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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht Priorität der am 31. August 2020 eingereichten vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 63/072.754 , deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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FELD
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Der vorliegende Gegenstand betrifft haptische Bedieneralarme für ein Nutzfahrzeug.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer Ausführungsform beinhaltet ein Nutzfahrzeug ein Fahrgestell, einen Antriebsmotor, der von dem Fahrgestell getragen wird, eine Bedienerkabine, die von dem Fahrgestell getragen wird, ein Steuersystem, das eine Steuerung beinhaltet, eine Bedienerstütze, die in der Bedienerkabine positioniert ist und einen Sitzabschnitt und einen Rückenlehnenabschnitt aufweist, und ein Stellglied, das in mindestens einem von dem Sitzabschnitt und dem Rückenlehnenabschnitt positioniert ist. Das Stellglied kommuniziert mit der Steuerung und ist konfiguriert, um sich als Reaktion auf ein erstes Benachrichtigungssignal von der Steuerung in einem ersten Muster zu bewegen, um Informationen an den Bediener weiterzuleiten.
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In anderer Ausführungsform wird eine Bedienerkabinenbaugruppe für ein Nutzfahrzeug offenbart. Das Nutzfahrzeug beinhaltet ein Anbaugerät, das selektiv daran gekoppelt ist. Die Bedienerkabinenbaugruppe beinhaltet eine Bedienerkabine, eine Bedienerstütze, die in der Bedienerkabine positioniert ist und einen Sitz und eine Rückenlehne aufweist, und ein Stellglied, das in mindestens einem von dem Sitz und der Rückenlehne positioniert ist. Das Stellglied kommuniziert mit einem Steuersystem mit einer Steuerung. Das Stellglied ist konfiguriert, um sich als Reaktion auf ein erstes Benachrichtigungssignal in einem ersten Muster zu bewegen und sich als Reaktion auf ein zweites Benachrichtigungssignal, das sich von dem ersten Benachrichtigungssignal unterscheidet, in einem zweiten Muster zu bewegen.
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In einer weiteren Ausführungsform wird ein Steuersystem zum Alarmieren eines Bedieners über Informationen während der Verwendung eines Nutzfahrzeugs offenbart. Das Steuersystem beinhaltet eine Steuerung, die konfiguriert ist, um einen ersten Alarm zu empfangen, der Informationen beinhaltet, die an den Bediener weitergeleitet werden sollen, ein erstes Benachrichtigungssignal zu erzeugen, das dem ersten Alarm entspricht, das erste Benachrichtigungssignal an ein Stellglied zu senden, das durch eine Bedienerstütze unterstützt wird, und als Reaktion auf den Empfang des ersten Benachrichtigungssignals das Stellglied in einem ersten Muster bei einer ersten Frequenz für eine erste Zeitdauer zu aktivieren, um den ersten Alarm an den Bediener zu kommunizieren.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Nutzfahrzeugs, das eine Bedienerkabine beinhaltet.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stuhls, der innerhalb der Bedienerkabine des Nutzfahrzeugs von 1 positioniert ist.
- 3 ist eine perspektivische Vorderansicht des Stuhls, der in der Kabine des Nutzfahrzeugs von 1 positioniert ist.
- 4 ist eine schematische Ansicht eines Steuersystems für das Nutzfahrzeug von 1.
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Bevor Ausführungsformen der Offenbarung im Detail erklärt werden, sollte verstanden werden, dass die Offenbarung in ihrer Anwendung nicht auf die Konstruktionsdetails und die Komponentenanordnung beschränkt ist, welche in der folgenden Beschreibung erläutert oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Offenbarung kann andere Ausführungsformen unterstützen und auf verschiedene Weisen angewendet oder ausgeführt werden. Es ist außerdem anzunehmen, dass die hierin verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden darf.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 veranschaulicht ein Nutzfahrzeug 10. Das Nutzfahrzeug 10 hat die Form eines Traktors; das Nutzfahrzeug 10 kann jedoch zum Beispiel ein Aufsitzrasenmäher, eine Erntemaschine, eine Feldspritze oder ein anderes Nutzfahrzeug für Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Bau, Bergbau oder eine andere gewerbliche oder industrielle Verwendung sein. Das Nutzfahrzeug 10 umfasst ein Fahrgestell 16, einen Antriebsmotor 18, eine Bedienerkabine 20, eine Vielzahl von Bodeneingriffsvorrichtungen 22 und ein Steuersystem 24.
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Der Antriebsmotor 18 ist konfiguriert, um das Nutzfahrzeug 10 über die Bodeneingriffsvorrichtungen 22 in eine Fahrtrichtung zu bewegen. Die veranschaulichten Bodeneingriffsvorrichtungen 22 sind Räder, es können jedoch auch Raupenketten oder andere geeignete Bodeneingriffsvorrichtungen verwendet werden. Das Fahrgestell 16 trägt den Antriebsmotor 18 und das Steuersystem 24. Die Antriebsmaschine 18 kann einen Motor, wie etwa einen Dieselmotor, beinhalten und das Steuersystem 24 kann eine Fahrzeugsteuereinheit (Vehicle Control Unit - VCU) beinhalten. In der veranschaulichten Ausführungsform kann das Nutzfahrzeug 10 ein Anbaugerät 26 in der Form eines Pflanzers beinhalten, der an das Fahrgestell 16 gekoppelt ist. In anderen Ausführungsformen kann das Nutzfahrzeug 10 ein beliebiges geeignetes Anbaugerät 26 beinhalten (z. B. einen Grubber, einen Frontlader, eine Schaufel, einen Miststreuer usw.), und das Anbaugerät kann stattdessen an die Vorderseite des Fahrgestells 16 gekoppelt sein. Noch in anderen Ausführungsformen kann das Nutzfahrzeug 10 mehr als ein Anbaugerät 26 beinhalten, das an das Fahrgestell 16 gekoppelt ist. Zum Beispiel kann ein erstes Anbaugerät mit der Vorderseite des Fahrgestells 16 und ein zweites Anbaugerät mit der Rückseite des Fahrgestells 16 gekoppelt sein.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 beinhaltet die Kabine 20 ein Fahrzeugbetriebssystem 25 und eine Bedienerstütze 30 (z. B. einen Stuhl). Das Fahrzeugbetriebssystem 25 ist in der Kabine 20 positioniert und kann verschiedene Kombinationen von Eingabevorrichtungen beinhalten, wie etwa ein Lenkrad, Steuerhebel, Joysticks, Steuerpedale, Steuertasten, Steueranzeigen und andere Eingabevorrichtungen. Der Bediener sitzt typischerweise während der Verwendung auf dem Stuhl 30 und kann eine oder mehrere der Eingabevorrichtungen des Fahrzeugbetriebssystems zum Bedienen des Nutzfahrzeugs 10 und des Anbaugeräts 26 betätigen.
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Unter Bezugnahme auf 2 beinhaltet der Stuhl 30 einen Sitz 38, eine Rückenlehne 42, die an den Sitz 38 gekoppelt ist und im Allgemeinen quer dazu ist, und eine oder mehrere Armlehnen 44, die auf einer oder beiden Seiten des Sitzes 38 positioniert sind. Der Sitz 38 und/oder die Rückenlehne 42 können Kissenpolster 46 auf einer oder beiden Seiten des Sitzes 38 und/oder der Rückenlehne 42 beinhalten, die dem Bediener eine Stütze bereitstellen. Der Stuhl 30 ist relativ zur Kabine 20 beweglich oder einstellbar. In einigen Ausführungsformen kann sich der Stuhl 30 vorwärts, rückwärts, aufwärts und abwärts bewegen oder verschieben und kann auch um eine Achse A drehbar sein. In einigen Ausführungsformen ist die Rückenlehne 42 beweglich oder einstellbar mit dem Sitz 38 gekoppelt, um einen Winkel α dazwischen einzustellen. Die eine oder mehreren Armlehnen 44 können sich relativ zum Sitz 38 bewegen oder schwenken. Der Stuhl 30 kann andere Konfigurationen aufweisen, beispielsweise kann der Stuhl 30 ein Sitz oder eine Bank sein und daher möglicherweise keine Rückenlehne aufweisen.
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Ein oder mehrere Stellglieder 50 sind in mindestens einem des Sitzes 38 oder der Rückenlehne 42 positioniert. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Stellglied 50 ein haptischer Motor (wie etwa der in
US-Patent Nr. 7,684,949 gezeigte und beschriebene, dessen Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird), aber in anderen Ausführungsformen kann das Stellglied 50 eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen, die Bewegung als Reaktion auf eine Eingabe erzeugt und die vom Bediener durch das Material der Kissenpolster 46 oder andere Abschnitte des Stuhls erfasst werden kann.
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In einigen Ausführungsformen ist/sind der eine oder die mehreren Stellglied(er) 50 innerhalb jedes der Kissenpolster 46 positioniert, die auf gegenüberliegenden Seiten des Sitzes 38 positioniert sind. In einigen Ausführungsformen können sich ein oder mehrere Stellglieder 50 innerhalb jedes der Kissenpolster 46 befinden, die auf gegenüberliegenden Seiten der Rückenlehne 42 positioniert sind. In anderen Ausführungsformen können ein oder mehrere Stellglieder an anderer Stelle innerhalb des Sitzes 38 und/oder der Rückenlehne 42 positioniert werden, z. B. mittig oder an einer Position zwischen den Kissenpolstern 46 oder innerhalb der einen oder mehreren Armlehnen 44. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Stellglieder 50 auch an anderer Stelle in der Kabine 20 positioniert sein, wie etwa innerhalb einer oder mehrerer der Eingabevorrichtungen (z. B. dem Lenkrad, dem Joystick usw.).
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Eine Sensoreinheit 68, die einen oder mehrere Sensoren umfasst, ist konfiguriert, um Informationen in Bezug auf das Nutzfahrzeug 10 und das Anbaugerät 26 zu erkennen. Wie in 4 gezeigt, können ein oder mehrere Sensoren unter anderem Informationen in Bezug auf die Position und Funktion des Nutzfahrzeugs (z. B. Getriebefunktion, elektrische Systemfunktion, Radposition und -merkmale, Bremsfunktion, Nähe zu Hindernissen oder anderen Fahrzeugen usw.), die Position und Funktion des Anbaugeräts und Merkmale der Bodenoberfläche (z. B. Nähe zu Landzunge, Nähe zu Hindernissen oder anderen Fahrzeugen usw.) erkennen. Zum Beispiel kann ein Sensor 68a innerhalb der Kabine 20 positioniert sein, ein Sensor 68b kann an dem Fahrgestell 16 positioniert sein, ein Sensor 68c kann angrenzend an den Antriebsmotor 18 positioniert sein, ein Sensor 68c kann an den Verbindungen für das Anbaugerät 26 positioniert sein und ein Sensor 68d kann an dem Anbaugerät 26 positioniert sein. Diese Sensorpositionen sind lediglich beispielhaft und andere Sensoren können an einer beliebigen geeigneten anderen Stelle relativ zu dem Nutzfahrzeug 10 und dem Anbaugerät 26 positioniert sein. Obwohl als eine einzelne Einheit in Bezug auf das Nutzfahrzeug 10 und/oder das Anbaugerät 26 beschrieben, kann die Sensoreinheit 68 Sensoren umfassen, die an einer beliebigen Position innerhalb des Nutzfahrzeugs oder in Verbindung mit dem Nutzfahrzeug positioniert sind, um Betriebs- und Umgebungsinformationen zu erkennen oder aufzuzeichnen. Beispielsweise kann die Sensoreinheit 68 ferner eine oder mehrere Kameras, Laser z. B. für LIDAR- oder andere Laserabtastung) oder Scanner beinhalten.
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Die Stellglieder 50 und die Sensoreinheit 68 stehen mit dem Steuersystem 24 in Verbindung, das eine Steuerung 58 beinhaltet. Die Steuerung 58 weist eine Vielzahl von Eingaben und Ausgaben auf, die betreibbar sind, um Informationen und Befehle zu und von den Stellgliedern 50 und der Sensoreinheit 68 zu empfangen und zu übertragen. Die Kommunikation zwischen der Steuerung 58 und den Stellgliedern 50 und der Sensoreinheit 68 kann über einen CAN-BUS, eine andere Kommunikationsverbindung (z. B. drahtlose Transceiver) oder über eine direkte Verbindung erfolgen. Das Steuersystem 24 beinhaltet ferner ein Bedienereingabe-/- ausgabemodul 64, das eine oder mehrere Bedienereingabevorrichtungen beinhaltet, die mit der Steuerung 58 kommunizieren. Das Bedienereingabe-/-ausgabemodul 64 kann auch einen oder mehrere Eingabe-/Ausgabemechanismen beinhalten, wie etwa die Eingabevorrichtungen der Fahrzeugbetriebseinheit 25, die sich in der Kabine 20 befinden.
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Die Steuerung 58 beinhaltet Speicher zum Speichern von Software, Logik, Algorithmen, Programmen, einer Reihe von Anweisungen usw. zum Steuern der Stellglieder 50 und anderer Komponenten. Die Steuerung 58 beinhaltet auch einen Prozessor zum Ausüben oder Ausführen der im Speicher gespeicherten Software, Logik, Algorithmen, Programme, Befehlssätze usw.
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Das Steuersystem 24 beinhaltet ferner ein Kommunikationsmodul 60, das konfiguriert ist, um über ein Netzwerk 62 eine Verbindung zu anderen Vorrichtungen herzustellen und damit zu kommunizieren (z. B. einem Computer, einer anderen Arbeitsmaschine, einer zentralen Verwaltungsstation oder Konsole usw.). Das Netzwerk 62 kann zum Beispiel ein Wide Area Network („WAN“) sein (z. B. ein globales Positionssystem („GPS“), ein TCP/IP-basiertes Netzwerk, ein zellulares Netzwerk usw.). Kommunikationen über das Netzwerk 62 durch das Kommunikationsmodul 60 oder die Steuerung 58 können mithilfe einer oder mehrerer Verschlüsselungstechniken geschützt werden, wie etwa der Techniken, die im IEEE 802.1-Standard für portbasierte Netzwerksicherheit, vorinstallierter Schlüssel (Pre-Shared-Key), Extensible Authentication Protocol („EAP“), Wired Equivalency Privacy („WEP“), Temporal Key Integrity Protocol („TKIP“), Wi-Fi Protected Access („WPA“) und dergleichen bereitgestellt werden.
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Die Verbindungen zwischen dem veranschaulichten Kommunikationsmodul 60 und dem Netzwerk 62 sind drahtlos, um die Bewegungsfreiheit und den Betrieb des Nutzfahrzeugs 10 zu ermöglichen, ohne physisch an einen Computer oder eine andere externe Verarbeitungsvorrichtung gebunden zu sein, um solche Kommunikationen zu erleichtern. Die Verbindungen zwischen der Steuerung 58 und dem Kommunikationsmodul 60 können drahtgebundene Verbindungen, drahtlose Verbindungen oder eine Kombination aus drahtlosen und drahtgebundenen Verbindungen sein.
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Die Steuerung 58 ist konfiguriert, um Informationen an den Bediener durch die Aktivierung und resultierende Bewegung des einen oder der mehreren Stellglieder 50 zu kommunizieren, die positioniert sind, um von dem Bediener, der auf dem Stuhl 30 sitzt, gefühlt zu werden. Die Bewegung oder Bewegungsmuster des einen oder der mehrerer Stellglieder 50 können eine oder eine Kombination von Vibrationen, Impulsen oder Rütteln bei einer oder mehreren Frequenzen und/oder für unterschiedliche Zeiträume beinhalten. Die Informationen können sich nicht auf den Betrieb des Nutzfahrzeugs beziehen oder die Informationen können durch die Sensorinformationen von der Sensoreinheit 68 erzeugt werden, wie hierin beschrieben. Beispielhafte Informationen, die sich nicht auf den Betrieb des Nutzfahrzeugs 10 beziehen, können unter anderem einen Alarm beinhalten, dass der Bediener Informationen außerhalb des Fahrzeugs oder dessen Betrieb empfängt (z. B. einen Telefonanruf oder eine Nachricht). Beispielhafte Informationen, die durch die Sensorinformationen von der Sensoreinheit 68 erzeugt werden, können unter anderem einen Alarm in Bezug auf einen Diagnosefehlercode (DTC), einen Alarm in Bezug auf Produktstände und/oder Produktströme, einen Alarm in Bezug auf die Nähe des Nutzfahrzeugs oder des Anbaugeräts in Bezug auf ein Hindernis (z. B. einen Baum oder ein anderes Fahrzeug) oder eine Führungswarnung (z. B. das Vorhandensein einer nahegelegenen Landzunge) beinhalten.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerung 58 konfiguriert, um Informationen von der Sensoreinheit 68 oder anderweitig zu empfangen und zu bestimmen, ob sie den Bediener über diese Informationen benachrichtigen oder nicht. Wenn die Steuerung 58 bestimmt, dass eine Benachrichtigung gerechtfertigt ist, ist die Steuerung 58 konfiguriert, um ein Benachrichtigungssignal, das eindeutig auf den Informationen und der vorbestimmten Bedeutung der Informationen basiert, an die Stellglieder 50 zu senden. Dementsprechend ist eines oder mehrere der Stellglieder 50 konfiguriert, um sich in einem vorbestimmten Bewegungsmuster zu bewegen, das Variationen in Intensität, Frequenz und Zeitpunkt oder Synchronisation oder Musterung von mehr als einem Stellglied 50 (weiter hierin beschrieben) als Reaktion auf das Benachrichtigungssignal von der Steuerung 58 beinhalten könnte. Die Steuerung 58 kann konfiguriert werden, um eine beliebige Anzahl von Benachrichtigungssignalen auf Grundlage der weiterzuleitenden Informationen zu senden. Die Übereinstimmung eines bestimmten von der Steuerung 58 zu sendenden Benachrichtigungssignals mit der Art der empfangenen Informationen kann im Speicher der Steuerung 58 gespeichert werden. Der Bediener kann die Steuerung 58 auch oder alternativ programmieren, um zusätzliche Informationen/Signalparameter oder Einstellungen zu beinhalten.
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Darüber hinaus kann jedes der von der Steuerung 58 gesendeten Benachrichtigungssignale auf der Bedeutung der Benachrichtigung basieren. Beispielsweise kann ein Benachrichtigungssignal, das Informationen entspricht, die sofort adressiert werden müssen (z. B. Informationen in Bezug auf die erfasste Nähe), mit einer „hohen Einstellung“ bezeichnet werden, ein Benachrichtigungssignal, das Informationen entspricht, die adressiert werden müssen, aber nicht sofort (z. B. einem DTC-Code, der nicht sofort adressiert werden muss), kann mit einer „mittleren Einstellung“ bezeichnet werden, und ein Benachrichtigungssignal, das passiveren Informationen entspricht (z. B. Empfang eines Telefonanrufs oder einer Nachricht), kann mit einer „niedrigen Einstellung“ bezeichnet werden. Dementsprechend kann zum Beispiel ein erstes Benachrichtigungssignal der hohen Einstellung (z. B. einer ersten Einstellung) entsprechen und für Informationen verwendet werden, die von einem Bediener innerhalb eines ersten Zeitraums (z. B. schnell oder sofort) als aufmerksamkeitsbedürftig bezeichnet werden, ein zweites Benachrichtigungssignal kann der mittleren Einstellung (z. B. einer zweiten Einstellung) entsprechen und für Informationen verwendet werden, die von dem Bediener innerhalb eines zweiten Zeitraums, der länger als der erste Zeitraum (z. B. innerhalb weniger Stunden oder weniger Tage) ist, als aufmerksamkeitsbedürftig bezeichnet werden, und ein drittes Benachrichtigungssignal kann der niedrigen Einstellung (z. B. einer dritten Einstellung) entsprechen und für Informationen verwendet werden, die von dem Bediener innerhalb eines dritten Zeitraums, der länger als der zweite Zeitraum (z. B. zu jedem Zeitpunkt) ist, als aufmerksamkeitsbedürftig bezeichnet werden. Die Unterschiede zwischen hohen Einstellungen, mittleren Einstellungen und niedrigen Einstellungen können, wie erörtert, in die Steuerung 58 programmiert und mit bestimmten Arten von Informationen von bestimmten Arten von Sensoren, der Art der Betriebseinstellung, dem bestimmten Bediener oder auf andere Weise korreliert werden.
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Zusätzlich können die Benachrichtigungssignale gerichtet sein. Wenn die Steuerung 58 zum Beispiel Informationen auf Grundlage einer ersten Seite des Nutzfahrzeugs empfängt, kann die Steuerung 58 konfiguriert sein, um den einen oder die mehreren Stellglieder 50 auf einer Seite des Sitzes 38 zu betätigen, die der ersten Seite des Fahrzeugs entspricht. Andererseits kann die Steuerung 58 konfiguriert sein, um Stellglieder 50 auf beiden Seiten des Sitzes 38 zusammen (z. B. gleichzeitig) zu betätigen, um die haptische Reaktion für einen zunehmenden Zustand zu erhöhen, in dem normalerweise nur ein Stellglied 50 aktiviert würde. In noch weiteren Ausführungsformen kann die Steuerung 58 konfiguriert sein, um einen oder mehrere der Stellglieder 50 gemeinsam oder separat zu aktivieren und die gleichen oder verschiedene Bewegungen oder Bewegungsmuster bei verschiedenen Frequenzen für verschiedene Zeiträume zu verwenden.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuerung 58 konfiguriert sein, um zu bestimmen, dass der Bediener einen Telefonanruf oder eine Nachricht von einer nicht kritischen Nummer empfängt, und ein erstes Benachrichtigungssignal an das einen oder die mehreren Stellglieder 50 zu senden, wodurch das eine oder die mehreren Stellglieder veranlasst werden, sich in einem ersten Bewegungsmuster bei einer ersten Frequenz für eine erste Zeitdauer zu bewegen, um den Bediener zu benachrichtigen, dass er den Anruf empfängt. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 58 konfiguriert sein, um Informationen von der Sensoreinheit 68 zu empfangen, dass sich ein Bodenobjekt nähert, und ein zweites Benachrichtigungssignal an das einen oder die mehreren Stellglieder 50 zu senden, das sich von dem ersten Benachrichtigungssignal unterscheidet, wodurch bewirkt wird, dass sich das eine oder die mehreren Stellglieder 50 in einem zweiten Bewegungsmuster mit einer zweiten Frequenz für eine zweite Zeitdauer bewegen, um den Bediener darauf hinzuweisen, dass sich ein Objekt dem Fahrweg nähert.
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Übermäßige akustische und visuelle Alarme an den Bediener können den Bediener überfordern und ihn veranlassen, die Alarme auszuschalten. Das Vertrauen auf einen einzigen Sinn, wie Hören oder Sehen, kann zu erheblicher Ermüdung führen. Die taktilen Empfindungen, die durch Bewegung der Stellglieder 50 erzeugt werden, ermöglichen es dem Steuersystem, Alarme, Warnungen und andere Benachrichtigungen an den Bediener bereitzustellen, ohne die Aufmerksamkeit von der Aufgabe abzulenken.
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Obwohl der vorliegende Gegenstand unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, existieren Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfangs eines oder mehrerer unabhängiger Aspekte des vorliegenden Gegenstands, wie beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 63072754 [0001]
- US 7684949 [0011]
