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DE102024004186A1 - control device of a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

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Publication number
DE102024004186A1
DE102024004186A1 DE102024004186.9A DE102024004186A DE102024004186A1 DE 102024004186 A1 DE102024004186 A1 DE 102024004186A1 DE 102024004186 A DE102024004186 A DE 102024004186A DE 102024004186 A1 DE102024004186 A1 DE 102024004186A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
touch
driver
push button
hand
rotary push
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024004186.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Ihor Shyydok
Jochen Vogel
Felix Schüssel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Mercedes Benz Group AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mercedes Benz Group AG filed Critical Mercedes Benz Group AG
Priority to DE102024004186.9A priority Critical patent/DE102024004186A1/en
Publication of DE102024004186A1 publication Critical patent/DE102024004186A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Beschrieben wird eine Bedieneinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Dreh-Drück-Steller, wobei der Dreh-Drück-Steller wenigstens eine berührungsempfindliche Oberfläche aufweist, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, die zur Verarbeitung von Signalen des Dreh-Drück-Stellers ausgebildet ist, wobei die berührungsempfindliche Oberfläche dazu ausgebildet ist, mehr als einen Berührungspunkt gleichzeitig zu registrieren, wobei die Steuerung einen Unterscheidungsalgorithmus aufweist, der dazu eingerichtet ist zu registrieren, ob die mehreren Berührungspunkte von einer Fahrerhand oder einer Beifahrerhand stammen.Described is an operating device of a motor vehicle, with a rotary push button, wherein the rotary push button has at least one touch-sensitive surface, wherein a controller is provided which is designed to process signals from the rotary push button, wherein the touch-sensitive surface is designed to register more than one touch point simultaneously, wherein the controller has a differentiation algorithm which is designed to register whether the multiple touch points originate from a driver's hand or a passenger's hand.

Description

Beschrieben werden eine Bedieneinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.A control device of a motor vehicle and a motor vehicle are described.

Bedieneinrichtungen eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.Operating devices of a motor vehicle and motor vehicles of the type mentioned above are known in the state of the art.

Dreh-Drück-Steller mit berührungsempfindlichen Oberflächen sind als wesentliche Bestandteile von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI - Human Machine Interface) in Kraftfahrzeugen allgemein bekannt. Diese Bedienelemente kombinieren mechanische und berührungssensitive Eingabemöglichkeiten, um eine intuitive Steuerung von Fahrzeugfunktionen zu ermöglichen. Typischerweise können Nutzer den Dreh-Drück-Steller durch Drehen, Drücken oder durch Berührungsbewegungen auf der Oberfläche bedienen. Jede dieser Eingabemethoden wird dabei zur Steuerung spezifischer Funktionen verwendet, wie z. B. das Scrollen durch Menüs, das Auswählen von Optionen oder das Anpassen von Einstellungen.Rotary push buttons with touch-sensitive surfaces are well known as essential components of human machine interfaces (HMI) in motor vehicles. These controls combine mechanical and touch-sensitive input options to enable intuitive control of vehicle functions. Typically, users can operate the rotary push button by turning, pressing or by touching the surface. Each of these input methods is used to control specific functions, such as scrolling through menus, selecting options or adjusting settings.

Die berührungsempfindliche Oberfläche eines Dreh-Drück-Stellers erkennt häufig Gesten wie Wischen, Tippen oder Mehrfingerberührungen und ergänzt so die mechanische Bedienung durch eine weitere Interaktionsebene. Diese Funktionalität ermöglicht eine schnellere und präzisere Eingabe, insbesondere in komplexen Infotainmentsystemen, ohne dass der Nutzer tief in Untermenüs navigieren muss. Oft sind diese Steller zentral in der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs positioniert, wodurch sie sowohl vom Fahrer als auch vom Beifahrer leicht erreicht werden können. Die Kombination aus haptischem Feedback und taktiler Eingabe steigert die Benutzerfreundlichkeit und sorgt für ein sicheres Bedienerlebnis, da die Aufmerksamkeit des Fahrers weitgehend auf die Straße gerichtet bleiben kann.The touch-sensitive surface of a rotary push-button controller often recognizes gestures such as swiping, tapping or multi-finger touches, thus supplementing the mechanical operation with another level of interaction. This functionality enables faster and more precise input, especially in complex infotainment systems, without the user having to navigate deep into submenus. These controllers are often positioned centrally in the center console of a vehicle, making them easy to reach for both the driver and the passenger. The combination of haptic feedback and tactile input increases user-friendliness and ensures a safe operating experience, as the driver's attention can largely remain focused on the road.

Bei der Bedienung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle in einem Kraftfahrzeug können unterschiedliche Anforderungen und Herausforderungen auftreten, je nachdem, ob die Bedieneinrichtung vom Fahrer oder vom Beifahrer genutzt wird. Problematisch ist insbesondere, wenn für beide Nutzer die gleichen Inhalte angezeigt werden, ohne die jeweilige Rolle im Kraftfahrzeug zu berücksichtigen. Für den Fahrer könnte dies dazu führen, dass er Informationen erhält, die nicht unmittelbar mit der Fahrzeugführung zusammenhängen und seine Aufmerksamkeit vom Straßenverkehr ablenken. Dies erhöht das Risiko von Unfällen erheblich, da der Fahrer möglicherweise für kritische Verkehrssituationen weniger aufmerksam ist. Der Beifahrer hingegen benötigt in der Regel keine fahrrelevanten Informationen und könnte durch diese unnötig verwirrt werden oder die Benutzerfreundlichkeit der Schnittstelle eingeschränkt wahrnehmen.When operating a human-machine interface in a motor vehicle, different requirements and challenges can arise depending on whether the control device is used by the driver or the passenger. It is particularly problematic if the same content is displayed for both users without taking their respective roles in the vehicle into account. For the driver, this could result in them receiving information that is not directly related to driving the vehicle and distracts their attention from road traffic. This significantly increases the risk of accidents, as the driver may be less attentive to critical traffic situations. The passenger, on the other hand, does not usually need any driving-related information and could be unnecessarily confused by it or perceive the user-friendliness of the interface to be limited.

Besonders kritisch wäre, wenn der Fahrer während der Fahrt mit zu vielen oder komplexen Informationen konfrontiert werden würde. Dies könnte zu einer kognitiven Überlastung führen, da die Verarbeitung solcher Informationen die für die Fahrzeugführung notwendigen Ressourcen beeinträchtigt. Eine überladene Anzeige oder die Darstellung irrelevanter Inhalte kann dazu führen, dass der Fahrer länger als erforderlich auf den Bildschirm schaut oder Entscheidungen verzögert trifft. Durch die gezielte Unterscheidung zwischen Fahrer und Beifahrer und die darauf abgestimmte Anpassung der Inhalte wird sichergestellt, dass der Fahrer während der Fahrt nur die für ihn wesentlichen Informationen erhält, wodurch die Fahrsicherheit signifikant erhöht wird.It would be particularly critical if the driver were confronted with too much or complex information while driving. This could lead to cognitive overload, as processing such information impairs the resources needed to drive the vehicle. An overloaded display or the presentation of irrelevant content can lead to the driver looking at the screen for longer than necessary or making decisions with delay. By making a targeted distinction between driver and passenger and adapting the content accordingly, it is ensured that the driver only receives the information that is essential to him while driving, which significantly increases driving safety.

Aus der US 2009/0082951 A1 ist ein Navigationssystem bekannt, umfassend eine Benutzeroberfläche zur Erkennung von Berührungseingaben. Das System ermittelt per Touch-Eingabe, ob ein Fahrer oder Beifahrer das Navigationssystem bedient. Wenn das System feststellt, dass der Fahrer das System bedient, wird eine Aktion eingeleitet (z. B. wird die Benutzeroberfläche gesperrt, eine Warnung wird ausgegeben). Das Navigationssystem ermöglicht es einem Passagier im Fahrzeug, das Navigationssystem zu bedienen, während das Fahrzeug in Bewegung ist. In einem Aspekt können zusätzliche oder andere Sensoren (z. B. Sitzsensor, Sicherheitsgurtsensor, Infrarotsensor) verwendet werden, um zu erkennen, ob ein Fahrer oder Beifahrer das Navigationssystem betätigt, während das Fahrzeug in Bewegung ist.From the US 2009/0082951 A1 A navigation system is known comprising a user interface for detecting touch inputs. The system determines whether a driver or passenger is operating the navigation system via touch input. If the system determines that the driver is operating the system, an action is initiated (e.g., the user interface is locked, a warning is issued). The navigation system allows a passenger in the vehicle to operate the navigation system while the vehicle is moving. In one aspect, additional or different sensors (e.g., seat sensor, seat belt sensor, infrared sensor) may be used to detect whether a driver or passenger is operating the navigation system while the vehicle is moving.

Nachteilig ist, dass diese Technologie nicht für die Verwendung bei Dreh-Drück-Stellern geeignet ist.The disadvantage is that this technology is not suitable for use with rotary push buttons.

Somit stellt sich die Aufgabe, Bedieneinrichtungen eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine sicherere Bedienung eines Kraftfahrzeugs möglich ist.The task therefore arises of further developing the operating devices of a motor vehicle and motor vehicles of the type mentioned above in such a way that a safer operation of a motor vehicle is possible.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Bedieneinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by an operating device of a motor vehicle according to claim 1 and a motor vehicle according to the independent claim 8. Further embodiments and developments are the subject of the dependent claims.

Beschrieben wird eine Bedieneinrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem Dreh-Drück-Steller, wobei der Dreh-Drück-Steller wenigstens eine berührungsempfindliche Oberfläche aufweist, wobei eine Steuerung vorgesehen ist, die zur Verarbeitung von Signalen des Dreh-Drück-Stellers ausgebildet ist, wobei die berührungsempfindliche Oberfläche dazu ausgebildet ist, mehr als einen Berührungspunkt gleichzeitig zu registrieren, wobei die Steuerung einen Unterscheidungsalgorithmus aufweist, der dazu eingerichtet ist zu registrieren, ob die mehreren Berührungspunkte von einer Fahrerhand oder einer Beifahrerhand stammen.Described is an operating device of a motor vehicle, with a rotary push button, wherein the rotary push button has at least one touch-sensitive surface, wherein a control is provided which is used for processing of signals from the rotary push button, wherein the touch-sensitive surface is designed to register more than one touch point simultaneously, wherein the controller has a discrimination algorithm which is designed to register whether the plurality of touch points originate from a driver's hand or a passenger's hand.

Die Erkennung, ob der Fahrer oder der Beifahrer die Bedieneinrichtung nutzt, ermöglicht es, Inhalte gezielt an die jeweilige Nutzerrolle anzupassen. So können für den Fahrer vorrangig sicherheitsrelevante Informationen, wie Fahrtrichtungsanweisungen oder Warnmeldungen, angezeigt werden, während für den Beifahrer Inhalte wie Multimedia-Optionen, Kommunikationsfunktionen oder andere weniger kritische Informationen bereitgestellt werden. Diese Trennung verbessert nicht nur die Sicherheit, sondern auch die Nutzererfahrung, da jeder Zugriff auf die für ihn relevanten Informationen erhält.Recognising whether the driver or the front passenger is using the control device makes it possible to tailor content to the respective user role. For example, safety-relevant information such as directions or warning messages can be shown to the driver, while content such as multimedia options, communication functions or other less critical information is provided to the front passenger. This separation not only improves safety, but also the user experience, as everyone has access to the information that is relevant to them.

In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die berührungsempfindliche Oberfläche ein Umfangsring ist.In a first further embodiment, it is provided that the touch-sensitive surface is a circumferential ring.

Dies ermöglicht es, bei vielen verschiedenen Griffpositionen zu erkennen, ob der Fahrer oder der Beifahrer den Dreh-Drück-Steller bedient.This makes it possible to recognize whether the driver or the passenger is operating the rotary push button in many different handle positions.

In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die berührungsempfindliche Oberfläche eine projizierte kapazitive Touch-Sensorik aufweist.In a further refinement, the touch-sensitive surface has a projected capacitive touch sensor.

Die kapazitive Touch-Sensorik, oft Projected Capacitive Touch-Technologie (PCT) genannt, ist eine kapazitive Touchscreen-Technologie, die auf der Eigenschaft der menschlichen Haut basiert, als leitfähiges Material elektrische Felder zu beeinflussen.Capacitive touch sensing, often called Projected Capacitive Touch Technology (PCT), is a capacitive touchscreen technology that is based on the property of human skin as a conductive material that influences electrical fields.

Ein projizierter kapazitiver Touchscreen besteht in der Regel aus einer transparenten Elektrodenschicht, die unter einer Schutzglasschicht eingebettet ist. Diese Elektrodenschicht erzeugt ein elektrisches Feld über die Oberfläche des Bildschirms. Im Gegensatz zur traditionellen kapazitiven Technologie, bei der nur die Gesamtänderung der Kapazität über die gesamte Oberfläche gemessen wird, misst die PCT-Technologie kapazitive Änderungen an mehreren Punkten gleichzeitig. Diese Messung wird durch ein Raster aus horizontalen und vertikalen leitfähigen Linien ermöglicht, die ein Netzwerk aus berührungsempfindlichen Punkten bilden. Wenn ein leitfähiges Objekt, wie ein Finger, das elektrische Feld berührt oder sich ihm nähert, ändert sich die Kapazität an der Berührungsstelle. Die Technologie kann präzise die Position und Intensität dieser Berührung berechnen.A projected capacitive touchscreen typically consists of a transparent electrode layer embedded under a protective glass layer. This electrode layer creates an electric field across the surface of the screen. Unlike traditional capacitive technology, which only measures the total change in capacitance across the entire surface, PCT technology measures capacitive changes at multiple points simultaneously. This measurement is made possible by a grid of horizontal and vertical conductive lines that form a network of touch-sensitive points. When a conductive object, such as a finger, touches or approaches the electric field, the capacitance at the touch point changes. The technology can precisely calculate the location and intensity of that touch.

Eine Eigenschaft der projizierten kapazitiven Touch-Technologie ist die Unterstützung von Multi- Touch-Eingaben, wodurch gleichzeitig mehrere Berührungen erfasst werden können.A feature of projected capacitive touch technology is the support of multi-touch inputs, which allows multiple touches to be recorded simultaneously.

Dies ermöglicht neben der Erkennung der Handseite auch Funktionen wie Zoomen, Drehen oder Scrollen. Darüber hinaus zeichnet sich die kapazitive Touch-Technologie durch hohe Präzision, Empfindlichkeit und Robustheit aus. Sie funktioniert auch durch dünne Handschuhe hindurch oder auf leicht feuchten Oberflächen und ist dank der Schutzglasschicht langlebig.In addition to recognizing the side of the hand, this also enables functions such as zooming, rotating or scrolling. In addition, the capacitive touch technology is characterized by high precision, sensitivity and robustness. It also works through thin gloves or on slightly damp surfaces and is durable thanks to the protective glass layer.

In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Unterscheidungsalgorithmus ein neuronales Netz aufweist, das mithilfe wenigstens eines Datensatzes trainiert ist, der Berührungspunkte von Fahrerhänden und Berührungspunkte von Beifahrerhänden enthält.In a further refinement, it is provided that the discrimination algorithm comprises a neural network which is trained using at least one data set containing contact points of driver's hands and contact points of passenger's hands.

Für ein solches binäres Klassifikationsproblem ist ein neuronales Netz mit einer oder mehreren versteckten Schichten geeignet, wobei die Ausgabeschicht ein einzelnes Neuron mit einer Sigmoid-Aktivierungsfunktion enthalten kann. Diese Funktion gibt Wahrscheinlichkeiten für die Zustände aus.For such a binary classification problem, a neural network with one or more hidden layers is suitable, where the output layer can contain a single neuron with a sigmoid activation function. This function outputs probabilities for the states.

Um das Modell zu trainieren, wird eine geeignete Loss-Funktion, wie der Binary Cross-Entropy Loss, gewählt, die den Fehler bei den Vorhersagen misst. Zur Optimierung der Gewichte des Modells können Algorithmen wie Stochastic Gradient Descent oder Adam eingesetzt werden.To train the model, a suitable loss function, such as Binary Cross-Entropy Loss, is chosen, which measures the error in the predictions. Algorithms such as Stochastic Gradient Descent or Adam can be used to optimize the weights of the model.

Um das neuronale Netz zu trainieren, kann man klassifizierte Trainingsdaten verwenden, die ausreichend groß und ausgewogen sein sollten, um eine gleichmäßige Repräsentation beider Zustände sicherzustellen.To train the neural network, one can use classified training data, which should be sufficiently large and balanced to ensure an equal representation of both states.

Die entsprechenden Trainingsdaten können Daten von Fahrerhänden und von Beifahrerhänden, also je nach Position des Fahrersitzes im Kraftfahrzeug, links oder rechts, rechte Hände oder linke Hände umfassen. Dabei können Daten von Händen unterschiedlicher Größen und unterschiedlicher Gestalt verwendet werden, um ein möglichst breites Spektrum an Anatomien abzudecken. Darüber hinaus können die Trainingsdaten Daten über verschiedene Griffweisen enthalten, also beispielsweise greifen mit einem Daumen zusammen mit einem Finger, zwei Fingern, drei Fingern, oder vier Fingern. Desweiteren können die Daten ein Greifen ganz oder teilweise am Umfangsring oder an der Oberseite umfassen. Auch können die Trainingsdaten ein Fassen des Dreh-Drück-Stellers, teilweise am Umfangsring und teilweise an der Oberseite umfassen, beispielsweise an einer Kante.The corresponding training data can include data from the driver's hands and from the passenger's hands, i.e. left or right, right hands or left hands, depending on the position of the driver's seat in the vehicle. Data from hands of different sizes and shapes can be used in order to cover the widest possible spectrum of anatomies. In addition, the training data can contain data on different gripping techniques, for example gripping with a thumb together with one finger, two fingers, three fingers, or four fingers. Furthermore, the data can include gripping entirely or partially on the peripheral ring or on the top. The training data can also include grasping the rotary push button, partially on the peripheral ring and partially on the top, for example on an edge.

Vor dem Training ist es sinnvoll, die Daten vorzubereiten. Dazu gehört die Normalisierung der Werte (zum Beispiel auf einen Bereich zwischen 0 und 1) und, falls nötig, die Erzeugung zusätzlicher Datenvarianten durch Techniken wie Datenaugmentation. Anschließend wird der Datensatz in Training-, Validierungs- und Testdaten aufgeteilt, um die Leistung des Modells im Verlauf zu bewerten.Before training, it is useful to prepare the data. This includes normalizing the values (for example, to a range between 0 and 1) and, if necessary, generating additional data variants using techniques such as data augmentation. The dataset is then split into training, validation and test data to evaluate the model's performance over time.

Während des Trainings werden Eingaben durch das Netz verarbeitet (Forward Propagation), der Fehler wird berechnet und durch Backpropagation die Gewichte des Modells so angepasst, dass der Fehler minimiert wird. Dieser Prozess wird über viele Durchläufe, sogenannte Epochen, wiederholt, wobei die Eingabedaten oft in kleinere Batches aufgeteilt werden, um die Effizienz zu erhöhen. Nach jeder Epoche wird das Modell anhand von Validierungsdaten überprüft, um sicherzustellen, dass es nicht nur die Trainingsdaten, sondern auch neue Daten gut verarbeitet. Hierbei kommen Metriken wie Genauigkeit, Präzision oder der F1-Score zum Einsatz.During training, inputs are processed through the network (forward propagation), the error is calculated, and backpropagation adjusts the model's weights to minimize the error. This process is repeated over many runs, called epochs, with the input data often split into smaller batches to increase efficiency. After each epoch, the model is checked using validation data to ensure that it not only handles the training data well, but also new data. Metrics such as accuracy, precision, or the F1 score are used for this.

Nach dem Abschluss des Trainings wird das Modell auf einem separaten Testdatensatz evaluiert, um seine Generalisierungsfähigkeit zu beurteilen. Wenn das Modell erfolgreich ist, kann es schließlich verwendet werden, um neue Eingaben zuverlässig einem der beiden Zustände zuzuordnen. Sollte die Leistung nicht zufriedenstellend sein, können die Hyperparameter des Modells (wie die Lernrate oder die Anzahl der Schichten) angepasst und der Trainingsprozess wiederholt werden, bis die gewünschten Ergebnisse erzielt werden.After training is complete, the model is evaluated on a separate test dataset to assess its generalization ability. Finally, if the model is successful, it can be used to reliably assign new inputs to one of the two states. If performance is not satisfactory, the model's hyperparameters (such as the learning rate or the number of layers) can be adjusted and the training process repeated until the desired results are achieved.

In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Unterscheidungsalgorithmus dazu ausgebildet ist, eine Berührung eines Daumens von der Berührung eines Fingers zu unterscheiden.In a further refinement, the discrimination algorithm is designed to distinguish a touch of a thumb from a touch of a finger.

Dies kann unter anderem durch eine Detektion der Abdruckgröße erreicht werden, da ein Daumenabdruck in aller Regel größer ist als der Abdruck eines Fingers. Auch die Position des Daumenabdrucks ist üblicherweise eindeutig, da der Daumen beim Greifen eines Dreh-Drück-Stellers in der Regel eine größere Distanz von den restlichen Fingern aufweist als die restlichen Finger voneinander.This can be achieved, among other things, by detecting the size of the print, as a thumb print is usually larger than a finger print. The position of the thumb print is also usually clear, as the thumb is usually further away from the other fingers when gripping a rotary push button than the other fingers are from each other.

In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, einen Inhalt darzustellen, wobei der Inhalt davon abhängt, ob der Dreh-Drück-Steller von einer Fahrerhand oder einer Beifahrerhand bedient wird.In a further further embodiment, it is provided that a display device is provided which is designed to display a content, wherein the content depends on whether the rotary push button is operated by a driver's hand or a passenger's hand.

Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinrichtung der zuvor beschriebenen Art.A first independent subject matter relates to a motor vehicle with an operating device of the type described above.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description, in which - if necessary with reference to the drawing - at least one embodiment is described in detail. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen schematisch:

  • 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinrichtung;
  • 2 ein Koordinatensystem mit erkannten Fingern einer Beifahrerhand, sowie
  • 3 ein Klassifikator zur Unterscheidung von Fahrerhänden und Beifahrerhänden.
They show schematically:
  • 1 a motor vehicle with an operating device;
  • 2 a coordinate system with recognized fingers of a passenger hand, as well as
  • 3 a classifier to distinguish between driver's hands and passenger's hands.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Bedieneinrichtung 4. 1 shows schematically a motor vehicle 2 with an operating device 4.

Die Bedieneinrichtung 4 weist einen Dreh-Drück-Steller 6 auf, der eine Oberseite 6.1 und einen Umfangsring 6.2 aufweist. Oberseite 6.1 und Umfangsring 6.2 sind berührungsempfindlich ausgebildet und weisen jeweils Oberflächen auf, die multi-toucherkennungsfähig sind und beispielsweise auf der PCT-Technik aufbauen. Der Drehdrück-Steller 6 ist an einer Mittelkonsole 6.3 angeordnet.The operating device 4 has a rotary push button 6, which has a top side 6.1 and a peripheral ring 6.2. The top side 6.1 and peripheral ring 6.2 are designed to be touch-sensitive and each have surfaces that are capable of multi-touch recognition and are based on PCT technology, for example. The rotary push button 6 is arranged on a center console 6.3.

Die Bedieneinrichtung 4 weist desweiteren eine Anzeigevorrichtung 8 auf, die einen Inhalt 8.1 anzeigt. Gesteuert wird die Bedieneinrichtung 4 von einer Steuerung 10, die einen Unterscheidungsalgorithmus 10.1 verwirklicht, der eine Bedienung des Drehdrück-Stellers 6 mit einer rechten Hand 12 von einer Bedienung des Drehdrück-Stellers 6 mit einer linken Hand 14 unterscheiden kann.The operating device 4 further comprises a display device 8 which displays a content 8.1. The operating device 4 is controlled by a controller 10 which implements a differentiation algorithm 10.1 which can distinguish between operation of the rotary push button 6 with a right hand 12 and operation of the rotary push button 6 with a left hand 14.

Die Oberseite 6.1 sowie der Umfangsring 6.2 des Drehdrück-Stellers 6 erkennen die Position und Größe von Berührungspunkten von Fingern und können daraus mithilfe des mit künstlicher Intelligenz trainierten Unterscheidungsalgorithmus 10.1 zuordnen, ob die entsprechende bedienende Hand vom Fahrer oder vom Beifahrer stammt.The upper side 6.1 and the peripheral ring 6.2 of the rotary push button 6 detect the position and size of finger contact points and can use the differentiation algorithm 10.1 trained with artificial intelligence to determine whether the corresponding operating hand comes from the driver or the passenger.

In der Folge kann die Anzeigevorrichtung 8 unterschiedliche Inhalte 8.1 darstellen, die für einen Fahrer, dessen Aufmerksamkeit dem Straßenverkehr gelten muss, reduzierter sein kann als für einen Beifahrer, der mehr Informationen auf der Anzeigevorrichtung 8 verarbeiten kann und dessen Interesse auch für den Fahrer vermittelt. In der Folge kann die Anzeigevorrichtung 8 unterscheiden, die für einen Fahrer, dessen Aufmerksamkeit dem Straßenverkehr gelten muss, reduzierter sein kann als für einen Beifahrer, dessen Interesse auch für den Fahrer vermittelt.As a result, the display device 8 can display different contents 8.1, which can be reduced for a driver whose attention must be focused on the road traffic than for a passenger who can process more information on the display device 8 and also conveys its interest to the driver. As a result, the display device 8 can differentiate, which can be reduced for a driver whose attention must be focused on the road traffic than for a passenger, whose interest is also conveyed to the driver.

2 zeigt ein Koordinatensystem K, das den Dreh-Drück-Steller 6 abbildet. 2 shows a coordinate system K, which represents the rotary push button 6.

Dabei ist das Koordinatensystem K mit seinem Ursprung O auf das Drehzentrum der Oberseite 6.1 des Dreh-Drück-Stellers 6 zentriert. Fingerberührungspunkte 14.1 bis 14.4 und der Daumenberührungspunkt 14.5 einer Beifahrerhand 14 werden innerhalb des Koordinatensystems K dargestellt. Die Fingerberührungspunkte 14.1 bis 14.4 und der Daumenberührungspunkt 14.5 liegen überwiegend auf dem Umfangsring 6.2. Der Zeigefinger 14.4 berührt jedoch auch die Oberseite 6.1.The coordinate system K with its origin O is centered on the center of rotation of the top side 6.1 of the rotary push button 6. Finger contact points 14.1 to 14.4 and the thumb contact point 14.5 of a passenger hand 14 are shown within the coordinate system K. The finger contact points 14.1 to 14.4 and the thumb contact point 14.5 are predominantly located on the peripheral ring 6.2. However, the index finger 14.4 also touches the top side 6.1.

Durch die relative Lage der Fingerberührungspunkte 14.1 bis 14.4 und des Daumenberührungspunktes 14.5 zueinander sowie die jeweiligen Flächeninhalte der Berührungspunkte 14.1 - 14.5, die der Dreh-Drück-Steller 6 erkennen kann, kann der Unterscheidungsalgorithmus 10.1 ermitteln, dass der Dreh-Drück-Steller 6 von der Beifahrerhand 14 berührt wurde.Based on the relative position of the finger contact points 14.1 to 14.4 and the thumb contact point 14.5 to one another as well as the respective surface areas of the contact points 14.1 - 14.5, which the rotary push button 6 can detect, the differentiation algorithm 10.1 can determine that the rotary push button 6 was touched by the passenger's hand 14.

Wenn nur ein Berührungspunkt erkannt wird, wird ein anderes Verfahren verwendet. Die gesamte Ausgabe wird als rechte Hand markiert, wenn sich der Daumen auf der linken Seite des Dreh-Drück-Stellers 6 befindet, und als rechte Hand, wenn sich der Daumen auf der linken Seite des Dreh-Drück-Stellers 6 befindet. Die Position des Daumens wäre dann ausreichend, um eine Wahrscheinlichkeit zu erhalten, dass es sich bei der berührenden Hand um eine rechte oder linke Hand handelt.If only one touch point is detected, a different procedure is used. The entire output is marked as right hand if the thumb is on the left side of the rotary push button 6, and as right hand if the thumb is on the left side of the rotary push button 6. The position of the thumb would then be sufficient to obtain a probability that the touching hand is a right or left hand.

Kann keine hinreichend zuverlässige Zuordnung erreicht werden, ist es möglich, als Rückfallposition lediglich Daten für den Fahrer anzuzeigen.If a sufficiently reliable assignment cannot be achieved, it is possible to only display data for the driver as a fallback position.

3 zeigt einen Klassifikator. 3 shows a classifier.

Dabei werden Fahrerhanddatenvektoren 16 und Beifahrerhanddatenvektoren 18 von einer Trennlinie 20 separiert, wobei Fahrerhanddatenvektoren 16 und Beifahrerhanddatenvektoren 18 auf verschiedene Arten und Weisen miteinander gruppiert werden können, zum Beispiel nach dem K-Means-Verfahren.Driver hand data vectors 16 and passenger hand data vectors 18 are separated by a dividing line 20, whereby driver hand data vectors 16 and passenger hand data vectors 18 can be grouped together in various ways, for example according to the K-Means method.

Das K-Means-Verfahren ist ein unüberwachtes maschinelles Lernverfahren, das zur Clusteranalyse verwendet wird. Es dient der Unterteilung einer Menge von Datenpunkten in Gruppen, sogenannte Cluster, wobei k eine vorgegebene Zahl ist. Ziel ist es, die Ähnlichkeit der Datenpunkte innerhalb eines Clusters zu maximieren und gleichzeitig die Unterschiede zwischen den Clustern zu minimieren. Die Ähnlichkeit wird typischerweise anhand einer Distanzmetrik, wie der euklidischen Distanz, quantifiziert.The K-means method is an unsupervised machine learning method used for cluster analysis. It is used to divide a set of data points into groups, called clusters, where k is a given number. The goal is to maximize the similarity of the data points within a cluster while minimizing the differences between the clusters. The similarity is typically quantified using a distance metric, such as Euclidean distance.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vomehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in detail by preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exist. It is also clear that embodiments mentioned by way of example really only represent examples that are not to be understood in any way as a limitation of the scope of protection, the possible applications or the configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to implement the exemplary embodiments in concrete terms, whereby the person skilled in the art, with knowledge of the disclosed inventive concept, can make various changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, without departing from the scope of protection defined by the claims and their legal equivalents, such as a further explanation in the description.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

22
Kraftfahrzeugmotor vehicle
44
Bedieneinrichtungcontrol device
66
Dreh-Drück-Stellerrotary push button
6.16.1
Oberseitetop
6.26.2
Umfangsringcircumferential ring
6.36.3
Mittelkonsolecenter console
88
Anzeigevorrichtungdisplay device
8.18.1
InhaltContents
1010
Steuerungsteering
10.110.1
Unterscheidungsalgorithmusdiscrimination algorithm
1212
Fahrerhanddriver's hand
1414
Beifahrerhandpassenger hand
14.1 - 14.414.1 - 14.4
Fingerberührungspunktfinger touch point
14.514.5
Daumenberührungspunktthumb contact point
1616
Fahrerhanddatenvektorendriver hand data vectors
1818
Beifahrerhanddatenvektorenpassenger hand data vectors
2020
Trennliniedividing line
KK
Koordinatensystemcoordinate system
OO
Ursprungorigin

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2009/0082951 A1 [0007]US 2009/0082951 A1 [0007]

Claims (8)

Bedieneinrichtung (4) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Dreh-Drück-Steller (6), wobei der Dreh-Drück-Steller (6) wenigstens eine berührungsempfindliche Oberfläche (6.1, 6.2) aufweist, wobei eine Steuerung (10) vorgesehen ist, die zur Verarbeitung von Signalen des Dreh-Drück-Stellers (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungsempfindliche Oberfläche (6.1, 6.2) dazu ausgebildet ist, mehr als einen Berührungspunkt (14.1 - 14.5) gleichzeitig zu registrieren, wobei die Steuerung (10) einen Unterscheidungsalgorithmus (10.1) aufweist, der dazu eingerichtet ist zu registrieren, ob die mehreren Berührungspunkte (14.1 - 14.5) von einer Fahrerhand (12) oder einer Beifahrerhand (14) stammen.Operating device (4) of a motor vehicle (2), with a rotary push button (6), wherein the rotary push button (6) has at least one touch-sensitive surface (6.1, 6.2), wherein a controller (10) is provided which is designed to process signals from the rotary push button (6), characterized in that the touch-sensitive surface (6.1, 6.2) is designed to register more than one touch point (14.1 - 14.5) simultaneously, wherein the controller (10) has a differentiation algorithm (10.1) which is designed to register whether the plurality of touch points (14.1 - 14.5) originate from a driver's hand (12) or a passenger's hand (14). Bedieneinrichtung (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungsempfindliche Oberfläche ein Umfangsring (6.2) ist.Control device (4) according to claim 1 , characterized in that the touch-sensitive surface is a peripheral ring (6.2). Bedieneinrichtung (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungsempfindliche Oberfläche (6.1, 6.2) eine projizierte kapazitive Touch-Sensorik aufweist.Control device (4) according to claim 1 or 2 , characterized in that the touch-sensitive surface (6.1, 6.2) has a projected capacitive touch sensor. Bedieneinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterscheidungsalgorithmus (10.1) ein neuronales Netz aufweist, das mithilfe wenigstens eines Datensatzes trainiert ist, der Berührungspunkte von Fahrerhänden und Berührungspunkte von Beifahrerhänden enthält.Operating device (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the differentiation algorithm (10.1) has a neural network which is trained with the aid of at least one data set which contains contact points of driver's hands and contact points of passenger's hands. Bedieneinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterscheidungsalgorithmus (10.1) ein Klassifikationsalgorithmus ist.Operating device (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the differentiation algorithm (10.1) is a classification algorithm. Bedieneinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterscheidungsalgorithmus (10.1) dazu ausgebildet ist, eine Berührung eines Daumens von der Berührung eines Fingers zu unterscheiden.Operating device (4) according to one of the preceding claims, characterized in that the differentiation algorithm (10.1) is designed to distinguish a touch of a thumb from a touch of a finger. Bedieneinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigevorrichtung (8) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, einen Inhalt (8.1) darzustellen, wobei der Inhalt (8.1) davon abhängt, ob der Dreh-Drück-Steller (6) von einer Fahrerhand (12) oder einer Beifahrerhand (14) bedient wird.Operating device according to one of the preceding claims, characterized in that a display device (8) is provided which is designed to display a content (8.1), the content (8.1) depending on whether the rotary push button (6) is operated by a driver's hand (12) or a passenger's hand (14). Kraftfahrzeug mit einer Bedieneinrichtung (4) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.Motor vehicle with an operating device (4) according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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