DE102022003668A1

DE102022003668A1 - Device for operating functions in a vehicle

Info

Publication number: DE102022003668A1
Application number: DE102022003668.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Kellner
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-10-05
Filing date: 2022-10-05
Publication date: 2024-04-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug (2), mit einem Bedienelement (3), welches örtlich verschiebbar in dem Fahrzeug (2) angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb zum Verschieben des Bedienelements (3) vorgesehen ist, welcher mit einer Steuerung (4) verbunden ist, wobei die Steuerung (4) ferner mit wenigstens einem Sensor (5) verbunden ist, und wobei die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist, auf Basis der Sensordaten eine Hand (6) zu erkennen, deren Position zu bestimmen und Steuersignale an den Antrieb auszugeben, um das Bedienelement (3) in Richtung der Hand (6) zu verschieben.The invention relates to a device (1) for operating functions in a vehicle (2), with an operating element (3) which is arranged so as to be spatially displaceable in the vehicle (2). The device according to the invention is characterized in that a drive is provided for displacing the operating element (3), which is connected to a controller (4), wherein the controller (4) is further connected to at least one sensor (5), and wherein the controller (4) is designed to recognize a hand (6) on the basis of the sensor data, to determine its position and to output control signals to the drive in order to displace the operating element (3) in the direction of the hand (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a device for operating functions in a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Zur Bedienung von Fahrzeugfunktionen verfügen Fahrzeuge über die unterschiedlichsten Eingabemittel wie Drehregler, Schiebregler, Knöpfe, Tasten, berührempfindliche Displays und dergleichen. Je nach geometrischer Ausgestaltung des Fahrzeugs, Körpermaße des Nutzers und Sitzposition können einzelne Eingabemittel gut oder weniger gut erreicht werden.To operate vehicle functions, vehicles have a wide variety of input devices such as rotary controls, slide controls, buttons, keys, touch-sensitive displays and the like. Depending on the geometric design of the vehicle, the user's body size and the seating position, individual input devices can be easily or less easily reached.

Insbesondere im Zuge des automatisierten und autonomen Fahrens wird keine kontinuierliche Erfassung des Verkehrsgeschehens und Steuerung des Fahrzeugs durch eine fahrzeugführende Person benötigt. Dies erlaubt es der fahrzeugführenden Person auch eine bequemere Sitzposition einzunehmen, beispielsweise eine liegende Position oder eine Position mit einer entgegen der Fahrtrichtung abgesenkten Rückenlehne. In einer solchen Sitzposition können in der Regel die an einem Armaturenbrett angebrachten Eingabemittel wie ein Zentraldisplay der Headunit nicht mehr erreicht werden. Entsprechend können über das Zentraldisplay keine Bedienhandlungen mehr zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen eingegeben werden. Somit entsteht der Bedarf Mittel bereitzustellen, um dieses Problem zu lösen.In particular, in the course of automated and autonomous driving, continuous recording of traffic events and control of the vehicle by a person driving the vehicle is no longer required. This also allows the person driving the vehicle to adopt a more comfortable sitting position, for example a lying position or a position with the backrest lowered against the direction of travel. In such a sitting position, the input devices attached to a dashboard, such as a central display of the head unit, can usually no longer be reached. Accordingly, no control actions to control vehicle functions can be entered via the central display. This creates the need to provide means to solve this problem.

Aus der DE 10 2005 014 939 A1 ist ein Bedienelement und eine Schnittstelle für einen Fahrzeugrechner bekannt. Das Bedienelement ist nach Art einer Computermaus ausgeführt. Dabei sind Führungen zur Einschränkung der Bewegungsfreiheit des Bedienelements vorgesehen, mittels derer beispielsweise verhindert wird, dass das Bedienelement von einer Unterlage herunterfällt. Zur verbesserten Erreichbarkeit des Bedienelements lässt sich das Bedienelement in Richtung der Fahrzeuglängsachse in seiner Position verschieben. Hierzu sind Rastmittel vorgesehen, welche betätigt werden können, um das Bedienelement manuell zu verschieben.From the EN 10 2005 014 939 A1 A control element and an interface for a vehicle computer are known. The control element is designed like a computer mouse. Guides are provided to restrict the freedom of movement of the control element, for example to prevent the control element from falling off a surface. To improve accessibility of the control element, the control element can be moved in its position in the direction of the vehicle's longitudinal axis. For this purpose, locking means are provided which can be operated to move the control element manually.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Vorrichtung zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug anzugeben, welche auf besonders komfortable Art und Weise in verschiedenen Situationen zuverlässig erreichbar ist.The present invention is based on the object of providing an improved device for operating functions in a vehicle, which can be reliably accessed in a particularly convenient manner in various situations.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a device for operating functions in a vehicle with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug mit einem Bedienelement, welches örtlich verschiebbar in dem Fahrzeug angeordnet ist, wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass ein Antrieb zum Verschieben des Bedienelements vorgesehen ist, welcher mit einer Steuerung verbunden ist, wobei die Steuerung ferner mit wenigstens einem Sensor verbunden ist und wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist, auf Basis der Sensordaten eine Hand zu erkennen, deren Position zu bestimmen und Steuersignale an den Antrieb auszugeben, um das Bedienelement in Richtung der Hand zu verschieben.A generic device for operating functions in a vehicle with an operating element which is arranged so as to be displaceable in the vehicle is further developed according to the invention in that a drive is provided for displacing the operating element, which is connected to a controller, wherein the controller is further connected to at least one sensor and wherein the controller is set up to recognize a hand on the basis of the sensor data, to determine its position and to output control signals to the drive in order to displace the operating element in the direction of the hand.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es einem Nutzer ermöglicht Funktionen im Fahrzeug besonders komfortabel bedienen zu können, unabhängig von einer jeweiligen Relativorientierung des Nutzers gegenüber dem Bedienelement. So ist die Steuerung durch Auswertung vom Sensor erzeugter Sensordaten dazu in der Lage die Hand des Nutzers und ihre Position im Fahrzeug zu bestimmen. Die Steuerung ist ferner dazu in der Lage den Antrieb anzusteuern und somit auch einen Stellgrad des Antriebs auszulesen und hierdurch eine Information zu erlangen, an welcher Position im Fahrzeug sich das Bedienelement befindet. Dies ermöglicht es der Steuerung einen Relativabstand zwischen Bedienelement und Hand zu ermitteln. Daraufhin steuert die Steuerung den Antrieb derart an, dass das Bedienelement in Richtung der Hand bewegt wird. Das Bedienelement wird dabei bevorzugt so weit bewegt, dass das Bedienelement von der Position der Hand aus durch die Hand bequem berührt und damit bedient werden kann.With the aid of the device according to the invention, a user is able to operate functions in the vehicle particularly conveniently, regardless of the user's relative orientation to the control element. The control is thus able to determine the user's hand and its position in the vehicle by evaluating sensor data generated by the sensor. The control is also able to control the drive and thus also read out a control level of the drive and thereby obtain information about the position of the control element in the vehicle. This enables the control to determine a relative distance between the control element and the hand. The control then controls the drive in such a way that the control element is moved in the direction of the hand. The control element is preferably moved far enough that the control element can be comfortably touched and thus operated by the hand from the position of the hand.

Beispielsweise können über eine berührempfindliche Anzeigevorrichtung Bedieneingaben durch den Nutzer getätigt werden, um beispielsweise das Infotainmentsystem des Fahrzeugs zu bedienen oder eine Einstellung der Klimatisierungsvorrichtung zu ändern.For example, the user can make operating inputs via a touch-sensitive display device, for example to operate the vehicle's infotainment system or to change a setting on the air conditioning system.

Ändert nun die fahrzeugführende Person ihre Sitzkonfiguration, beispielsweise durch das Verfahren des Fahrersitzes nach hinten und Verstellen der Rückenlehne in eine liegende Position, so kann die fahrzeugführende Person das entsprechende berührungsempfindliche Display nicht mehr erreichen. Die fahrzeugführende Person kann dann jedoch ihre Hand erheben und in ein Areal im Fahrzeuginnenraum bringen, welches vom Sensor überwacht wird. Daraufhin steuert die Steuerung den Antrieb an, um das Bedienelement gegenüber der Hand der fahrzeugführenden Person neu zu positionieren. Dies ermöglicht es der fahrzeugführenden Person die Funktionen im Fahrzeug auch in der geänderten Sitzkonfiguration zu bedienen.If the person driving the vehicle changes their seat configuration, for example by moving the driver's seat backwards and adjusting the backrest to a lying position, the person driving the vehicle can no longer reach the corresponding touch-sensitive display. However, the person driving the vehicle can then raise their hand and bring it to an area in the vehicle interior that is monitored by the sensor. The control then controls the drive to reposition the control element opposite the person driving the vehicle's hand. This enables the person driving the vehicle to operate the functions in the vehicle even in the changed seat configuration.

Die Steuerung umfasst ein Steuergerät, das ein Hardwaregerät mit einem mit vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgeführten Prozessor ist, der mit Hilfe von beispielsweise in einem ROM- (Read Only Memory), RAM- (Random Access Memory) und/oder FlashROM -Speicher gespeicherten Daten und/oder Programmen Rechenoperationen durchführt. Die von dem Sensor ausgegebenen Daten werden nach Bedarf in einem Speicher des Steuergerätes zwischengespeichert und über ein internes Bussystem vom Prozessor abgerufen und verarbeitet. Die von dem Prozessor bestimmten Ausgangsdaten zur Verschiebung des Bedienelementes werden über einen Ausgangsschaltkreis des Steuergerätes an den Antrieb ausgegeben.The control system comprises a control unit, which is a hardware device with a processor, preferably designed as an integrated circuit, which carries out computing operations with the aid of data and/or programs stored in a ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory) and/or FlashROM memory, for example. The data output by the sensor is temporarily stored in a memory of the control unit as required and is called up and processed by the processor via an internal bus system. The output data determined by the processor for moving the control element is output to the drive via an output circuit of the control unit.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht dabei vor, dass der Antrieb als Linearantrieb zum Verschieben des Bedienelements in eine im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegende Längsrichtung ausgebildet ist. Typischerweise wird die fahrzeugführende Person im Frontbereich des Fahrzeugs angebrachte Bedienelemente, beispielsweise am oder im Armaturenbrett installierte Bedienelemente oder im vorderen Bereich einer Fahrzeugtür installierte Bedienelemente, aus einer typischen Sitzposition heraus bequem erreichen können. Bequem meint in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die fahrzeugführende Person die entsprechenden Bedienelemente lediglich durch Heben ihres Arms erreichen kann und somit beispielsweise sich nicht zusätzlich nach vorne oder zur Seite beugen muss. Wird jedoch eine liegende Position eingenommen, so rückt die fahrzeugführende Person in Richtung der Fahrzeuglängsachse vom Armaturenbrett nach hinten weg. In einer solchen Sitzkonfiguration ist es erforderlich das Bedienelement der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls in Richtung der Fahrzeuglängsasche nach hinten zu verschieben. An advantageous development of the device provides that the drive is designed as a linear drive for moving the control element in a longitudinal direction that is essentially parallel to the direction of travel of the vehicle. Typically, the person driving the vehicle will be able to comfortably reach control elements mounted in the front area of the vehicle, for example control elements installed on or in the dashboard or control elements installed in the front area of a vehicle door, from a typical sitting position. In this context, comfortable means in particular that the person driving the vehicle can reach the corresponding control elements simply by raising their arm and thus does not have to bend forwards or to the side, for example. If a lying position is assumed, however, the person driving the vehicle moves backwards away from the dashboard in the direction of the vehicle's longitudinal axis. In such a seating configuration, it is necessary to also move the control element of the device according to the invention backwards in the direction of the vehicle's longitudinal axis.

Linearantriebe stellen dabei eine besonders robuste, zuverlässige und kostengünstige Lösung dar, um das Bedienelement translatorisch zu verschieben.Linear drives represent a particularly robust, reliable and cost-effective solution for moving the control element in a translational manner.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der wenigstens eine Sensor in Form wenigstens einer Kamera ausgebildet. Die Kamera kann dabei beliebig im Fahrzeuginnenraum angeordnet sein. Es können auch mehrere Kameras vorgesehen sein, was eine besonders zuverlässige Handdetektion erlaubt, da somit verschiedene Überwachungsbereiche aus unterschiedlichen Blickwinkeln betrachtet werden können. Dies ermöglicht es die Hand zu detektieren, sollte eine direkte Blickrichtung einer Kamera auf die Hand durch Objekte versperrt sein. Beispielsweise ist eine Kamera in den Dachhimmel, das Armaturenbrett, die Mittelkonsole, in eine im Fond des Fahrzeugs angeordnete Sitzbank oder dergleichen integriert. Kameras sind zudem kostengünstig und ermöglichen durch Anwendung von Bilderkennungsalgorithmen eine Unterscheidung zu anderen Körperpartien oder Gegenständen, beispielsweise eine in den Erfassungsbereich des Sensors hineinragende Jacke, Handtasche, Teil eines Koffers oder dergleichen. Generell kommt jedoch jeder zur Erfassung von Tiefeninformationen geeignete Sensor oder Sensorsystem in Frage, wie Ultraschallsensoren, kapazitive Sensoren, Radarsysteme, Laserscanner und dergleichen. Diese können analog zu den Kameras im Fahrzeug angeordnet sein. Zusätzlich kann eine Kamera dazu eingerichtet sein Licht im Infrarotspektrum zu erfassen oder gänzlich als Thermografiekamera ausgestaltet sein. Hierdurch lassen sich Hände aufgrund der abgegebenen Körperwärme besonders zuverlässig von Gegenständen unterscheiden und zudem bei schlechten Sichtverhältnissen, wie Dunkelheit, zuverlässig erkennen.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the at least one sensor is designed in the form of at least one camera. The camera can be arranged anywhere in the vehicle interior. Several cameras can also be provided, which allows particularly reliable hand detection, since different monitoring areas can be viewed from different angles. This makes it possible to detect the hand if a camera's direct line of sight onto the hand is blocked by objects. For example, a camera is integrated into the roof liner, the dashboard, the center console, a seat in the rear of the vehicle or the like. Cameras are also inexpensive and, by using image recognition algorithms, enable a distinction to be made between other parts of the body or objects, for example a jacket, handbag, part of a suitcase or the like that extends into the sensor's detection range. In general, however, any sensor or sensor system suitable for detecting depth information can be used, such as ultrasonic sensors, capacitive sensors, radar systems, laser scanners and the like. These can be arranged in the vehicle in a similar way to the cameras. In addition, a camera can be set up to capture light in the infrared spectrum or be designed entirely as a thermographic camera. This makes it particularly easy to distinguish hands from objects due to the body heat they emit and also to reliably detect them in poor visibility conditions, such as in the dark.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäß Vorrichtung sieht ferner vor, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, aus den Sensordaten eine im Raum über den Verschiebebereich des Bedienelements schwebende Hand zu erkennen und ferner dazu eingerichtet ist infolgedessen Steuersignale zu erzeugen, um das Bedienelement in den Bereich unterhalb der Hand zu verschieben. Dies stellt eine besonders komfortable Methode dar, um das Bedienelement zu verschieben. Zum einen ist ein kontaktloses Bewirken des Verschiebens des Bedienelements möglich. Zum anderen wird das Bedienelement direkt unter die Hand verschoben, sodass der Nutzer, insbesondere die fahrzeugführende Person, ihre Hand zum Bedienen des Bedienelements nicht erneut verschieben muss. Vielmehr muss der Nutzer lediglich seine Hand auf das verschobene Bedienelement absenken, was auch ein zuverlässiges Erreichen des Bedienelements durch den Nutzer ermöglicht.A further advantageous embodiment of the device according to the invention further provides that the control is set up to recognize a hand floating in space above the displacement area of the control element from the sensor data and is also set up to generate control signals as a result in order to move the control element into the area below the hand. This represents a particularly convenient method for moving the control element. On the one hand, the control element can be moved without contact. On the other hand, the control element is moved directly under the hand so that the user, in particular the person driving the vehicle, does not have to move their hand again to operate the control element. Instead, the user only has to lower their hand onto the moved control element, which also enables the user to reliably reach the control element.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Steuerung dazu eingerichtet die Steuersignale zum Verschieben des Bedienelements zu erzeugen, sobald die Hand für eine vorgegebene Zeitdauer erfasst worden ist. Dies ermöglicht im Besonderen einen störungsfreien Betrieb und Aufenthalt im Fahrzeug. Während der Nutzung des Fahrzeugs kommt es öfters vor, dass die einzelnen Fahrgäste im Fahrzeug herumgestikulieren. Indem die vorgegebene Zeitdauer gewartet wird, bis eine im Detektionsbereich des Sensors detektierte Hand zum Ableiten entsprechender Steuerbefehle dient, lassen sich Fehlansteuerungen zum Verschieben des Bedienelements verhindern. Bei keiner oder einer zu geringen vorgegebenen Zeitdauer wie beispielsweise im Bereich zwischen 10ms bis 500ms würde sich das Bedienelement beim im Fahrzeuginnenraum Herumgestikulieren ständig hin und her bewegen, wenn Hände in den Erfassungsbereich des Sensors eintreten. Dies ist störend und ablenkend für die Fahrzeuginsassen. Bei einer ausreichend hohen vorgegebenen Zeitdauer, insbesondere in einem Zeitfenster von über 500ms bis fünf Sekunden, wird jedoch eine angemessen schnelle jedoch keine unerwünschte Verschiebung des Bedienelements ermöglicht. Die vorgegebene Zeitdauer sollte jedoch auch nicht zu groß sein, da sonst der Nutzer zu lange warten muss, bis das Bedienelement gegenüber seiner Hand positioniert wird. Dies würde erneut den Komfort des Nutzers herabsenken. Besonders bevorzugt wird eine im Detektionsraum des Sensors anwesende Hand nur dann zum Bewegen des Bedienelements interpretiert, wenn die Hand für die vorgegebene Zeitdauer im Detektionsraum im Wesentlichen stillsteht, also von einem Nutzer nicht bewegt wird.According to a further advantageous embodiment of the device, the control is set up to generate the control signals for moving the control element as soon as the hand has been detected for a predetermined period of time. This enables, in particular, trouble-free operation and staying in the vehicle. During use of the vehicle, it often happens that individual passengers gesticulate around in the vehicle. By waiting the predetermined period of time until a hand detected in the detection area of the sensor is used to derive corresponding control commands, incorrect control of the control element can be prevented. If no time is specified or the time is too short, for example in the range between 10ms and 500ms, the control element would when gesticulating around in the vehicle interior, constantly move back and forth when hands enter the detection range of the sensor. This is annoying and distracting for the vehicle occupants. However, with a sufficiently long specified time period, particularly in a time window of over 500ms to five seconds, a reasonably quick but not undesirable movement of the control element is possible. However, the specified time period should not be too long either, otherwise the user has to wait too long until the control element is positioned opposite their hand. This would again reduce the user's comfort. Particularly preferably, a hand present in the detection area of the sensor is only interpreted as moving the control element if the hand is essentially still in the detection area for the specified time period, i.e. is not moved by a user.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht ferner vor, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist die Steuersignale zum Verschieben des Bedienelements nur dann zu erzeugen, wenn in den Sensordaten eine vorgegebene Handgeste erkannt worden ist. Hierdurch wird das Risiko des unerwünschten Verschiebens des Bedienelements noch weiter abgesenkt. So kann es im Fahrbetrieb auch vorkommen, dass versehentlich ein Nutzer seine Hand längere Zeit im Detektionsbereich des Sensors belässt, sodass das Bedienelement entsprechend verschoben wird, obwohl dies nicht erwünscht ist. Ist zum Verschieben des Bedienelements jedoch das Detektieren einer eindeutigen Geste erforderlich, so lassen sich auch solche unerwünschten Verschiebungen vermeiden. Bevorzugt kann der Nutzer konfigurieren, ob das Bewegen des Bedienelements basierend auf der Detektion von Gesten erfolgen soll oder nicht. Es kann auch ein Konfigurationsfeld vorgegeben werden, damit der Nutzer die vorgegebene Zeitdauer selbst definieren kann, ab wann das Bedienelement nach Detektieren der Hand verschoben werden soll.A further advantageous embodiment of the device further provides that the control is set up to only generate the control signals for moving the control element if a predetermined hand gesture has been detected in the sensor data. This further reduces the risk of unwanted movement of the control element. For example, when driving, it can also happen that a user inadvertently leaves his hand in the detection area of the sensor for a longer period of time, so that the control element is moved accordingly, although this is not desired. However, if the detection of a clear gesture is required to move the control element, such unwanted movements can also be avoided. The user can preferably configure whether the movement of the control element should be based on the detection of gestures or not. A configuration field can also be specified so that the user can define the specified period of time from which the control element should be moved after the hand is detected.

Es kommen beliebige Gesten zum Verschieben des Bedienelements in Frage. Beispielsweise können einzelne oder alle Finger einer Hand in einer bestimmten Abfolge abwechselnd gestreckt und gekrümmt werden. Auch können Gesten mit der gesamten Hand bzw. dem Arm definiert werden, wie das Rotieren des Handgelenks und/oder mehrfache Auf- und Abbewegen einer ausgestreckten Hand im Detektionsraum des Sensors.Any gestures can be used to move the control element. For example, individual or all fingers of a hand can be alternately stretched and bent in a specific sequence. Gestures can also be defined with the entire hand or arm, such as rotating the wrist and/or repeatedly moving an outstretched hand up and down in the sensor's detection area.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Steuerung dazu eingerichtet von einem Sitzsteuergerät eines Fahrzeugsitzes Positionsdaten des Fahrzeugsitzes oder zumindest seiner Rückenlehne zu empfangen, um anhand der Positionsdaten Steuersignale an den Antrieb auszugeben, mittels welchen das Bedienelement analog zur Sitzeinstellung verschiebbar ist. Hierdurch wird der Nutzerkomfort noch weiter verbessert. So wird direkt das Bedienelement beim Verstellen der Sitzposition mitbewegt. Dies ermöglicht es, dass das Bedienelement für den Nutzer nach der Einnahme der neuen Sitzposition aus direkt erreichbar sein kann. Gegebenenfalls stimmt die tatsächliche Neupositionierung des Bedienelements jedoch noch nicht exakt mit der Handposition des Nutzers überein, sodass auch hier das Bedienelement gemäß der im vorigen ausgeführten Schritte auch weiterhin bewegbar sein kann. Da das Bedienelement bereits in Abhängigkeit der Positionsdaten des Fahrzeugsitzes verschoben wurde, muss das Bedienelement hierzu dann entlang eines im Vergleich kürzeren Wegs bewegt werden, was ein schnelleres Erreichen des Bedienelements durch die Hand des Nutzers erlaubt.According to a further advantageous embodiment of the device, the control is set up to receive position data of the vehicle seat or at least its backrest from a seat control unit of a vehicle seat in order to use the position data to output control signals to the drive, by means of which the control element can be moved in the same way as the seat adjustment. This improves user comfort even further. The control element is moved directly when the seat position is adjusted. This makes it possible for the user to reach the control element directly after assuming the new seat position. However, the actual repositioning of the control element may not yet exactly match the user's hand position, so that the control element can still be moved in this case according to the steps described above. Since the control element has already been moved depending on the position data of the vehicle seat, the control element must then be moved along a comparatively shorter path, which allows the user's hand to reach the control element more quickly.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht ferner vor, dass das Bedienelement einen Berührungssensor umfasst, wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist ein Verschieben des Bedienelements nach einer Berührung des Berührungssensors abzubrechen. Generell stellt sich die Frage, wann die Bewegung des Bedienelements gestoppt werden soll. Generell reicht es hierzu aus, wenn die Steuerung überprüft, ob ein mit der Position der Hand korrelierender Stellbereich des Aktors eingenommen wurde. Dabei besteht jedoch das Risiko, dass eine abweichende, beispielsweise eine auch nur leicht verschobene Platzierung des Bedienelements vorgenommen wird. Indem jedoch ein Berührungssensor in das Bedienelement integriert wird und erst dann die Verschiebung des Bedienelements gestoppt wird, wenn der Berührungssensor ein Signal liefert, sprich berührt wurde, bedeutet dies, dass das Bedienelement auch tatsächlich durch die Hand des Nutzers aus erreichbar ist. Dies garantiert auf besonders zuverlässiger Art und Weise, dass das Bedienelement korrekt gegenüber der Hand des Nutzers ausgerichtet wurde.A further advantageous embodiment of the device according to the invention further provides that the control element comprises a touch sensor, wherein the control is set up to stop the movement of the control element after the touch sensor is touched. In general, the question arises as to when the movement of the control element should be stopped. In general, it is sufficient for the control to check whether the actuator has entered a setting range that correlates with the position of the hand. However, there is a risk that the control element may be positioned differently, for example even slightly displaced. However, by integrating a touch sensor into the control element and only stopping the movement of the control element when the touch sensor delivers a signal, i.e. when it has been touched, this means that the control element can actually be reached by the user's hand. This guarantees in a particularly reliable manner that the control element has been correctly aligned with the user's hand.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Bedienelement quer zur Fahrzeuglängsachse manuell verschiebbar. Hierdurch kann eine Feinjustierung der Position des Bedienelements durch den Nutzer manuell vorgenommen werden, was eine noch komfortablere Erreichbarkeit des Bedienelements ermöglicht. Hierzu eignet sich eine manuelle Verschiebung im Besonderen, da der Verschiebeweg in die Fahrzeugquerrichtung betrachtet vergleichsweise kurz ist gegenüber der Umpositionierung in Richtung der Fahrzeuglängsachse. Es kommt jedoch auch hier generell eine maschinelle Betätigung in Frage.According to a further advantageous embodiment of the device, the control element can be moved manually across the vehicle's longitudinal axis. This allows the user to fine-tune the position of the control element manually, which makes it even easier to reach the control element. Manual movement is particularly suitable for this, as the displacement path in the vehicle's transverse direction is comparatively short compared to repositioning in the direction of the vehicle's longitudinal axis. However, mechanical operation is also generally possible here.

Bevorzugt ist dabei das Bedienelement bezüglich einer Bewegung quer zur Fahrzeuglängsachse über Federelemente in einer Mittellage zentriert. Ist die Vorrichtung so ausgeführt, dass eine Bewegung des Bedienelements auch quer zur Fahrzeuglängsachse bereitgestellt wird, so muss verhindert werden, dass das Bedienelement im Fahrbetrieb unkontrollierte Bewegungen in Richtung der Fahrzeugquerachse vollführt. Mit Hilfe ausreichend steif ausgeführter Federelemente lässt sich dies zuverlässig verhindern. Um das Bedienelement an der durch den Nutzer vorgegebenen Querposition zu fixieren können zudem entsprechende Fixierelemente in die Vorrichtung integriert sein, wie mechanische, magnetische und/oder elektromechanische Fixierelemente. Mittels der Federelemente lässt sich das Bedienelement nach Lösen der Fixierelemente zuverlässig in seine ursprüngliche Mittellage zurückversetzen.Preferably, the control element is centered in a central position with respect to a movement transverse to the vehicle's longitudinal axis via spring elements. If the device is designed in such a way that a movement of the control element is also provided transversely to the vehicle's longitudinal axis, the control element must be prevented from making uncontrolled movements in the direction of the vehicle's transverse axis during driving. This can be reliably prevented with the help of sufficiently stiff spring elements. In order to fix the control element in the transverse position specified by the user, appropriate fixing elements can also be integrated into the device, such as mechanical, magnetic and/or electromechanical fixing elements. The spring elements can be used to reliably return the control element to its original central position after the fixing elements have been released.

Beispielsweise kann das Bedienelement durch den Nutzer beispielsweise zur Entrastung nach oben gezogen werden, dann quer bewegt werden und wieder losgelassen werden, wodurch es in seiner in Richtung der Fahrzeugquerachse verschobene Position durch erneutes Einrasten oder sonstige Fixiermittel in dieser Position verbleibt.For example, the control element can be pulled upwards by the user to unlock it, then moved sideways and released again, whereby it remains in its position displaced in the direction of the vehicle's transverse axis by re-engaging or other fixing means.

In einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausführungsform wird die Bewegung ausgehend von der durch Federn zentrierten Mittellage quer zur Fahrzeuglängsachse zur Steuerung von Komponenten verwendet. Vorzugsweise ist auch das von dem Antrieb in eine Position verschobene Bedienelement zudem durch Betätigung des Nutzers längsbeweglich ausgeführt, wobei die Längs- und Querbewegungen über Sensoren erfasst und beispielsweise zur Steuerung eines Cursors an ein Bildschirmeinheit übermittelt werden.
Ist das Bedienelement durch den Antrieb in Längsrichtung und durch den Nutzer in Querrichtung in eine gewünschte Zielposition gebracht, dann ist das Bedienelement dazu eingerichtet beispielsweise einen Cursor auf einer dem Bedienelement zugeordneten Bildschirmeinheit zu steuern. In einer Ausführungsform kann der Nutzer ausgehend von der Zielposition durch Verschieben zumindest in Längs- und Querrichtung analog einem Steuerknüppel den Cursor steuern. In der Zielposition wird das Bedienelement beispielsweise durch ein vom Nutzer ausgelösten Knopf oder automatisch durch ein Magnetventil vom Antrieb und/oder einer Verrastung entkoppelt, so dass die zumindest Längs- und Querbewegungen oder alternativ auch Bewegungen in aller Richtungen durch das Bedienelement ausführbar sind. Alternativ kann das Bedienmittel zur Steuerung des Cursors ohne Entkopplung in Längsrichtung den nicht bestromten Antrieb mitbewegen und quer zur Längsrichtung ohne Einrastung zur Querrichtung, vorzugsweise im unbetätigten Zustand in einer Mittellage durch Federn oder andere elastische Elemente zentriert, beweglich ausgeführt sein. Die Bewegungen des Bedienelementes werden durch Sensoren, beispielsweise induktive Sensoren, ermittelt und an eine Bildschirmeinheit zur Steuerung des Cursors übermittelt.In a further additional or alternative embodiment, the movement starting from the central position centered by springs transversely to the vehicle's longitudinal axis is used to control components. Preferably, the control element moved into a position by the drive is also designed to be longitudinally movable by the user's actuation, with the longitudinal and transverse movements being recorded by sensors and transmitted to a screen unit, for example to control a cursor.
If the control element is brought into a desired target position by the drive in the longitudinal direction and by the user in the transverse direction, then the control element is set up to control, for example, a cursor on a screen unit assigned to the control element. In one embodiment, the user can control the cursor starting from the target position by moving it at least in the longitudinal and transverse directions, similar to a joystick. In the target position, the control element is decoupled from the drive and/or a latch, for example by a button triggered by the user or automatically by a solenoid valve, so that at least the longitudinal and transverse movements or alternatively movements in all directions can be carried out by the control element. Alternatively, the control means for controlling the cursor can move the non-energized drive without decoupling in the longitudinal direction and can be designed to be movable transversely to the longitudinal direction without latching to the transverse direction, preferably centered in a central position by springs or other elastic elements when not actuated. The movements of the control element are determined by sensors, for example inductive sensors, and transmitted to a screen unit for controlling the cursor.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Bedienelement als Dreh-Drück-Steller ausgeführt. Mittels eines Dreh-Drück-Stellers lassen sich vielfältige Bedieneingaben über ein kompakt ausgeführtes Bedienelement eingeben. So weist ein entsprechender Dreh-Drück-Steller an seinem äußeren Umfang einen Drehring auf und/oder sein gesamter Körper lässt sich um seine Hochachse rotieren, wodurch beispielsweise ein Cursor in einem Auswahlmenü nach oben oder unten bzw. links oder rechts bewegt werden kann. Die Oberfläche des Dreh-Drück-Stellers kann mit Tasten oder Knöpfen versehen sein, beispielsweise nach Art eines Steuerkreuzes mit einzelnen drückbaren Segmenten. Dabei kann jedem druckbaren Segment eine eigene Funktion zugeordnet sein. Diese Funktionen können in Abhängigkeit eines auf einer durch den Dreh-Drück-Steller steuerbaren Anzeigevorrichtung dargestellten Anzeigeinhalts, beispielsweise die Art des dargestellten Untermenüs, angepasst werden. Der Dreh-Drück-Steller kann auch translatorisch nach oben gezogen bzw. nach unten gedrückt werden, um eine bestimmte Bedienfunktion bereitzustellen. Auch ein seitliches Kippen des Dreh-Drück-Stellers um seine vertikale Achse kann zur Interpretation von Nutzereingaben verwendet werden. Ein solcher Dreh-Drück-Steller lässt sich auch mit einer sogenannten 3D-Maus oder „Spacemaus“ vergleichen, welche beispielsweise gerne in der Konstruktion zur Steuerung von CAD-Software eingesetzt wird.According to a further advantageous embodiment of the device, the operating element is designed as a rotary push button. A rotary push button can be used to enter a wide range of operating inputs via a compact operating element. A corresponding rotary push button has a rotary ring on its outer circumference and/or its entire body can be rotated about its vertical axis, which allows, for example, a cursor to be moved up or down or left or right in a selection menu. The surface of the rotary push button can be provided with keys or buttons, for example in the manner of a control pad with individual pressable segments. Each pressable segment can be assigned its own function. These functions can be adapted depending on the display content shown on a display device that can be controlled by the rotary push button, for example the type of submenu shown. The rotary push button can also be pulled up or pressed down in a translatory manner to provide a specific operating function. Tilting the rotary push button sideways around its vertical axis can also be used to interpret user inputs. Such a rotary push button can also be compared to a so-called 3D mouse or "space mouse", which is often used in construction to control CAD software, for example.

Generell kommen auch andere Einrichtungen zur Ausgestaltung des Bedienelements in Frage, wie ein verfahrbares berührungsempfindliches Display, insbesondere mit MRF-Walze, ein Trackball oder dergleichen.In general, other devices for designing the control element can also be considered, such as a movable touch-sensitive display, in particular with an MRF roller, a trackball or the like.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht ferner vor, dass das Bedienelement an einer Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Bedienelement gegenüber einer Oberfläche der Mittelkonsole in Abhängigkeit von vorgegebenen Bedingungen von einem Aktor aus einer mit der Oberfläche bündigen in eine zu der Oberfläche erhabene Position verfahrbar ist. Dies verbessert den Nutzerkomfort noch weiter. So wird zum einen das ästhetische Erscheinungsbild des Fahrzeuginnenraums hierdurch verbessert, da das Bedienelement versteckt ist, wenn es nicht benötigt wird. Wird das Bedienelement hingegen benötigt, so fährt es aus der Mittelkonsole heraus und steht zum Empfangen von Bedienhandlungen bereit. Das Bedienelement wird zum anderen durch die Versenkung in der Mittelkonsole vor Umwelteinflüssen, wie einer Beschädigung durch Kratzer oder Verschmutzung durch Staub geschützt.A further advantageous embodiment of the device according to the invention further provides that the control element is arranged on a center console of the vehicle, wherein the control element can be moved relative to a surface of the center console by an actuator from a position flush with the surface to a position raised above the surface depending on predetermined conditions. This improves user comfort even further. On the one hand, the aesthetic appearance of the vehicle interior is improved as a result, since the control element is hidden when it is not needed. If, however, the control element is needed, it moves out of the center console and is available to receive control hands. The control element is also protected from environmental influences such as damage from scratches or dirt from dust by being recessed into the centre console.

Die Bedingungen zum Anheben des Bedienelements aus seiner Versenkung in der Mittekonsole können vielfältiger Natur sein. Als Bedingung kann beispielsweise gelten, dass die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird oder bei einem rein batterieelektrisch angetriebenen Fahrzeug eine Bordelektronik aus einem Schlafmodus aufgeweckt wird, dass eine über das Bedienelement steuerbare Fahrzeugfunktion eingeschaltet bzw. aktiv ist, insbesondere auf einer Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs dargestellt wird oder dergleichen. Bei einer Ausführung der Vorrichtung mit einem in das Bedienelement integrierten berührungsempfindlichen Abschnitt kann beispielsweise eine Berührung des Bedienelements dazu führen, dass dieses entsprechend aus der Mittelkonsole heraus bzw. in die Mittelkonsole hinein verschoben wird. Auch kann das Erkennen der Hand im Detektionsbereich des Sensors dazu dienen das Bedienelement aus bzw. in die Mittelkonsole hinein zu verschieben. Das Bedienelement kann auch jedes Mal wenn es nicht gebraucht wird, in seine abgesenkte Position verfahren werden. Wird dann die Hand des Nutzers im Detektionsbereich des Sensors positioniert, so erhebt sich das Bedienelement wieder aus seiner abgesenkten Position heraus.The conditions for raising the control element from its recess in the center console can be of a diverse nature. For example, a condition can apply that the vehicle's ignition is switched on or, in the case of a purely battery-electric vehicle, that on-board electronics are woken up from sleep mode, that a vehicle function that can be controlled via the control element is switched on or active, in particular is shown on a display device in the vehicle, or the like. In a design of the device with a touch-sensitive section integrated into the control element, for example, touching the control element can lead to it being moved out of or into the center console. The detection of the hand in the detection area of the sensor can also be used to move the control element out of or into the center console. The control element can also be moved to its lowered position every time it is not needed. If the user's hand is then positioned in the detection area of the sensor, the control element rises again from its lowered position.

Bevorzugt weist das Bedienelement Beleuchtungselemente für eine veränderbare Beleuchtung auf. Es können diverse Beleuchtungselemente in das Bedienelement integriert werden, was die Bereitstellung vielfältiger Zusatzfunktionen erlaubt. Beispielsweise können in das Bedienelement Anzeigevorrichtungen wie ein oder mehrere berührungsempfindliche Displays integriert werden. Über eine solche Anzeigevorrichtung lassen sich beispielsweise Text, Symbole oder auch animierte Grafiken darstellen. Auch können versteckte Leuchtmittel wie LED-Streifen, OLED-Elemente oder dergleichen in das Bedienelement integriert sein, mit deren Hilfe das Erzeugen einer sogenannten Ambiente-Beleuchtung möglich ist. So kann insbesondere des Nachts eine besonders ansprechende Beleuchtungsatmosphäre geschaffen werden, was es insbesondere erlaubt, das Bedienelement im Dunkeln zu verorten. Zudem können je nach Fahrzeugfunktion unterschiedliche Lichtmuster ausgegeben werden. So kann beispielsweise eine bestimmte Farbe wie Grün oder ein bestimmtes Blinkmuster ausgegeben werden, wenn eine Nutzereingabe über das Bedienelement detektiert wird. Wird in einem Menüunterpunkt beispielsweise ein Anschlag erreicht, beispielsweise weil der letzte Menüpunkt erreicht wurde, so kann beispielsweise ein rotes Blinklicht ausgegeben werden.The control element preferably has lighting elements for variable lighting. Various lighting elements can be integrated into the control element, which allows the provision of a wide range of additional functions. For example, display devices such as one or more touch-sensitive displays can be integrated into the control element. Such a display device can be used to display text, symbols or animated graphics, for example. Hidden lighting devices such as LED strips, OLED elements or the like can also be integrated into the control element, with the help of which it is possible to create so-called ambient lighting. This makes it possible to create a particularly appealing lighting atmosphere, especially at night, which in particular makes it possible to locate the control element in the dark. In addition, different light patterns can be output depending on the vehicle function. For example, a certain color such as green or a certain flashing pattern can be output when a user input is detected via the control element. If, for example, a stop is reached in a menu sub-item, for example because the last menu item has been reached, a red flashing light can be output.

Über die in das Bedienelement integrierten Leuchtmittel lässt sich sowohl eine indirekte, als auch eine direkte Beleuchtung umsetzen. So kann auch das gesamte Bedienelement selbst leuchten.Both indirect and direct lighting can be implemented using the lamps integrated into the control element. This means that the entire control element itself can also light up.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedienen von Fahrzeugfunktionen ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.Further advantageous embodiments of the device according to the invention for operating vehicle functions also emerge from the exemplary embodiments which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Bedienen von Fahrzeugfunktionen;
2 eine perspektivische Innenraumansicht des Fahrzeugs mit einer ersten Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine perspektivische Innenraumansicht des Fahrzeugs mit einer zweiten Detaildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 eine schematisierte erste Detaildarstellung eines Bedienelements der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
5 eine schematisierte zweite Detaildarstellung des Bedienelements.

Showing:

1 a schematic plan view of a vehicle with a device according to the invention for operating vehicle functions;
2 a perspective interior view of the vehicle with a first detailed representation of the device according to the invention;
3 a perspective interior view of the vehicle with a second detailed representation of the device according to the invention;
4 a schematic first detailed representation of an operating element of the device according to the invention; and
5 a schematic second detailed representation of the control element.

1 zeigt ein Fahrzeug 2 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Bedienen von Fahrzeugfunktionen. In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in eine Mittelkonsole 9 des Fahrzeugs 2 integriert. 1 shows a vehicle 2 with a device 1 according to the invention for operating vehicle functions. In the exemplary embodiments shown in the figures, the device 1 according to the invention is integrated into a center console 9 of the vehicle 2.

Das Fahrzeug 2 kann über ein oder mehrere Anzeigevorrichtungen 12 verfügen, beispielsweise ein berührungsempfindliches Zentraldisplay, über welches Fahrzeugunktionen betreffende Informationen ausgegeben werden. Aus den unterschiedlichsten Gründen, beispielsweise weil ein nicht näher dargestellter Fahrzeuginsasse eine nach hinten verfahrene und liegende Sitzposition eingenommen hat, kann gegebenenfalls die Anzeigevorrichtung 12 nicht mehr bequem erreicht werden. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist in diesem Falle dennoch das Eingeben von Bedienhandlungen möglich.The vehicle 2 can have one or more display devices 12, for example a touch-sensitive central display, via which information relating to vehicle functions is output. For a variety of reasons, for example because a vehicle occupant (not shown in detail) has moved backwards and is lying down, the display device 12 may no longer be easily accessible. In this case, it is still possible to enter operating actions using the device 1 according to the invention.

Hierzu verfügt die Vorrichtung 1 über ein Bedienelement 3, welches in Richtung der Fahrzeuglängsachse L translatorisch bewegbar ist. Verfährt also beispielsweise der Fahrersitz 13 in einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 2 nach hinten und wird seine Rückenlehne umgeklappt, so kann entsprechend das Bedienelement 3 automatisch in Richtung der Fahrzeuglängsachse L nach hinten verfahren werden.For this purpose, the device 1 has an operating element 3 which can be moved translationally in the direction of the vehicle's longitudinal axis L. If, for example, the driver's seat 13 moves backwards in a forward direction of the vehicle 2 and its backrest is folded down, the operating element 3 can be automatically moved backwards in the direction of the vehicle's longitudinal axis L.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 erlaubt dabei eine besonders komfortable und zuverlässige Neupositionierung des Bedienelements 3. Hierzu ist eine Steuerung 4 vorgesehen zum Ansteuern eines Aktors zum Verschieben des Bedienelements 3 sowie zur Auswertung von mittels einem oder mehreren Sensoren 5 erzeugter Sensordaten. Bei den Sensoren kann es sich um Kameras, Infrarotkameras, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Laserscanner, kapazitive Sensoren und dergleichen handeln. Mittels der Sensoren 5 lassen sich bevorzugt Tiefeninformationen generieren und somit eine in 2 näher dargestellte Hand 6 eines Nutzers in einem Detektionsbereich 14 erkennen. Die Steuerung 4 kann beliebig im Fahrzeug 2 angeordnet sein, beispielsweise wie in 1 dargestellt aus Sicht der Fahrzeuginsassen hinter dem Armaturenbrett, oder auch in die Mittelkonsole 9 selbst integriert (nicht dargestellt).The device 1 according to the invention allows a particularly convenient and reliable repositioning of the operating element 3. For this purpose, a control 4 is provided for controlling an actuator for moving the operating element 3 and for evaluating sensor data generated by one or more sensors 5. The sensors can be cameras, infrared cameras, ultrasonic sensors, radar sensors, laser scanners, capacitive sensors and the like. Depth information can preferably be generated by means of the sensors 5 and thus a 2 The control unit 4 can detect the hand 6 of a user in a detection area 14. The control unit 4 can be arranged anywhere in the vehicle 2, for example as shown in 1 shown from the perspective of the vehicle occupants behind the dashboard, or integrated into the center console 9 itself (not shown).

Die einzelnen Sensoren 5 können an verschiedenen Stellen im Fahrzeug 2 angeordnet sein. Beispielsweise kann eine Kamera in das Armaturenbrett des Fahrzeugs 2 integriert sein oder in den Dachhimmel. Kapazitive Sensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Laserscanner und Kameras können ebenfalls in eine in 3 gezeigte Oberfläche 10 der Vorrichtung 1 bzw. der Mittelkonsole 9 integriert sein, was eine besonders zuverlässige Detektierung der Hand 6 erlaubt, und insbesondere eine besonders genaue Positionsbestimmung.The individual sensors 5 can be arranged at different locations in the vehicle 2. For example, a camera can be integrated into the dashboard of the vehicle 2 or into the roof liner. Capacitive sensors, ultrasonic sensors, radar sensors, laser scanners and cameras can also be integrated into a 3 shown surface 10 of the device 1 or the center console 9, which allows a particularly reliable detection of the hand 6, and in particular a particularly accurate position determination.

2 verdeutlicht einen Bewegungsablauf zum Verschieben des Bedienelements 3. So platziert ein Nutzer seine Hand 6 in einen Raum 7 über der Mittelkonsole 9. Der Raum 7 fällt dabei mit dem Detektionsbereich 14 des oder der Sensoren 5 zusammen. Hierdurch erkennt die Steuerung 4, dass eine Hand 6 den Raum 7 betreten hat und an welcher Position sie sich im Raum 7 befindet. Daraufhin steuert die Steuerung 4 den Aktor zum Verschieben des Bedienelements 3 an und verschiebt diesen in Richtung der Hand 6, bevorzugt unter die Hand 6, sodass der Nutzer das Bedienelement 3 durch Herabsenken der Hand 6 direkt erreichen kann. Dies ist in 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Dies erlaubt es dem Nutzer das Bedienelement 3 entlang des vollständigen Verschiebebereichs 8 durch entsprechendes positionieren seiner Hand 6 erreichen zu können. 2 illustrates a movement sequence for moving the control element 3. A user places his hand 6 in a space 7 above the center console 9. The space 7 coincides with the detection area 14 of the sensor(s) 5. This allows the control 4 to recognize that a hand 6 has entered the space 7 and where it is located in the space 7. The control 4 then controls the actuator for moving the control element 3 and moves it in the direction of the hand 6, preferably under the hand 6, so that the user can reach the control element 3 directly by lowering the hand 6. This is in 2 indicated by a dashed line. This allows the user to reach the control element 3 along the entire displacement range 8 by positioning his hand 6 accordingly.

Anhand von 3 werden zwei weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung verdeutlicht. So kann es vorgesehen sein, dass das Bedienelement 3 in der Oberfläche 10 der Mittelkonsole 9 versenkbar ist. Dabei schließt bevorzugt das Bedienelement 3 bündig mit der Oberfläche 10 ab. In Abhängigkeit verschiedenster Randbedingungen lässt sich dann das Bedienelement 3 aus seiner abgesenkten Position in eine gegenüber der Oberfläche 10 erhabene Position verfahren, wie durch einen vertikalen Pfeil angedeutet, und dann entsprechend translatorisch entlang seines Verschiebebereichs 8 gegenüber der Hand 6 positionieren. Beispielsweise wird das Bedienelement 3 in die erhabene Position verfahren, wenn eine Hand 6 im Raum 7 detektiert wird, eine Zündung des Fahrzeugs 2 eingeschaltet wird, eine bedienbare Fahrzeugfunktion auf der Anzeigevorrichtung 12 erscheint oder dergleichen.Based on 3 Two further advantageous features of the device according to the invention are illustrated. For example, it can be provided that the operating element 3 can be lowered into the surface 10 of the center console 9. In this case, the operating element 3 is preferably flush with the surface 10. Depending on a wide variety of boundary conditions, the operating element 3 can then be moved from its lowered position to a position raised relative to the surface 10, as indicated by a vertical arrow, and then positioned accordingly in a translational manner along its displacement area 8 relative to the hand 6. For example, the operating element 3 is moved to the raised position when a hand 6 is detected in the space 7, the ignition of the vehicle 2 is switched on, an operable vehicle function appears on the display device 12 or the like.

Neben einer automatisierten Bewegung des Bedienelements 3 in Richtung der Fahrzeuglängsachse L kann das Bedienelement 3 darüber hinaus quer hierzu in Richtung der Fahrzeugquerachse Q verschiebbar sein, wie durch einen horizontalen Pfeil angedeutet. Insbesondere ist das Bedienelement 3 in Richtung der Fahrzeugquerachse Q manuell bewegbar. Hierdurch lässt sich das Bedienelement 3 in eine durch den Nutzer noch komfortabler zu erreichende Position verfahren.In addition to an automated movement of the control element 3 in the direction of the vehicle's longitudinal axis L, the control element 3 can also be displaced transversely thereto in the direction of the vehicle's transverse axis Q, as indicated by a horizontal arrow. In particular, the control element 3 can be moved manually in the direction of the vehicle's transverse axis Q. This allows the control element 3 to be moved into a position that is even more convenient for the user to reach.

Besonders bevorzugt ist das Bedienelement 3 als Dreh-Drück-Steller ausgeführt, wie noch einmal im Detail in 4 ersichtlich wird. Ein solcher Dreh-Drück-Steller lässt sich wie durch einen Pfeil 15 symbolisiert um seine Hochachse 16 rotieren. Hierzu kann der gesamte Körper des Bedienelements 3 gedreht werden, oder aber auch ein an seiner Mantelfläche angeordneter und gegenüber des Körpers rotierbarer Ring 21. Insbesondere sind Rückholelemente vorgesehen, die den rotierten Ring 21 bzw. den rotierten Körper in seine Ausgangslage zurückholen.Particularly preferably, the control element 3 is designed as a rotary push button, as described in detail in 4 Such a rotary push button can be rotated about its vertical axis 16 as symbolized by an arrow 15. For this purpose, the entire body of the operating element 3 can be rotated, or a ring 21 arranged on its outer surface and rotatable relative to the body. In particular, return elements are provided which return the rotated ring 21 or the rotated body to its starting position.

Zudem kann der Dreh-Drück-Steller in eine beliebige Richtung um seine Hochachse 16 gekippt werden, wie in 4 angedeutet. Auch kann der Dreh-Drück-Steller in Richtung der Hochachse 16 translatorisch gezogen bzw. gedrückt werden wie durch zwei Pfeile 17 und 18 angedeutet. Ferner können einzelne Segmente 19 des Dreh-Drück-Stellers als Tasten oder dergleichen ausgeführt sein, um Bedienhandlungen entgegenzunehmen. In 4 ist der Dreh-Drück-Steller auf seiner Oberseite tortenförmig in einzelne Segmente 19 unterteilt.In addition, the rotary push button can be tilted in any direction around its vertical axis 16, as shown in 4 The rotary push button can also be pulled or pushed in a translational manner in the direction of the vertical axis 16, as indicated by two arrows 17 and 18. Furthermore, individual segments 19 of the rotary push button can be designed as buttons or the like in order to accept operating actions. In 4 The rotary push button is divided into individual segments 19 in a pie shape on its upper side.

Wie 5 zeigt, kann die Oberseite des Dreh-Drück-Stellers auch vollständig von einem berührungsempfindlichen Display 20 ausgebildet sein. Es kommen auch Anzeigevorrichtungen ohne Touchfunktionen in Frage. Ferner kann das Bedienelement 3, bevorzugt in einer Ausführung als Dreh-Drück-Steller, direkt sichtbare oder versteckt angeordnete Beleuchtungselemente 11 aufweisen. Mittels der direkt erkennbaren Beleuchtungselemente 11, beispielsweise integriert in die Mantelfläche, lässt sich eine direkte Beleuchtung ausgestalten. Mittels der versteckt angeordneten Beleuchtungselemente 11 lässt sich eine indirekte Beleuchtung 22 realisieren. Bevorzugt wird mittels der Beleuchtungselemente 11 eine dynamische Beleuchtung realisiert. So lassen sich unterschiedliche Lichtmuster ausgeben, wenn bestimme Fahrzeugfunktionen genutzt bzw. betätigt werden. Wird eine Eingabe erkannt, so kann beispielsweise ein kurzes Blitzlicht erzeugt werden. Wird das Ende einer Auswahlliste erreicht, so kann beispielsweise ein farbiges Licht auf Rot springen. Farbwechsel können auch graduell und insbesondere animiert erfolgen.How 5 shows, the top of the rotary push button can also be completely formed by a touch-sensitive display 20. Display devices without touch functions are also possible. Furthermore, the operating element 3, preferably in a design as a rotary push button, can have directly visible or hidden lighting elements 11. Direct lighting can be designed using the directly visible lighting elements 11, for example integrated into the casing surface. Indirect lighting 22 can be realized using the hidden lighting elements 11. Preferably, the lighting elements elements 11, dynamic lighting is implemented. This allows different light patterns to be emitted when certain vehicle functions are used or activated. If an input is recognized, a short flash of light can be generated, for example. If the end of a selection list is reached, a colored light can switch to red, for example. Color changes can also be gradual and, in particular, animated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005014939 A1 [0004]DE 102005014939 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (1) zum Bedienen von Funktionen in einem Fahrzeug (2), mit einem Bedienelement (3), welches örtlich verschiebbar in dem Fahrzeug (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb zum Verschieben des Bedienelements (3) vorgesehen ist, welcher mit einer Steuerung (4) verbunden ist, wobei die Steuerung (4) ferner mit wenigstens einem Sensor (5) verbunden ist, und wobei die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist, auf Basis der Sensordaten eine Hand (6) zu erkennen, deren Position zu bestimmen und Steuersignale an den Antrieb auszugeben, um das Bedienelement (3) in Richtung der Hand (6) zu verschieben.Device (1) for operating functions in a vehicle (2), with an operating element (3) which is arranged so as to be spatially displaceable in the vehicle (2), characterized in that a drive is provided for displacing the operating element (3), which is connected to a controller (4), wherein the controller (4) is further connected to at least one sensor (5), and wherein the controller (4) is designed to recognize a hand (6) on the basis of the sensor data, to determine its position and to output control signals to the drive in order to displace the operating element (3) in the direction of the hand (6).

Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als Linearantrieb zum Verschieben des Bedienelements (3) in eine im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs (2) liegende Längsrichtung ausgebildet ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the drive is designed as a linear drive for displacing the operating element (3) in a longitudinal direction substantially parallel to the direction of travel of the vehicle (2).

Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (5) in Form wenigstens einer Kamera ausgebildet ist.Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one sensor (5) is designed in the form of at least one camera.

Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist aus den Sensordaten eine im Raum (7) über den Verschiebebereich (8) des Bedienelements (3) schwebende Hand (6) zu erkennen und ferner dazu eingerichtet ist, infolge dessen Steuersignale zu erzeugen, um das Bedienelement (3) in den Bereich unterhalb der Hand (6) zu verschieben.Device (1) according to Claim 3 , characterized in that the controller (4) is designed to detect from the sensor data a hand (6) floating in the space (7) above the displacement area (8) of the operating element (3) and is further designed to generate control signals as a result thereof in order to displace the operating element (3) into the area below the hand (6).

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist die Steuersignale zum Verschieben des Bedienelements (3) zu erzeugen, sobald die Hand (6) für eine vorgegebene Zeitdauer erfasst worden ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the control (4) is arranged to generate the control signals for moving the operating element (3) as soon as the hand (6) has been detected for a predetermined period of time.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist die Steuersignale zum Verschieben des Bedienelements (3) nur dann zu erzeugen, wenn in den Sensordaten eine vorgegebene Handgeste erkannt worden ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the controller (4) is designed to generate the control signals for moving the operating element (3) only when a predetermined hand gesture has been recognized in the sensor data.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist von einem Sitzsteuergerät eines Fahrzeugsitzes Positionsdaten des Fahrzeugsitzes oder zumindest seiner Rückenlehne zu empfangen, um anhand der Positionsdaten Steuersignale an den Antrieb auszugeben, mittels welchen das Bedienelement (3) analog zur Sitzeinstellung verschiebbar ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the controller (4) is designed to receive position data of the vehicle seat or at least its backrest from a seat control device of a vehicle seat in order to output control signals to the drive on the basis of the position data, by means of which the operating element (3) can be displaced analogously to the seat adjustment.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) einen Berührungssensor umfasst, wobei die Steuerung (4) dazu eingerichtet ist, ein Verschieben des Bedienelements (3) nach einer Berührung des Berührungssensors abzubrechen.Device (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the operating element (3) comprises a touch sensor, wherein the controller (4) is designed to cancel a displacement of the operating element (3) after a touch of the touch sensor.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) quer zur Fahrzeuglängsachse (L) manuell beweglich ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the operating element (3) is manually movable transversely to the vehicle longitudinal axis (L).

Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) bezüglich einer Bewegung quer zur Fahrzeuglängsachse (L) über Federelemente in einer Mittellage zentriert ist.Device (1) according to Claim 9 , characterized in that the operating element (3) is centered in a central position with respect to a movement transverse to the vehicle longitudinal axis (L) via spring elements.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Antrieb in eine Position verschobene Bedienelement (3) zudem längsbeweglich ausgeführt ist, wobei die Längs- und Querbewegungen über Sensoren erfasst und zur Steuerung eines Cursors an ein Bildschirmeinheit übermittelt werden.Device (1) according to one of the Claims 9 until 10 , characterized in that the operating element (3) moved into a position by the drive is also designed to be longitudinally movable, the longitudinal and transverse movements being detected by sensors and transmitted to a screen unit for controlling a cursor.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) als Dreh-Drück-Steller ausgeführt ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the operating element (3) is designed as a rotary push button.

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) an einer Mittelkonsole (9) des Fahrzeugs (2) angeordnet ist, wobei das Bedienelement (3) gegenüber einer Oberfläche (10) der Mittelkonsole (9) in Abhängigkeit von vorgegebenen Bedingungen von einem Aktor aus einer mit der Oberfläche (10) bündigen in eine zu der Oberfläche (10) erhabene Position verfahrbar ist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 12 , characterized in that the operating element (3) is arranged on a center console (9) of the vehicle (2), wherein the operating element (3) can be moved relative to a surface (10) of the center console (9) by an actuator as a function of predetermined conditions from a position flush with the surface (10) to a position raised above the surface (10).

Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (3) Beleuchtungselemente (11) für eine veränderbare Beleuchtung aufweist.Device (1) according to one of the Claims 1 until 13 , characterized in that the operating element (3) has lighting elements (11) for variable lighting.