vibrationsmuster auch basierend auf Audio- und/ oder Videoinformationen eines abgespielten Multimediainhalts dynamisch erstellt werden, um dem Nutzer der haptischen Sitzanordnung durch Vibrationen ein immersives Gefühl für den Multimediakonsum zu vermitteln.
Basierend auf dem Steuerbefehl wird die Vielzahl von Aktuatoren gesteuert. Das Steuern umfasst dabei ein Betätigen und Nicht-Betätigen der einzelnen Aktuatoren.
Wenn der Bedarfsfall während eines Fahrzeugbetriebs vorliegt, ermöglicht das Verfahren dem Fahrer/ Passagier ein besseres Verständnis für die derzeitige Fahrsituation/-bedingung mithilfe des haptischen Feedbacks.
In Beispielen, in denen die haptische Sitzanordnung für Entertainmentzwecke verwendet wird, kann dem Nutzer ein immersives Gefühl vermittelt werden, während ein Multimediainhalt abgespielt wird.
In manchen Ausführungsformen kann das Feststellen, dass der Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt, mindestens eines von Folgenden umfassen:
Feststellen, dass ein Sicherheitshinweis an einen Fahrer vorliegt;
Feststellen, dass das Fahrzeug eine Fahrspur verlässt;
Feststellen, dass eine Kollisionsgefahr mit einem (Kollisions-)Objekt vorliegt;
Feststellen, dass ein autonomes Fahrmanöver bevorsteht;
Feststellen, dass eine Unaufmerksamkeit eines Fahrers vorliegt;
Feststellen, dass ein Entspannungswunsch eines Passagiers vorliegt; Feststellen, dass ein Multimediainhalt abgespielt wird; und
Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs vorliegt.
Ein Sicherheitshinweis kann bspw. ein Aufleuchten einer Kontrollleuchte, eine Aktivierung eines Parkassistenten, ein Hinweis auf einen offenen Gurt/ eine offene Tür, eine Glatteiswarnung, oder einen Hinweis für eine Steuerübernahme (bei vorherigem autonomen Fährbetrieb) umfassen. Das Aufleuchten einer Kontrollleuchte kann basierend auf einem Steuersignal für die Kontrollleuchte festgestellt werden. Der Zustand eines Parkassistenten kann basierend auf einem Steuersignal an den Parkassistenten festgestellt werden. Ein offener Gurt/eine offene Tür und ein Vorliegen eines entsprechenden Hinweises kann basierend auf einem Sensorsignals eines Gurt- bzw. Türsensors festgestellt werden. Das Vorliegen von Glatteis und das Vorliegen einer entsprechenden Warnung kann bspw. basierend auf Sensorsignalen einer fahrzeugaußenseitigen Kamera ermittelt werden. Ein Vorliegen einer Steuerübernahme kann basierend auf einem Anforderungsbefehl festgestellt werden, der von einem (fahrzeugseitigen) Steuergerät erzeugt wird.
Das Feststellen, dass das Fahrzeug eine Fahrspur verlässt, kann basierend auf von fahrzeugaußenseitigen Kameras erzeugten Bildinformationen erfolgen. Mit fahrzeugaußens ei tiger Kamera ist gemeint, dass die Kamera eine Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Das fahrzeugseitige Steuergerät kann bspw. dazu eingerichtet sein, basierend auf den Bildinformationen ein Überqueren einer Fahrzeugspur zu erkennen und ein entsprechendes Warnsignal auszugeben.
Das Feststellen, dass eine Kollisionsgefahr mit einem (Kollisions-)Objekt vorliegt, kann ebenfalls auf Bildinformationen der fahrzeugaußenseitigen Kamera basieren. Zusätzlich können auch Radar- und/ oder Lidar-Bildinformationen verwendet werden. Das fahrzeugseitige Steuergerät kann bspw. dazu eingerichtet sein, basierend auf diesen Bildinformationen (mittels bereits bekannter Objekterkennungsmethoden) andere Objekte zu erkennen und einen Abstand des Fahrzeugs zu anderen Objekten zu ermitteln. Eine Kollisionsgefahr mit einem anderen Objekt liegt vor, wenn ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Objekt kleiner ist als ein vorbestimmter Grenzabstand.
Das Feststellen, dass ein autonomes Fahrmanöver bevorsteht, erfolgt basierend auf einem Manöverbefehl während eines autonomen Fährbetriebs. Der Manöverbefehl kann dabei basierend auf Navigations daten eines (fahrzeugseitigen) Navigations system und/oder der oben erwähnten (Kamera-/Radar-/Lidar-)Bildinformationen von dem fahrzeugseitigen Steuergerät erzeugt werden. Das Fahrmanöver kann eines von einem Lenken, einem Beschleunigen und einem Bremsen umfassen. Auch weitere Fahrmanöver sind möglich.
Das Feststellen, dass eine Unaufmerksamkeit eines Fahrers vorliegt, kann auf einem Zustand des Fahrers basieren. Dazu können Bildinformationen einer fahrzeuginnenseitigen Kamera und/oder Audioinformationen eines fahrzeuginnenseitigen Mikrofons verwendet werden, um zu beobachten, ob der Fahrer schläft oder einschläft.
Das Feststellen, dass ein Entspannungswunsch eines Passagiers vorliegt, kann basierend auf einer entsprechenden Eingabe des Passagiers in das Infotainmentsystem erfolgen. In anderen Beispielen, in denen die haptische Sitzanordnung bspw. außerhalb eines Fahrzeugs verwendet wird, kann der Entspannungswunsch über ein
Das Feststellen, dass ein Multimediainhalt abgespielt wird, kann basierend auf einem Abspielbefehl erfolgen, der von dem Infotainmentsystem erzeugt wird.
Das Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs vorliegt, kann (bei hybriden Antriebs strängen) basierend auf einem Elektroantriebs steuerbefehl des fahrzeugseitigen Steuergeräts erfolgen.
In manchen Ausführungsformen kann, wenn das Fahrzeug eine Fahrspur verlässt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren umfassen:
Betätigen (mindestens) eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren, der auf einer Seite der Sagittalebene der Sitzanordnung angeordnet ist, die der Seite des Fahrspuraustritts zugewandt ist.
Der Aktuator kann dabei einer der Lateralaktuatoren oder einer der Sitzaktuatoren sein. Wenn mehr als ein Aktuator betätigt wird, kann auch mindestens einer der Lateralaktuatoren und mindestens einer der Sitzaktuatoren betätigt werden. Das Steuern bzw. Betätigen des Aktuators erfolgt basierend auf einem entsprechenden Steuerbefehl, das in Abhängigkeit von dem Bedarfsfall erzeugt wird.
So können bspw. bei einem Fahrspuraustritt, bei dem das Fahrzeug die rechte Fahrspurgrenze/ Fahrspurmarkierung überschreitet, die Aktuatoren betätigt werden, die (in Fahrrichtung gesehen) rechts der Sagittalebene angeordnet sind. Damit kann über einen entsprechenden Sitzaktuator und/ oder über einen entsprechenden Lateralaktuator ein haptisches Feedback an das rechte Bein bzw. an die rechte Körperseite (und vor allem die Rückenseite) des Fahrers übertragen werden. In diesem Fall dient das haptische Feedback als Warnsignal für ein Verlassen der Fahrspur. Dadurch kann eine Fahrsicherheit verbessert werden.
In manchen Beispielen kann zusätzlich festgestellt werden, ob ein Fahrtrichtungsanzeigersignal vorliegt, das einen Abbiegewunsch des Fahrers anzeigt. Das Betätigen eines der Aktuatoren als Wamhinweis zum Verlassen der Fahrspur erfolgt nur dann, wenn das Fahrtrichtungsanzeigersignal nicht vorliegt und das Fahrzeug die Fahrspur verlässt. Somit wird das haptische Feedback nur ausgegeben, wenn das Fahrzeug die Fahrspur unabsichtlich verlässt.
In manchen Ausführungsformen kann, wenn die Kollisionsgefahr mit einem Objekt vorliegt, das
Steuern der Vielzahl von Aktuatoren umfassen: Betätigen eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf der relativen Position des Objekts zum Fahrzeug.
Dabei kann einer oder mehrere der Vielzahl von Aktuatoren betätigt werden zum Indizieren der Position des Objekts relativ zum Fahrzeug (und damit zum Fahrer). Beispielsweise kann ein links der Sagittalebene angeordneter Aktuator betätigt werden, um ein linksseitig des Fahrzeugs befindliches Kollisionsobjekt anzuzeigen. Das Steuern bzw. Betätigen des Aktuators erfolgt basierend auf einem entsprechenden Steuerbefehl, das in Abhängigkeit diesen Bedarfsfalls erzeugt wird. Durch gezieltes Betätigen eines oder mehrerer Aktuatoren kann somit unterschieden werden, wo die Kollisionsgefahr lokalisiert ist.
In manchen Ausführungsformen kann, wenn das autonome Fahrmanöver vorliegt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren umfassen:
Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren zum Ankündigen des autonomen Fahrmanövers.
Das Ankündigen/ (Vor-) Indizieren des autonomen Fahrmanövers erfolgt durch das Betätigen von entsprechenden Aktuatoren der Vielzahl von Aktuatoren bevor das eigentliche Fahrmanöver (autonom) durchgeführt wird. Dabei wird das Betätigen der Aktuatoren an einem vorbestimmten Zeitpunkt vor dem eigentlichen Fahrmanöver durchgeführt. Dieser vorbestimmte Zeitpunkt kann bspw. 250 ms bis 3000 ms vor dem Zeitpunkt des eigentlichen Fahrmanövers liegen. Durch das taktile Ankündigen des Fahrmanövers können die Sinnesorgane des Fahrers konditioniert werden, um Kinetose („. motion sickness“) zu minimieren. Das Steuern bzw. Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren erfolgt basierend auf einem entsprechenden Steuerbefehl, das in Abhängigkeit des vorliegenden Bedarfsfalls erzeugt wird.
In manchen Ausführungsformen kann, wenn der elektromotorische Betrieb des Fahrzeugs vorliegt, das Verfahren ferner umfassen:
Ermitteln einer Betriebssituation des Fahrzeugs;
Ermitteln eines vorbestimmtes Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebssituation verursacht wird; und
Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf dem Vibrationsprofil zum Simulieren von Vibrationen des Verbrennungsmotors.
Die Betriebssituation kann bspw. einen stationären oder instationären Fahrzeugbetrieb umfassen. Ein stationärer Zustand kann bspw. eine Fahrt mit konstanter Beschleunigung sein. Ein instationärer Zustand kann bspw. ein Beschleunigungsvorgang oder ein Bremsvorgang (z. B. ein Motorbremsvorgang oder ein Rekuperationsbremsvorgang) sein. Die Betriebssituation kann auch ein Motorstart sein oder einen Leerlaufbetrieb (Standgasbetrieb) des Fahrzeugs sein. Die Betriebssituation kann basierend auf den oben erwähnten Fahrbetriebsparametern ermittelt werden.
Basierend auf der ermittelten Betriebs situation wird das vorbestimmte Vibrationsprofil ermittelt, das von dem Verbrennungsmotor in derselben Betriebs situation verursacht wird. In manchen Beispielen, in welchen das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, kann der vorbestimmte Verbrennungsmotor einem in dem Hybridfahrzeug verbauten Verbrennungsmotor entsprechen. In anderen Beispielen, in welchen das Fahrzeug ein reines Elektrofahrzeug ist, kann der vorbestimmte Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor eines anderen Fahrzeugs sein, das vom selben Hersteller kommt und/ oder einer (ähnlichen) Fahrzeugklasse entspricht wie das Fahrzeug mit der haptischen Sitzanordnung. Je nach Wahl des vorbestimmten Verbrennungsmotors kann somit auch ein sportlicher Eindruck und ein sportliches Fahrgefühl während des Fährbetriebs vermittelt werden.
Das vorbestimmte Vibrationsprofil kann bspw. in einer Datenbank abgelegt sein, die bspw. in dem fahrzeugseitigen Steuergerät gespeichert sein kann. In Abhängigkeit des vorbestimmten Vibrationsprofils wird ein entsprechender Steuerbefehl erzeugt, um die Vielzahl von Aktuatoren anzusteuern bzw. zu betätigen.
Basierend auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil wird die Vielzahl von Aktuatoren betätigt, so dass die Person in der Sitzanordnung ein haptisches Feedback erhält, dass einem Vibrationsprofil des vorbestimmten Verbrennungsmotors entspricht. Damit ist gemeint, dass das haptische Feedback das Vibrationsprofil (also ein (Vibrations-) Verhalten des Verbrennungsmotors) des vorbestimmten Verbrennungsmotors simuliert. Somit kann in einem elektromotorischen Betriebszustand des Fahrzeugs das Fahrgefühl/Betriebsgefühl eines Verbrennungsmotors simuliert werden, wodurch der Fahrer (der bspw. vertraut ist mit Vibrationsprofilen von Verbrennungsmotoren) sein Fahrverhalten besser anpassen kann (bspw. durch energieeffizientes oder vorsichtiges Fahren). Ferner können durch entsprechende Vibrationsprofile für Fahrsituationen wie Beschleunigungsvorgänge und hohe Fahrgeschwindigkeiten diese Fahrsituationen besser vom Fahrer erfasst werden. Dadurch kann wieder die Gefahr von Unfällen und/ oder überhöhte Geschwindigkeiten reduziert werden.
In manchen Beispielen kann das Simulieren des Verbrennungsmotors mit Audiosignalen gekoppelt werden, um ein Geräuschprofil des Verbrennungsmotors zu simulieren.
In manchen Ausführungsformen kann eine Ausgabe des haptischen Feedbacks gegenüber einem weiteren Signal (bspw. einem auditiven und/ oder einem visuellen Signal) um eine vorbestimmte Zeitverzögerung ausgegeben werden. Die vorbestimmte Zeitverzögerung kann bspw. von 20 bis zu 60 ms, bspw. von 30 bis zu 50 ms, betragen. Beispielsweise kann das haptische Feedback zum Unterstreichen/ Untermalen von abgespielten Multimediainhalten verwendet werden. Da audio- und/oder visuelle Reize schneller als haptische Reize vom menschlichen Gehirn verarbeitet werden, kann durch die vorbestimmte Zeitverzögerung erreicht werden, dass das haptische Feedback für den abgespielten Multimediainhalt mit den audio- und/ oder visuellen Signalen (Stimuli) des abgespielten Multimediainhalts als Einheit wahrgenommen wird.
Nach dem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung das Verfahren zum Steuern der oben beschriebenen haptischen Sitzanordnung bereit.
Das Verfahren umfasst:
Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt, durch Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs vorliegt;
Ermitteln einer Betriebssituation des Fahrzeugs;
Ermitteln eines vorbestimmten Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebssituation verursacht wird; und
Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehls zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren basierend auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil; und
Steuern der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf dem Steuerbefehl zum Simulieren von Vibrationen des Verbrennungsmotors.
Die obigen Ausführungen zu den anderen Aspekten und ihren Ausführungsformen gelten entsprechend auch für das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt.
In Abhängigkeit des Bedarfsfalls wird der Steuerbefehl zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren erzeugt. Im vorliegenden Fall umfasst der Bedarfsfall das Vorliegen des elektromotorischen Betriebs des Fahrzeugs und daher wird der Steuerbefehl basierend auf vorbestimmten Vibrationsprofil erzeugt.
Die Vielzahl von Aktuatoren wird entsprechend dem Steuerbefehl gesteuert bzw. betätigt. Wie oben beschrieben umfasst das Steuern bzw. Betätigen ein Betätigen und Nicht-Betätigen der einzelnen Aktuatoren. Da der Steuerbefehl auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil basiert, das von einem Verbrennungsmotor entsprechend der Betriebs situation erzeugt wird, kann durch eine entsprechende Betätigung der Vielzahl von Aktuatoren ein Vibrationsprofil (bzw. Vibrationen) des Verbrennungsmotors simuliert werden.
In anderen Beispielen kann der Bedarfsfall ferner mindestens einer der oben beschriebenen Situationen umfassen, z. B. das Verlassen einer Fahrspur, das Vorliegen eines Sicherheitshinweises, das Vorliegen einer Kollisionsgefahr, das Vorliegen eines bevorstehenden autonomen Fahrmanövers, das Vorliegen einer Fahrerunaufmerksamkeit eines Entspannungswunsches, das Vorliegen eines Entspannungswunsches und das Abspielen eines Multimediainhalts. Für den weiteren Bedarfsfall kann der vorliegende Steuerbefehl zum Simulieren des Verbrennungsmotors angepasst oder mit einem weiteren Steuerbefehl überlagert werden. So können mehrere Bedarfsfälle für ein haptisches Feedback berücksichtigt werden.
Zurückkommend zu Fig. 1, veranschaulicht diese eine haptische Sitzanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform.
Die haptische Sitzanordnung 100 umfasst einen Sitz 101, einen Rückenabschnitt (hier Rückenlehne) 103 und eine Kopfstütze 105. Der Rückenabschnitt 103 umfasst einen Spinalabschnitt 105, zwei Lateralabschnitte 107 und optional zwei Flügelabschnitte 109. Die Lateralabschnitte 107 grenzen seitlich an den Spinalabschnitt 105 an. Die optionalen Flügelabschnitte 109 sind seitlich angrenzend an den Lateralabschnitten 109 angeordnet.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfasst die haptische Sitzanordnung 101 eine Vielzahl von verschiedenen Aktuatoren 101a, 105a, 107a, 109a, Illa, die dazu eingerichtet sind, ein haptisches Feedback auszugeben. Das haptische Feedback wird durch Vibrationen erzeugt. Die Aktuatoren sind somit Vibrationseinheiten.
Die Vielzahl von Aktuatoren umfasst eine Vielzahl von Sitzaktuatoren 101a, eine Vielzahl von Spinalaktuatoren 105, eine Vielzahl von Lateralaktuatoren 107a, eine (optionale) Vielzahl von Flügelaktuatoren 109 und einen (optionalen) Kopfstützenaktuator Illa.
Die Vielzahl von Sitzaktuatoren 101a, die Vielzahl von Spinalaktuatoren 105a, die Vielzahl von Lateralaktuatoren 107a, die Vielzahl von Flügelaktuatoren 109a und der Kopfstützaktuator Illa sind im Sitz 101, im Spinalabschnitt 105, in den Lateralabschnitt 107, in den Flügelabschnitten 109 bzw. in der Kopfstütze 111 angeordnet.
Dabei sind die Aktuatoren der Vielzahl von Sitzaktuatoren 101a, der Vielzahl von Lateralaktuatoren 107a und der Vielzahl von Flügelaktuatoren 109a auf jeder Seite einer Sagittalebene S der haptischen Sitzanordnung 100 (hinsichtlich der Anzahl) gleichmäßig verteilt.
In der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die haptische Sitzanordnung 100 vier Sitzaktuatoren 101a, vier Spinalaktuatoren vier Lateralaktuatoren 107a, zwei Flügelaktuatoren 109a und einen Kopfstützaktuator Illa. In anderen Beispielen kann die Anzahl der Aktuatoren variieren, wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren 101a, der Vielzahl von Lateralaktuatoren 107a und der Vielzahl von Flügelaktuatoren 109a in jedem Fall jeweils mindestens zwei entsprechende Aktuatoren umfassen.
Die Vielzahl der Spinalaktuatoren 105 ist entlang des Spinalabschnitts 105 verteilt angeordnet. In Fig. 3 ist blockweise und schematisch ein Aufbau einer Elektronik und Sensorik eines Fahrzeugs 300 dargestellt.
Das Fahrzeug 300 umfasst eine Vielzahl von verschiedenen Sensorvorrichtungen. So umfasst das Fahrzeug 300 die folgenden Sensorvorrichtungen: einen Lenkwinkelsensor 301, einen Beschleunigungspedalsensor 303, einen Bremspedalsensor 305, eine fahrzeugaußenseitige Kamera 307, ein fahrzeugaußenseitiges Mikrofon 309, eine fahrzeuginnenraumseitige Kamera 311, ein fahrzeuginnenraumseitiges Mikrofon 313, einen Türsensor 315, einen Gurtsensor 317, einen Radar 319, einen Lidar 321, einen Geschwindigkeitssensor 323, einen Beschleunigungssensor 325, einen Motordrehzahlsensor 327, einen fahrzeugaußenseitigen Temperatursensor 329, und einen fahrzeuginnenraumseitigen Temperatursensor 331.
Ferner umfasst das Fahrzeug 300 auch ein Infotainmentsystem 333 zum Steuern/ Abspielen von Multimediainhalten. Das Infotainmentsystem 333 kann ferner ein Navigationssystem 335 umfassen.
Die von den Sensorvorrichtungen ausgegebenen (Sensor) Signale werden über eine entsprechende (nicht gezeigte) Kommunikationsschnittstelle (bspw. ein BUS-System) an ein (fahrzeugseitiges) Steuergerät 200 übertragen.
Das Steuergerät 200 umfasst eine Vielzahl von Modulen zum Steuern des Fahrzeugbetriebs. Die Vielzahl der Module umfasst die folgenden Module: ein Spurhaltemodul 201, ein Kollisionsgefahrmodul 203, ein Autonomes-Fahren-Modul 205, ein Fahrtsicherheitsmodul 207, ein Fahrerzustandserkennungsmodul 209, ein Entspannungsmodul 211, ein Entertainmentmodul 213 und ein Verbrennungsmotorsimulationsmodul 215. Obwohl lediglich ein einziges Steuergerät 200 in Fig. 3 gezeigt ist, kann das Steuergerät 200 auch einer Steueranordnung entsprechen, die mehrere Steuergeräte umfasst.
Die Vielzahl von Modulen verwendet die Sensorsignale als Eingangssignale. Jedes der Module ist dazu eingerichtet, basierend auf den verfügbaren Eingangs Signalen am Steuergerät 200 einen entsprechenden Modulbefehl zu erzeugen. Basierend auf einem entsprechenden Modulbefehl wird ein entsprechender Steuerbefehl (Aktuatorsteuerbefehl) zum Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren 101a, 105a, 107a, 109a, Illa erzeugt.
Die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 105a, 107a, 109a, Illa wird dann basierend auf dem vom Steuergerät 200 erzeugten Steuerbefehl gesteuert.
Dabei ist das Spurhaltemodul 201 dazu eingerichtet, ein Verlassen des Fahrzeugs einer vorbestimmten (derzeitigen befahrenden) Fahrspur festzustellen und einen entsprechenden Wamhinweisbefehl zum Anzeigen eines Spurverlassens auszugeben. Das Kollisionsgefahrmodul 203 ist dazu eingerichtet, ein Vorliegen einer Kollisionsgefahr des Fahrzeugs 300 mit einem Objekt zu erkennen und einen entsprechen Kollisionswarnungsbefehl auszugeben.
Das Autonomes -Fahren-Modul 205 ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug 300 zwischen einem autonomen und einem manuellen Betriebsmodus zu schalten und im autonomen Betriebsmodus bestimmte Fahrmanöverbefehle zu erzeugen. Basierend auf dem Fahrmanöverbefehl wird dann der Aktuatorsteuerbefehl erzeugt.
Das Fahrtsicherheitsmodul 207 ist dazu eingerichtet, fahrsicherheitsrelevante Situationen zu erkennen und entsprechende Warnhinweisbefehle auszugeben. Beispielsweise umfassen fahrsicherheitsrelevante Situationen einen offenen Gurt, eine offene Tür, das Vorliegen von Glatteis auf einer derzeitigen Fahrbahn, eine Notbremsung, etc.
Das Fahrerzustandserkennungsmodul 209 ist dazu eingerichtet, einen Zustand des Fahrers zu erkennen (wie bspw. einen Schlafzustand oder einen Müdigkeitszustand) und einen entsprechenden Fahrerzustandswarnhinweisbefehl auszugeben.
Das Entspannungsmodul 211 ist dazu eingerichtet, einen Entspannungssteuerbefehl auszugeben, wobei basierend auf dem Entspannungssteuerbefehl die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa derartig betätigt wird, dass sie einen Passagier in der haptischen Sitzanordnung 100 in einen entspannten Zustand versetzen. Dazu kann die haptische Sitzanordnung 100 bspw. ein haptisches Feedback ausgeben, mit dem die haptische Sitzanordnung 100 eine Massagefunktion ausführt und somit die sitzende Person massiert.
Das Entertainmentmodul 213 ist dazu eingerichtet, basierend auf einem Fahrer-/Passagierwunsch, der durch das Infotainmentsystem 333 erfassbar ist, einen Immersionssteuerbefehl auszugeben. Basierend auf dem Immersionssteuerbefehl wird die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa derartig betätigt, dass ein Abspielen eines Multimediainhalts (Musik, Videos, Videospiel, etc.) mittels des haptischen Feedbacks unterstrichen wird. Das Entertainmentmodul 213 kann ferner dazu eingerichtet sein, eine (nicht gezeigte) fahrzeuginnenraumseitige Lichtanlage basierend auf einer Verfassung/ Stimmung des Fahrers zu steuern. Entsprechend dazu kann der Immersionssteuerbefehl die Vielzahl der Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa derartig betätigen, um die Verfassung/ Stimmung des Fahrers zu unterstreichen.
Das Verbrennungsmotorsimulationsmodul 215 ist dazu eingerichtet, einen Simulationsbefehl auszugeben. Basierend auf dem Simulationsbefehl werden die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa derartig betätigt, um Vibrationen eines Verbrennungsmotors zu simulieren. Fig. 4 zeigt ein Verfahren zum Betreiben einer haptischen Sitzanordnung, wie bspw. die gemäß der Ausführungsform aus Fig. 1 und 2.
In 401 wird festgestellt, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt.
In 403 wird, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, ein Steuerbefehl zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren erzeugt.
In 405 wird die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa basierend auf dem Steuerbefehl gesteuert.
In einem Bespiel, in dem in 401 ein Bedarfsfall festgestellt wird, dass ein elektromotorischen Betrieb des Fahrzeugs 300 vorliegt, erfolgt vor dem Erzeugen des Steuerbefehls in 403 ein Ermitteln einer Betriebs situation des Fahrzeugs 300 und ein Ermitteln eines vorbestimmten Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebs situation verursacht wird. Der Steuerbefehl wird in 403 basierend auf dem ermittelten vorbestimmten Vibrationsprofil erzeugt. Dadurch werden in 405 die Vielzahl von Aktuatoren 101a, 103a, 105a, 107a, 109a, Illa in 405 derart angesteuert bzw. betätigt werden, dass sie Vibrationen des Verbrennungsmotors simulieren können.
Die vorliegende Technologie kann auch wie folgt implementiert werden:
(A) Flaptische Sitzanordnung (100), umfassend: einen Sitz (101); einen Rückenabschnitt (103) mit einem Spinalabschnitt (105) und zwei Lateralabschnitten (107), wobei die zwei Lateralabschnitte (107) den Spinalabschnitt (105) seitlich umgrenzen; eine Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a), die in dem Sitz (101) angeordnet sind; und eine Vielzahl von Lateralaktuatoren(107a), die in den Lateralabschnitten (107) angeordnet sind; wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a) und die Vielzahl von Lateralaktuatoren (107a) beidseitig einer Sagittalebene (S) des Sitzes angeordnet sind.
(B) Haptische Sitzanordnung (100) nach (A), ferner umfassend: einen Spinalaktuator (105a), der in dem Spinalabschnitt (105) angeordnet ist.
(C) Fahrzeug (300) mit einer haptischen Sitzanordnung (100) nach (A) oder (B).
(D) Verfahren zum Steuern einer haptischen Sitzanordnung (100) nach (A) oder (B), umfassend: Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt;
Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehls zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa); und Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf dem Steuerbefehl.
(E) Verfahren nach (D), wobei das Feststellen, dass der Bedarfsfall für ein haptisches Feedback (401) vorliegt, mindestens eines von folgenden umfasst:
Feststellen, dass ein Sicherheitshinweis an einen Fahrer vorliegt;
Feststellen, dass das Fahrzeug (300) eine Fahrspur verlässt;
Feststellen, dass eine Kollisionsgefahr mit einem Objekt vorliegt;
Feststellen, dass ein autonomes Fahrmanöver bevorsteht;
Feststellen, dass eine Unaufmerksamkeit eines Fahrers vorliegt;
Feststellen, dass ein Entspannungswunsch eines Passagiers vorliegt;
Feststellen, dass ein Multimediainhalt abgespielt wird; und
Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs (300) vorliegt.
(F) Verfahren nach (E), wobei, wenn das Fahrzeug (300) eine Fahrspur verlässt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Il la) umfasst:
Betätigen eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa), der auf einer Seite der Sagittalebene (S) der Sitzanordnung (100) angeordnet ist, die der Seite des Fahrspuraustritts zugewandt ist.
(G) Verfahren nach (E), wobei, wenn die Kollisionsgefahr mit einem Objekt vorliegt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) umfasst:
Betätigen eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf der relativen Position des Objekts zum Fahrzeug (300).
(H) Verfahren nach (E), wobei, wenn das autonome Fahrmanöver vorliegt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Il la) umfasst:
Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) zum Ankündigen des autonomen Fahrmanövers.
(I) Verfahren nach (E), wobei, wenn der elektromotorische Betrieb des Fahrzeugs (300) vorliegt, das Verfahren ferner umfasst:
Ermitteln einer Betriebssituation des Fahrzeugs (300);
Ermitteln eines vorbestimmten Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebssituation verursacht wird; und
Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil zum Simulieren von Vibrationen des Verbrennungsmotors. (J) Verfahren nach (D), wobei die Betriebssituation eines von Folgenden umfasst: einen Motorstart; einen Beschleunigungsvorgang; einen Bremsvorgang, insbesondere einen Motorbremsvorgang, Rekuperationsbremsvorgang; und einen Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs (300).
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Haptische Sitzanordnung
101 Sitz
101a Vielzahl von Sitzaktuatoren
103 Rückenabschnitt (Rückenlehne)
105 Spinalabschnitt
105a Vielzahl von Spinalaktuatoren
107 Lateralabschnitt
107a Vielzahl von Lateralaktuatoren
109 Flügelabschnitt
109a Vielzahl von Flügelaktuatoren
111 Kopfstütze
Illa Kopfstützaktuator
200 Steuergerät
201 Spurhaltemodul
203 Kollisionsgefahrmodul
205 Autonomes-Fahren-Modul 205
207 Fahrtsicherheitsmodul 207
209 Fahrerzustandserkennungsmodul
211 Entspannungsmodul
213 Entertainmentmodul 215
215 Verbrennungsmotorsimulationsmodul
300 Fahrzeug
301 Lenkwinkeisens or
303 Beschleunigungspedalsensor
305 Bremspedalsensor
307 fahrzeugaußenseitige Kamera
309 fahrzeugaußenseitiges Mikrofon
311 fahrzeuginnenraumseitige Kamera 311
313 fahrzeuginnenraumseitiges Mikrofon 313
315 Türsensor
317 Gurtsensor
319 Radar 321 Lidar
323 Geschwindigkeitssensor
325 Beschleunigungssensor
327 Motordrehzahlsensor 329 fahrzeugaußenseitiger Temperatursensor
331 fahrzeuginnenraumseitiger Temperatursensor
333 Infotainmentsystem
335 Navigations system
401 Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt 403 Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehles zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren
405 Steuern der Vielzahl von Aktuatoren basierend auf dem Steuerbefehl
S Sagittalebene

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Haptische Sitzanordnung (100), umfassend: einen Sitz (101); einen Rückenabschnitt (103) mit einem Spinalabschnitt (105) und zwei Lateralabschnitten (107), wobei die zwei Lateralabschnitte (107) den Spinalabschnitt (105) seitlich umgrenzen; eine Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a), die in dem Sitz (101) angeordnet sind; und eine Vielzahl von Lateralaktuatoren(107a), die in den Lateralabschnitten (107) angeordnet sind; wobei die Vielzahl von Sitzaktuatoren (101a) und die Vielzahl von Lateralaktuatoren (107a) beidseitig einer Sagittalebene (S) des Sitzes angeordnet sind.
2. Haptische Sitzanordnung (100) nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Spinalaktuator (105a), der in dem Spinalabschnitt (105) angeordnet ist.
3. Fahrzeug (300) mit einer haptischen Sitzanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche.
4. Verfahren zum Steuern einer haptischen Sitzanordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend:
Feststellen, dass ein Bedarfsfall für ein haptisches Feedback vorliegt, durch Feststellen, dass ein elektromotorischer Betrieb des Fahrzeugs (300) vorliegt;
Ermitteln einer Betriebssituation des Fahrzeugs (300);
Ermitteln eines vorbestimmten Vibrationsprofils, das von einem vorbestimmten
Verbrennungsmotor während der ermittelten Betriebssituation verursacht wird; und
Erzeugen, in Abhängigkeit des Bedarfsfalls, eines Steuerbefehls zum Steuern der Vielzahl der Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf dem vorbestimmten Vibrationsprofil; und
Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf dem Steuerbefehl zum Simulieren von Vibrationen des Verbrennungsmotors.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Feststellen, dass der Bedarfsfall für ein haptisches Feedback (401) vorliegt, ferner mindestens eines von folgenden umfasst:
Feststellen, dass ein Sicherheitshinweis an einen Fahrer vorliegt;
Feststellen, dass das Fahrzeug (300) eine Fahrspur verlässt;
Feststellen, dass eine Kollisionsgefahr mit einem Objekt vorliegt;
Feststellen, dass ein autonomes Fahrmanöver bevorsteht;
Feststellen, dass eine Unaufmerksamkeit eines Fahrers vorliegt; Feststellen, dass ein Entspannungswunsch eines Passagiers vorliegt; und
Feststellen, dass ein Multimediainhalt abgespielt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei, wenn das Fahrzeug (300) eine Fahrspur verlässt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) umfasst:
Betätigen eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa), der auf einer Seite der Sagittalebene (S) der Sitzanordnung (100) angeordnet ist, die der Seite des Fahrspuraustritts zugewandt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei, wenn die Kollisionsgefahr mit einem Objekt vorliegt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) umfasst:
Betätigen eines Aktuators der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) basierend auf der relativen Position des Objekts zum Fahrzeug (300).
8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei, wenn das autonome Fahrmanöver vorliegt, das Steuern der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) umfasst:
Betätigen der Vielzahl von Aktuatoren (101a, 105a, 107a, 109a, Illa) zum Ankündigen des autonomen Fahrmanövers.
9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Betriebssituation eines von Folgenden umfasst: einen Motorstart; einen Beschleunigungsvorgang; einen Bremsvorgang, insbesondere einen Motorbremsvorgang, Rekuperationsbremsvorgang; und einen Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs (300).
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