DE4301160A1 - Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung von
mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem
Kraftfahrzeug.
Kraftfahrzeuge werden in zunehmendem Maße mit Geräten und
Anlagen ausgestattet, welche eine relativ hohe
Aufmerksamkeit bei der Bedienung erfordern. Dieses trifft
beispielsweise für Autotelefone, Navigationssysteme und
andere komplexe Informationssysteme mit Bildschirmen zu.
Die Bedienung derartiger Geräte und Anlagen durch den Fahrer
während der Fahrt stellt ein Sicherheitsrisiko dar. Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung für
Kraftfahrzeuge vorzuschlagen, bei welcher erkannt wird, ob
der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse die Bedienung
vornimmt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens im Fahrersitz und im Beifahrersitz und in
mindestens einem Bedienelement elektrische Koppelelemente
vorgesehen sind, die bei Berührung des Bedienelementes über
die auf dem jeweiligen Sitz befindliche Person einen Weg für
ein Signal bilden, das einer Auswerteschaltung zuführbar ist
und das anzeigt, welche Person das Bedienelement berührt.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung kann mit großer
Sicherheit unterschieden werden, ob der Fahrer oder der
Beifahrer ein Bedienelement betätigt.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in
Abhängigkeit von dem Signal die Bedienung und/oder Benutzung
des Gerätes und/oder der Anlage freigegeben oder gesperrt
wird.
Durch diese Weiterbildung ist sichergestellt, daß bestimmte
Bedienvorgänge oder Benutzungen nur durch den Beifahrer
vorgenommen werden können. Solche Bedienvorgänge sind
beispielsweise das Suchen in einem Telefonverzeichnis oder
die Bedienung eines Navigationssystems.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß das im Fahrersitz und das im Beifahrersitz
angeordnete Koppelelement mit dem Ausgang jeweils eines
Signalgenerators verbunden ist und daß von dem in den
Bedienelementen angeordneten Koppelelementen die Signale zu
einer Auswerteschaltung weitergeleitet werden, die aus den
weitergeleiteten Signalen die Information ableitet, welche
Person das jeweilige Bedienelement berührt.
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
vorgesehen, daß die in den Sitzen angeordneten
Koppelelemente Elektroden zur kapazitiven Kopplung sind.
Durch eine Weiterbildung der Erfindung, die darin besteht,
daß in den Sitzen ohnehin vorhandene metallische Gegenstände
als Koppelelektroden ausgebildet sind, vermindert sich der
Aufwand bei der Verwirklichung der erfindungsgemäßen
Einrichtung.
Je nach Voraussetzungen im einzelnen kann die Erfindung
derart ausgeführt sein, daß die Koppelelemente in den
Bedienelementen elektrisch leitende Sensorflächen sind oder
daß die Koppelelemente in den Bedienelementen kapazitive
Koppelelemente sind.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen kann vorgesehen sein,
daß die den Koppelelementen in den Sitzen zugeführten
Signale (im folgenden auch Markierungssignale genannt)
verschiedene Frequenzen aufweisen oder zu verschiedenen
Zeitpunkten zugeführt werden. Dementsprechend kann die
Einrichtung derart ausgebildet sein, daß die
Auswerteschaltung eine Frequenz- und/oder
Zeitselektionsschaltung ist.
Um eine störungsfreie Auswertung der Markierungssignale in
besonderem Maße zu gewährleisten, kann gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, daß die
Auswerteschaltung je einen Synchrondemodulator für die der
Auswerteschaltung zuführbaren Signale enthält.
Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist dadurch gegeben, daß in Abhängigkeit von
Ausgangssignalen der Auswerteschaltung der durch die
Betätigung des jeweiligen Bedienelementes gewünschte
Bedienvorgang wirksam oder unwirksam ist, wobei vorzugsweise
weitere Signale bei einer Entscheidung über die Wirksamkeit
bzw. Unwirksamkeit der gewünschten Bedienung berücksichtigt
werden. Hierfür kommt in erster Linie ein
Geschwindigkeitssignal in Frage.
Da nicht nur die Bedienung eines Gerätes oder einer Anlage
die Aufmerksamkeit des Fahrers vom Verkehrsgeschehen
ablenken kann, sondern auch die Benutzung, ist bei einer
anderen Weiterbildung vorgesehen, daß in Abhängigkeit von
Ausgangssignalen der Auswerteschaltung eine Benutzung des
Gerätes oder der Anlage mindestens teilweise gesperrt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser Weiterbildung
besteht darin, daß im Handapparat eines Autotelefons ein
Koppelelement angeordnet ist und daß die Funktion des
Handapparates (Hören und/oder Sprechen) gesperrt wird, wenn
der Fahrer den Handapparat berührt.
Zur Vermeidung von Umgehungsversuchen der mit Hilfe der
erfindungsgemäßen Einrichtung bewirkten Sperre können im
Rahmen der Erfindung noch verschiedene weitere Maßnahmen
vorgesehen sein, die beispielsweise darin bestehen, daß
ferner im Lenkrad ein Koppelelement angeordnet ist und/oder
daß der Bedienvorgang unwirksam ist, wenn weder ein über den
Fahrer noch ein über den Beifahrer erzeugtes Signal
vorliegt, und/oder daß der Bedienvorgang unwirksam ist, wenn
sowohl ein über den Fahrer als auch ein über den Beifahrer
erzeugtes Signal vorliegt.
Eine andere Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung
besteht darin, daß in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der
Auswerteschaltung der durch die Betätigung des jeweiligen
Bedienelementes gewonnenen Bedieninformation weitere
Informationen hinzugefügt werden. Vorzugsweise ist dabei
vorgesehen, daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der
Auswerteschaltung die Auswirkung der Bedienung auf die
rechte oder linke Fahrzeughälfte gerichtet ist. Beispiele
für diese Anwendung sind die Bedienung einer Klimaanlage,
die Einstellung der Lautstärke des Autoradios oder die
Verstellung der Sitze.
Es kann im Rahmen der Erfindung ferner vorgesehen sein, daß
in weiteren Sitzen weitere Koppelelemente angeordnet sind.
Dadurch kann je nach Voraussetzung im einzelnen Personen,
die sich auf den Rücksitzen befinden, die Betätigung von
Bedienelementen ermöglicht werden oder die Bedienung einer
Anlage entsprechend dem Aufenthaltsort der Person auch unter
Berücksichtigung von Unterschieden zwischen vorne und hinten
gesteuert werden.
Dabei können die weiteren Koppelelemente mit den
Koppelelementen im Beifahrersitz elektrisch verbunden oder
unabhängig vom Koppelelement im Beifahrersitz mit Signalen
beaufschlagbar sein.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere
davon sind schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer
Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Einrichtung als Blockschaltbild,
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Programms für einen in der
Einrichtung nach Fig. 1 anwendbaren Mikrocomputer
als Beispiel für die Bedienung eines Autotelefons
und
Fig. 3 ein Flußdiagramm als Beispiel für die Verstellung
der Sitze von einem gemeinsamen Bedienfeld aus.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung sind im
Fahrersitz i und im Beifahrersitz 2 jeweils eine
Koppelelektrode 3, 4 angeordnet, die beispielsweise von
einer Sitzheizung gebildet werden. Ferner sind im ansonsten
nicht dargestellten Kraftfahrzeug Bedienelemente vorgesehen,
wie beispielsweise eine Tastatur 5, ein Hebel 6 sowie ein
Telefonhörer 7.
Die Koppelelektroden 3, 4 werden mit Signalen verschiedener
Frequenzen, von beispielsweise 20 kHz und 25 kHz
beaufschlagt, welche in einem Fahrermarkierungsgenerator 8
und in einem Beifahrermarkierungsgenerator 9 erzeugt werden.
Die Bedienelemente 5, 6, 7 weisen Sensorflächen auf, die bei
Betätigung des jeweiligen Bedienelementes von der Person
leitend berührt werden oder von einem Dielektrikum getrennt
sind, so daß sich bei Betätigung eine kapazitive Kopplung
mit der Person ergibt. Die Sensorflächen, die im einzelnen
nicht dargestellt sind, sind mit einem Eingang 10 einer
Auswerteschaltung 11 verbunden.
Betätigt der Fahrer 12 die Tastatur 5, so wird das vom
Fahrermarkierungsgenerator 8 erzeugte 20-kHz-Signal über die
Koppelelektrode 3, eine als Kondensator angedeutete
Kapazität zwischen der Koppelelektrode 3 und dem Fahrer 12
und eine als Kondensator Ck angedeutete Kapazität zwischen
der Hand des Fahrers 12 und der Tastatur 5 zum Eingang 10
der Auswerteschaltung übertragen.
Das Signal erzeugt einen Spannungsabfall am
Eingangswiderstand 13 der Auswerteschaltung 11 und gelangt
zu einem Selektionsfilter 14, das auf eine Frequenz von
20 kHz abgestimmt ist. An das Selektionsfilter 14 schließt
sich ein Verstärker 16 an, dessen Ausgangssignal über einen
Gleichrichter 18 und eine Schwellwertschaltung 20 einem
Ausgang 22 der Auswerteschaltung 11 zugeführt wird. Somit
ergibt sich am Ausgang 22 bei Bedienung durch den Fahrer ein
Ausgangssignal - beispielsweise ein logischer Pegel 1
gegenüber einem Pegel 0, wenn keine Betätigung des
Bedienelementes oder eine Betätigung durch den Beifahrer
erfolgt.
Betätigt der nicht dargestellte Beifahrer die Tastatur 5, so
wird das vom Beifahrermarkierungsgenerator 9 erzeugte
25-kHz-Signal über die Koppelelektrode 4, die Kapazität
zwischen der Koppelelektrode 4 und dem Beifahrer und die
Kapazität zwischen der Hand des Beifahrers und der Tastatur
5 zum Eingang 10 der Auswerteschaltung übertragen. Das
Signal erzeugt einen Spannungsabfall am Eingangswiderstand
13 der Auswerteschaltung 11 und gelangt zu einem
Selektionsfilter 15. An das Selektionsfilter 15 schließt
sich ein Verstärker 17 an, dessen Ausgangssignal über einen
Gleichrichter 19 und eine Schwellwertschaltung 21 einem
Ausgang 23 der Auswerteschaltung 11 zugeführt wird. Somit
ergibt sich am Ausgang 23 bei Bedienung durch den Beifahrer
ein Ausgangssignal.
In Fig. 1 ist eine Möglichkeit, die eine störungsfreie
Auswertung der Markierungssignale in besonderem Maße
gewährleistet, gestrichelt angedeutet. Diese Ausführungsform
sieht vor, daß die Auswerteschaltung je einen
Synchrondemodulator für die der Auswerteschaltung
zuführbaren Signale enthält.
Diese Ausgangssignale werden über eine Entscheidungslogik 24
einem System zugeführt, das bedient werden soll - im Falle
des Autotelefons einem Informationssystem 25. Der
Entscheidungslogik 24 wird ferner über einen Eingang 26 ein
von einem Tachometer abgeleitetes Geschwindigkeitssignal
zugeführt.
Die Auswertung der Ausgangssignale der Auswerteschaltung 11
kann im Rahmen der Erfindung in vielfältiger Weise erfolgen.
Da ein wichtiges Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen
Einrichtung die Sperrung von Bedienvorgängen des Fahrers
während der Fahrt ist, ist in Fig. 2 als Flußdiagramm ein
Programm für die Bedienung eines Autotelefons mit der
erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Ein solches
Programm kann beispielsweise in einem Mikrocomputer
innerhalb der Entscheidungslogik 24 vorgesehen sein. Nach
einem Start bei 31 wird zunächst der Sensor für die
Telefonbedienung bei 32 abgefragt. Solange kein
Markierungssignal erkannt wird, das heißt, solange beide
Ausgänge 22, 23 der Auswerteschaltung 11 einen logischen
Pegel von 0 aufweisen, wird nach einer Verzweigung 33 die
Abfrage 32 wiederholt. Wird jedoch irgendein
Markierungssignal erkannt, folgt auf die Verzweigung 33 eine
Abfrage 34 des Geschwindigkeitssignals.
Danach verzweigt sich das Programm bei 35 in Abhängigkeit
davon, ob die Geschwindigkeit größer als ein Grenzwert ist.
Ist dieses nicht der Fall, wird bei 36 die Telefonbedienung
freigegeben, da bei Stillstand des Fahrzeugs oder bei
geringen Geschwindigkeiten eine Bedienung sowohl durch den
Fahrer als auch durch den Beifahrer möglich sein soll.
Ist jedoch die Geschwindigkeit größer als der Grenzwert,
erfolgt nach der Verzweigung 35 eine Abfrage 37 nach der
Benutzererkennung. Ist bei der Verzweigung 38 eine
Fahrermarkierung erkannt (Ausgang 22 führt den logischen
Pegel 1), wird die Telefonbedienung bei 39 gesperrt. Ist
jedoch keine Fahrermarkierung erkannt, zweigt sich das
Programm bei 40 in Abhängigkeit davon, ob eine
Beifahrermarkierung erkannt wurde. Ist dieses der Fall, wird
bei 36 die Telefonbedienung freigegeben.
Durch die gewählte Anordnung der Programmteile 38 bis 40 ist
sichergestellt, daß bei Berührung eines Bedienelementes
durch den Fahrer die Telefonbedienung in jedem Fall gesperrt
wird, wobei eine möglicherweise gleichzeitig auftretende
Beifahrermarkierung keinen Einfluß hat. Außerdem erfolgt
keine Freigabe, wenn keine der Markierungen erkannt wird.
Außer der Sperrung und Freigabe von Bedienvorgängen kann die
erfindungsgemäße Einrichtung auch für die Steuerung von
Bedienvorgängen verwendet werden, je nachdem, ob sie vom
Fahrer oder Beifahrer ausgeführt wurden. Ein Beispiel dafür
wird anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 3 erläutert. Nach
einem Start bei 41 wird bei 42 ein Sensor für die
Sitzverstellung abgefragt. Dieser Sensor ist sowohl für die
Verstellung des Fahrersitzes als auch für die Verstellung
des Beifahrersitzes vorgesehen. Solange kein
Markierungssignal erkannt wird, wird die Abfrage 42 nach der
Verzweigung 43 wiederholt.
Ist jedoch ein Markierungssignal erkannt, wird bei 44 die
Benutzererkennung, das heißt die Ausgangssignale der
Auswerteschaltung 11 (Fig. 1) abgefragt. Wird eine
Fahrermarkierung erkannt, verzweigt sich das Programm bei 45
zu einem Programmteil 46, so daß die über den Sensor
eingegebene Verstellung auf den Fahrersitz wirkt. Ist keine
Fahrermarkierung erkannt, verzweigt sich das Programm bei 47
in Abhängigkeit davon, ob eine Beifahrermarkierung erkannt
wurde. Ist dieses der Fall, wird das Programm bei 48
fortgesetzt, wobei die eingegebene Verstellung auf den
Beifahrersitz wirkt.
Claims (24)
1. Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen
versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Fahrersitz (1) und
im Beifahrersitz (2) und in mindestens einem Bedienelement
(5, 6, 7) elektrische Koppelelemente (3, 4) vorgesehen sind,
die bei Berührung des Bedienelementes (5, 6, 7) über die auf
dem jeweiligen Sitz befindliche Person einen Weg für ein
Signal bilden, das einer Auswerteschaltung (11) zuführbar
ist und das anzeigt, welche Person das Bedienelement (5, 6,
7) berührt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit von dem Signal die Bedienung und/oder
Benutzung des Gerätes und/oder der Anlage freigegeben oder
gesperrt wird.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das im Fahrersitz und das im
Beifahrersitz angeordnete Koppelelement mit dem Ausgang
jeweils eines Signalgenerators (8, 9) verbunden ist und daß
von dem in den Bedienelementen (5, 6, 7) angeordneten
Koppelelementen die Signale zu einer Auswerteschaltung (11)
weitergeleitet werden, die aus den weitergeleiteten Signalen
die Information ableitet, welche Person das jeweilige
Bedienelement berührt.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die in den Sitzen (1, 2)
angeordneten Koppelelemente (3, 4) Elektroden zur
kapazitiven Kopplung sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß in den Sitzen ohnehin vorhandene metallische Gegenstände
als Koppelelektroden ausgebildet sind.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente in den
Bedienelementen (5, 6, 7) elektrisch leitende Sensorflächen
sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Koppelelemente in den
Bedienelementen (5, 6, 7) kapazitive Koppelelemente sind.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die den Koppelelementen in den
Sitzen (1, 2) zugeführten Signale verschiedene Frequenzen
aufweisen.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die den Koppelelementen in den Sitzen
zugeführten Signale zu verschiedenen Zeitpunkten zugeführt
werden.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (11) eine
Frequenz- und/oder Zeitselektionsschaltung ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteschaltung (11) je einen Synchrondemodulator
(18, 19) für die der Auswerteschaltung (11) zuführbaren
Signale enthält.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von
Ausgangssignalen der Auswerteschaltung (11) der durch die
Betätigung des jeweiligen Bedienelementes gewünschte
Bedienvorgang wirksam oder unwirksam ist.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von
Ausgangssignalen der Auswerteschaltung (11) eine Benutzung
des Gerätes oder der Anlage mindestens teilweise gesperrt
wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß im Handapparat (7) eines Autotelefons ein Koppelelement
angeordnet ist und daß die Funktion des Handapparates (7)
(Hören und/oder Sprechen) gesperrt wird, wenn der Fahrer den
Handapparat (7) berührt.
15. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ferner im Lenkrad ein
Koppelelement angeordnet ist.
16. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienvorgang unwirksam ist,
wenn weder ein über den Fahrer noch ein über den Beifahrer
erzeugtes Signal vorliegt.
17. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bedienvorgang unwirksam ist,
wenn sowohl ein über den Fahrer als auch ein über den
Beifahrer erzeugtes Signal vorliegt.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß weitere Signale bei einer Entscheidung
über die Wirksamkeit bzw. Unwirksamkeit der gewünschten
Bedienung berücksichtigt werden.
19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß als weiteres Signal ein Geschwindigkeitssignal
berücksichtigt wird.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der
Auswerteschaltung (11) der durch die Betätigung des
jeweiligen Bedienelementes gewonnenen Bedieninformation
weitere Informationen hinzugefügt werden.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der
Auswerteschaltung (11) die Auswirkung der Bedienung auf die
rechte oder linke Fahrzeughälfte gerichtet ist.
22. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in weiteren Sitzen weitere
Koppelelemente angeordnet sind.
23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Koppelelemente mit den Koppelelementen im
Beifahrersitz elektrisch verbunden sind.
24. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die weiteren Koppelelemente unabhängig vom Koppelelement
im Beifahrersitz mit Signalen beaufschlagbar sind.
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DE4301160A DE4301160C2 (de) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
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DE4301160A DE4301160C2 (de) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4301160A1 true DE4301160A1 (de) | 1994-07-21 |
DE4301160C2 DE4301160C2 (de) | 2003-10-16 |
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ID=6478401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4301160A Expired - Lifetime DE4301160C2 (de) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Einrichtung zur Steuerung von mit Bedienelementen versehenen Geräten und Anlagen in einem Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
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DE (1) | DE4301160C2 (de) |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN VDO AG, 60326 FRANKFURT, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
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8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |