DE102018210902A1 - Method for determining a setting value of a vehicle component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zum automatisierten Ermitteln eines Einstellwerts einer Fahrzeugkomponente sowie zum automatisierten Einstellen der Fahrzeugkomponente. Dabei werden zunächst nutzerspezifische Körperdaten, wie beispielsweise die Körpergröße und eine Ganzkörperaufnahme, eines Nutzers erfasst. Aus den nutzerspezifischen Körperdaten werden dann solche Körpermaßen des Nutzers ermittelt. Die Körpermaße des Nutzers sind dabei von derselben Art wie die in einem Verstellfeld gespeicherten Körpermaßen einer Vielzahl von Personen eines Standardkollektivs. In dem Verstellfeld sind diese Körpermaße für jede der Personen des Standardkollektivs mit zumindest einem Einstellwert zumindest einer Fahrzeugkomponente verknüpft. Somit wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein Einstellwert der Fahrzeugkomponente anhand des Verstellfeldes oder einer von dem Verstellfeld abgeleiteten Verstellfunktion der Fahrzeugkomponente automatisch ermittelt. Anhand des Einstellwerts erfolgt dann ferner automatisch eine Einstellung der Fahrzeugkomponente. The invention relates to methods for automatically determining a setting value of a vehicle component and for automatically setting the vehicle component. User-specific body data, such as body size and a whole body image, of a user are initially recorded. Such body measurements of the user are then determined from the user-specific body data. The user's body measurements are of the same type as the body measurements of a large number of people from a standard collective stored in an adjustment field. In the adjustment field, these body measurements are linked to at least one setting value of at least one vehicle component for each of the people in the standard collective. Thus, in the method according to the invention, a setting value of the vehicle component is automatically determined on the basis of the adjustment field or an adjustment function of the vehicle component derived from the adjustment field. The vehicle component is then also set automatically based on the setting value.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Einstellwerts einer Fahrzeugkomponente sowie ferner ein Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeugkomponente.The invention relates to a method for determining a setting value of a vehicle component and also to a method for setting a vehicle component.
Die Einstellung von Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Außenspiegel, Fahrzeugsitz und Lenkrad, trägt nicht nur zur Ergonomie und somit zur Fahrerzufriedenheit bei, sondern ist auch für die Verkehrssicherheit von großer Bedeutung. Auch wenn zunehmend Assistenzsysteme in Fahrzeugen verbaut werden, die beispielsweise eine elektrische Fahrersitzverstellung ermöglichen, ist das Einstellen aller Fahrzeugkomponenten noch immer zeitaufwendig. Dies gilt umso mehr, wenn mehrere Fahrer das gleiche Fahrzeug nutzen. Zudem besteht stets die Möglichkeit einer nicht optimalen Einstellung der Fahrzeugkomponenten, was dem Komfort der Fahrzeugpassagiere als auch deren Sicherheit abträglich sein kann.Adjusting vehicle components such as the exterior mirror, vehicle seat and steering wheel not only contributes to ergonomics and thus driver satisfaction, but is also of great importance for traffic safety. Even though assistance systems are increasingly being installed in vehicles, which for example enable electric driver seat adjustment, adjusting all vehicle components is still time-consuming. This applies all the more if several drivers use the same vehicle. In addition, there is always the possibility of a non-optimal setting of the vehicle components, which can be detrimental to the comfort of the vehicle passengers and their safety.
Zum Unterstützen der Einstellung von Fahrzeugkomponenten finden sich häufig Hinweise in dem Bordbuch des Fahrzeugs oder alternativen Informationsquellen. Moderne Displays erlauben zudem eine interaktive Anleitung des Nutzers. Zudem besteht in modernen Fahrzeugen häufig die Möglichkeit, manuell vorgenommene Einstellungen eines Nutzers zu speichern. Ferner ist es bekannt, derart gespeicherte Einstellungen lokal mit einem Profil zu verknüpfen und eine automatische Einstellung der Komponenten vorzunehmen, wenn der Nutzer in das Fahrzeug einsteigt oder sogar bereits dann, wenn er sich diesem nähert.To support the setting of vehicle components, there are often notes in the vehicle log book or alternative sources of information. Modern displays also allow interactive instructions for the user. In addition, in modern vehicles there is often the option of saving a user's settings. Furthermore, it is known to link settings stored in this way locally to a profile and to carry out an automatic setting of the components when the user gets into the vehicle or even when he approaches it.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren setzen jedoch zunächst stets eine manuelle Einstellung der Fahrzeugkomponenten voraus. Eine unsichere und unbequeme Einstellung der Fahrzeugkomponenten durch einen Nutzer ist somit nicht ausgeschlossen. Zudem wird durch die manuelle Einstellung zumindest ein erstmaliger Fahrtantritt verzögert. Ein automatisiertes Einstellen von Fahrzeugkomponenten ist bislang nicht bekannt.However, the methods known from the prior art always initially require manual adjustment of the vehicle components. An unsafe and uncomfortable setting of the vehicle components by a user is therefore not excluded. In addition, the manual setting delays at least the first trip. An automated setting of vehicle components is not yet known.
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Der Erfindung liegt nun daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden oder zumindest zu verringern und ein Verfahren zum Ermitteln eines Einstellwerts für eine Fahrzeugkomponente bereitzustellen, das den Einstellaufwand für einen Nutzer verringert und fehlerhaften manuellen Einstellungen der Fahrzeugkomponenten vorbeugt.The invention is therefore based on the object of overcoming or at least reducing the disadvantages of the prior art and of providing a method for determining a setting value for a vehicle component which reduces the setting effort for a user and prevents incorrect manual settings of the vehicle components.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object of the invention is achieved by the subject matter of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Einstellwerts einer Fahrzeugkomponente mit den im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritten. Das Verfahren wird dabei bevorzugt von einem Fahrzeug, insbesondere einem Steuergerät eines Fahrzeugs, durchgeführt. Einzelne Aspekte des Verfahrens können dabei jedoch auch von einem Peripheriegerät, wie beispielsweise einem Smartphone oder einem Tablet, oder einem Netzwerkserver, beziehungsweise in der Cloud, ausgeführt werden. In solch einem Fall kontrolliert das Steuergerät des Fahrzeugs, gegebenenfalls unter Verwendung zumindest eines Kommunikationsmoduls des Fahrzeugs, die Kommunikation mit dem Peripheriegerät und/oder dem Netzwerkserver und sendet und/oder empfängt die für das Verfahren relevanten Informationen.A first aspect of the present invention relates to a method for determining a setting value of a vehicle component with the method steps described below. The method is preferably carried out by a vehicle, in particular a control unit of a vehicle. However, individual aspects of the method can also be carried out by a peripheral device, such as a smartphone or tablet, or a network server or in the cloud. In such a case, the control device of the vehicle, possibly using at least one communication module of the vehicle, controls the communication with the peripheral device and / or the network server and sends and / or receives the information relevant to the method.
In einem ersten Verfahrensschritt erfolgt das Erfassen von nutzerspezifischen Körperdaten eines Nutzers. Mit anderen Worten werden den Körper eines bestimmten Nutzers (Fahrers) charakterisierende Informationen erfasst. Die nutzerspezifischen Körperdaten sind dabei bevorzugt Daten, die dem Nutzer selbst bekannt sind und von diesem über eine Nutzerschnittstelle eingegeben werden können. Alternativ bevorzugt betreffen die nutzerspezifischen Körperdaten solche Informationen, die vom Nutzer oder einem Helfer ohne Weiteres erfasst beziehungsweise bereitgestellt werden können.In a first method step, user-specific body data of a user is recorded. In other words, information characterizing the body of a specific user (driver) is recorded. The user-specific body data are preferably data which are known to the user himself and can be entered by the user via a user interface. Alternatively, the user-specific body data preferably relate to information that can be easily acquired or provided by the user or a helper.
In einer bevorzugten Durchführungsform handelt es sich bei den nutzerspezifischen Körperdaten um eine Ganzkörperaufnahme, eine Körpergröße, ein Gewicht, eine Kleidergröße und/oder einen BMI des Nutzers. Besonders bevorzugt werden die nutzerspezifischen Körperdaten, insbesondere eine Körpergröße, ein Gewicht und/oder ein BMI, von dem Nutzer direkt über eine Nutzerschnittstelle des Fahrzeugs, beispielsweise ein Touchscreen eines Multimediasystems, eingegeben. Alternativ werden die nutzerspezifischen Körperdaten, beispielsweise als Ganzkörperaufnahme, Video, 3D-Körperscan oder Körpergewicht, mittels eines Peripheriegeräts, beispielsweise einem mobilen Endgerät oder 3D-Scanner, erfasst und von diesem Peripheriegerät an das Fahrzeug übermittelt. Wesentlich ist, dass mit dem Erfassen der nutzerspezifischen Körperdaten eine ausreichende Datenbasis für alle zum Einstellen der Fahrzeugkomponenten erforderlichen Informationen geschaffen wird. In a preferred embodiment, the user-specific body data is a whole body picture, a body size, a weight, a dress size and / or a BMI of the user. The user-specific body data, in particular a body size, a weight and / or a BMI, are particularly preferably entered by the user directly via a user interface of the vehicle, for example a touchscreen of a multimedia system. Alternatively, the user-specific body data, for example as a whole body recording, video, 3D body scan or body weight, are recorded by means of a peripheral device, for example a mobile terminal device or 3D scanner, and transmitted to the vehicle by this peripheral device. It is essential that the acquisition of the user-specific body data creates a sufficient database for all the information required to set the vehicle components.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Ableiten von Körpermaßen des Nutzers aus den erfassten nutzerspezifischen Körperdaten. Die Körpermaße bezeichnen dabei einen Minimalsatz von Daten, die zum Einstellen einer bestimmten Fahrzeugkomponente beziehungsweise zum Simulieren eines Menschmodells erforderlich sind. Die Körpermaße betreffen insbesondere die Proportionen des Nutzers beschreibende Körpergelenkmaße. Bevorzugt umfassen die Körpermaße den Hüftpunkt (H-Punkt), die Körperhöhe, die Stammlänge, einen Proportionsindikator/eine Proportion (Stammlänge durch Körperhöhe), die Beinlänge, die Armlänge und/oder die Position von Knien und Ellenbogen eines Nutzers. Darüber hinaus können weitere Körpermaße abgleitet werden, die beispielsweise den Bauchumfang eines Nutzers oder orthopädische Besonderheiten eines Nutzers, wie beispielsweise ein Hohlkreuz, beschreiben.In a further step of the method according to the invention, the body measurements of the user are derived from the recorded user-specific body data. The body measurements denote a minimum set of data that is required to set a specific vehicle component or to simulate a human model. The body measurements relate in particular to the body joint measurements describing the proportions of the user. The body measurements preferably include the hip point (H point), the body height, the trunk length, a proportion indicator / a proportion (trunk length by body height), the leg length, the arm length and / or the position of a user's knees and elbows. In addition, further body measurements can be derived, which describe, for example, the abdominal circumference of a user or special orthopedic features of a user, such as a hollow back.
Schließlich wird im erfindungsgemäßen Verfahren zumindest ein Einstellwert zumindest einer Fahrzeugkomponente anhand eines Verstellfeldes oder anhand einer von dem Verstellfeld abgeleiteten Verstellfunktion der Fahrzeugkomponente ermittelt. Der Einstellwert der Fahrzeugkomponente entspricht dabei einer, bevorzugt exakt einer, Einstellung dieser Fahrzeugkomponente, beispielsweise in Form einer Raumlage oder dergleichen. Das Ermitteln des Einstellwerts erfolgt im erfindungsgemäßen Verfahren automatisch und wird ermöglicht, indem das Verstellfeld eine Vielzahl von Einstellwerten der Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit einer Vielzahl von Körpermaßen enthält. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Verstellfeld um eine LUT oder eine grafische Darstellung, welche Einstellwerte einer Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit von Körpermaßen enthält. Bei der Verstellfunktion handelt es sich bevorzugt um eine homomorphe Abbildung von Körpermaßen auf Einstellwerte einer Fahrzeugkomponente.Finally, in the method according to the invention, at least one setting value of at least one vehicle component is determined on the basis of an adjustment field or on the basis of an adjustment function of the vehicle component derived from the adjustment field. The setting value of the vehicle component corresponds to one, preferably exactly one, setting of this vehicle component, for example in the form of a spatial position or the like. The setting value is determined automatically in the method according to the invention and is made possible in that the adjustment field contains a large number of setting values of the vehicle component as a function of a large number of body dimensions. In other words, the adjustment field is an LUT or a graphic representation which contains setting values of a vehicle component as a function of body dimensions. The adjustment function is preferably a homomorphic mapping of body dimensions to setting values of a vehicle component.
Erfindungsgemäß weist das Verstellfeld eine Vielzahl von Körpermaßen einer Vielzahl von Personen eines Standardkollektivs auf. Das Standardkollektiv umfasst dabei eine Vielzahl von Personen mit unterschiedlichem Körperbau, also insbesondere mit unterschiedlicher Körperhöhe, H-Punkt, Stammlänge, etc. Bevorzugt ist das Personen - Standardkollektiv repräsentativ für die Bevölkerung eines Landes und/oder eine bestimmte Zeit.According to the invention, the adjustment field has a large number of body dimensions of a large number of people from a standard collective. The standard collective comprises a large number of people with different physiques, in particular with different body heights, H-point, trunk length, etc. The preferred people-standard collective is representative of the population of a country and / or a certain time.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit vorteilhaft das automatisierte Bestimmen zumindest eines Einstellwerts zumindest einer Fahrzeugkomponente mittels eines Verstellfeldes oder einer Verstellfunktion. Der automatisiert bestimmte Einstellwert soll dabei insbesondere eine initiale manuelle Einstellung ersetzen und somit grobe Fehler in der Einstellung einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise hinsichtlich Ergonomie oder Fahrsicherheit, vermeiden. Erfindungswesentlich ist dabei die Verwendung des Verstellfeldes beziehungsweise der Verstellfunktion, die bevorzugt wie im Folgenden erläutert bestimmt ist.The method according to the invention thus advantageously enables the automated determination of at least one setting value of at least one vehicle component by means of an adjustment field or an adjustment function. The automatically determined setting value is intended in particular to replace an initial manual setting and thus to avoid gross errors in the setting of a vehicle component, for example with regard to ergonomics or driving safety. Essential to the invention is the use of the adjustment field or the adjustment function, which is preferably determined as explained below.
In einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zu jeder der Vielzahl von Personen des Standardkollektivs Körpermaße bekannt. Diese Datensätze sind bevorzugt durch Befragungen oder experimentell durch Vermessen einer statistisch repräsentativen Gruppe von Nutzern, besonders bevorzugt über einen längeren Zeitraum, erfasst worden. Solche anthropometrischen Datensätze sind dem Fachmann bekannt. Gemäß dieser bevorzugten Durchführungsform weist das erfindungsgemäße Verfahren ferner die Simulation einer fahrzeugspezifischen Haltung für die Vielzahl, bevorzugt jede der Vielzahl, von Personen des Standardkollektivs auf. Mit anderen Worten wird anhand der Körpermaße des Standardkollektivs und unter Verwendung von ein bestimmtes Fahrzeug charakterisierenden Daten, beispielsweise CAD Daten, für jede der Personen zumindest eine Haltung in dem bestimmten Fahrzeug simuliert. Bevorzugt werden für jede Person eine Vielzahl von Haltungen in dem spezifischen Fahrzeug simuliert und aus der Vielzahl simulierter Haltungen eine bevorzugte Haltung ausgewählt. Die bevorzugte Haltung ist dabei beispielsweise besonders ergonomisch hinsichtlich ein oder mehrerer Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Sitz, Lenkrad, Pedalerie sowie Außen- und Innenspiegel.In a preferred embodiment of the method according to the invention, body measurements are known for each of the large number of people in the standard collective. These data sets have preferably been acquired through surveys or experimentally by measuring a statistically representative group of users, particularly preferably over a longer period of time. Such anthropometric data sets are known to the person skilled in the art. According to this preferred embodiment, the method according to the invention also has the simulation of a vehicle-specific attitude for the large number, preferably each of the large number, of people from the standard collective. In other words, based on the body measurements of the standard collective and using data characterizing a particular vehicle, for example CAD data, at least one posture in the particular vehicle is simulated for each of the people. A plurality of postures in the specific vehicle are preferably simulated for each person and a preferred posture is selected from the plurality of simulated postures. The preferred posture is, for example, particularly ergonomic with regard to one or more vehicle components, such as seat, steering wheel, pedals, and exterior and interior mirrors.
Ferner wird gemäß dieser bevorzugten Durchführungsform für jede Person des Standardkollektivs anhand zumindest einer simulierten Haltung, insbesondere der daraus ausgewählten bevorzugten Haltung, ein Einstellwert für zumindest eine Fahrzeugkomponente, bevorzugt für eine Mehrzahl von Fahrzeugkomponenten, ermittelt. Mit anderen Worten wird die Simulation mit den Körpermaßen einer Vielzahl von Personen eines Standardkollektivs als Eingangsdaten gespeist und gibt eine Mehrzahl fahrzeugspezifischer Einstellwerte, bevorzugt für jede der Vielzahl von Personen, als Ausgabewerte aus. Aus den als Eingangsdaten verwendeten Körpermaßen und den für diese Körpermaße simulierten Einstellwerten wird ein fahrzeugspezifisches Verstellfeld erstellt, das im erfindungsgemäßen Verfahren nutzbar ist.Furthermore, according to this preferred embodiment, a setting value for at least one is set for each person of the standard collective using at least one simulated posture, in particular the preferred posture selected therefrom a vehicle component, preferably for a plurality of vehicle components, is determined. In other words, the simulation is fed with the body dimensions of a large number of people from a standard collective as input data and outputs a plurality of vehicle-specific setting values, preferably for each of the large number of people, as output values. From the body measurements used as input data and the setting values simulated for these body measurements, a vehicle-specific adjustment field is created, which can be used in the method according to the invention.
Das Ableiten von Körpermaßen aus den nutzerspezifischen Körperdaten erfolgt bevorzugt mittels eines Steuergeräts eines Fahrzeugs. Alternativ bevorzugt kann das Fahrzeug jedoch auch die selbst erfassten oder, beispielsweise von einem Peripheriegerät empfangenen, nutzerspezifischen Körperdaten an einen Netzwerkserver, beispielsweise in der Cloud, übermitteln. Dann werden die Körpermaße bevorzugt im Netzwerkserver ermittelt und an das Fahrzeug übermittelt. Ebenso bevorzugt erfolgt das Ermitteln der Einstellwerte mittels eines im Fahrzeug gespeicherten Verstellfeldes oder einer Verstellfunktion durch ein Steuergerät des Fahrzeugs. Alternativ erfolgt jedoch auch das Ermitteln der Einstellwerte im Netzwerkserver, wobei Verstellfeld oder Verstellfunktion im Netzwerkserver gespeichert sind. Ebenfalls bevorzugt erfolgt im Netzwerkserver auch die Simulation der fahrzeugspezifischen Haltung des Nutzers anhand von dessen Körpermaßen und mittels ausreichend Rechenleistung. Bevorzugt erfolgt die Simulation der Haltungen von Personen jedoch im Vorfeld des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder ist das Verstellfeld oder die Verstellfunktion lokal im Fahrzeug gespeichert.Body dimensions are preferably derived from the user-specific body data by means of a control unit of a vehicle. As an alternative, however, the vehicle can also transmit the user-specific body data that it has acquired or received, for example, from a peripheral device, to a network server, for example in the cloud. Then the body measurements are preferably determined in the network server and transmitted to the vehicle. The setting values are likewise preferably determined by means of an adjustment field stored in the vehicle or an adjustment function by a control unit of the vehicle. Alternatively, however, the setting values are also determined in the network server, the adjustment field or adjustment function being stored in the network server. Likewise, the simulation of the vehicle-specific posture of the user is also preferably carried out in the network server on the basis of the user's body dimensions and by means of sufficient computing power. However, the postures of people are preferably simulated in advance of the method according to the invention and / or the adjustment field or the adjustment function is stored locally in the vehicle.
In einer ebenfalls bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Simulation der fahrzeugspezifischen Haltung und zumindest eines daraus folgenden Einstellwerts zumindest einer Fahrzeugkomponente für die Vielzahl von Personen des Standardkollektivs durch ein rechnergestütztes Menschmodel, das heißt mittels einer dreidimensionalen, exemplarischen, virtuellen Reproduktion eines realen Menschen.In a likewise preferred embodiment of the method according to the invention, the simulation of the vehicle-specific posture and at least one resulting setting value of at least one vehicle component for the large number of people in the standard collective is carried out by a computer-aided human model, that is to say by means of a three-dimensional, exemplary, virtual reproduction of a real person.
Rechnergestützte Menschmodelle werden seit den 1960er Jahren entwickelt und dem Fachmann sind eine Vielzahl solcher rechnergestützte Menschmodelle aus dem Stand der Technik bekannt. Beispiele für rechnergestützte Menschmodelle umfassen die Modelle BoeMan, Safework, Tempus, wobei es sich jedoch zum Teil um zweidimensionale Modelle handelt, sowie die komplett dreidimensionalen Modelle AnySim, Jack-Modell, eM-Human, Human Builder, Santos, BHMS, SAMMIE. Hierzu wird unter anderem auf die Veröffentlichung Mühlstedt J. (2016) Digitale Menschmodelle. In: Bullinger-Hoffmann A., Mühlstedt J. (eds) Homo Sapiens Digitalis - Virtuelle Ergonomie und digitale Menschmodelle. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg verwiesen, auf deren Inhalt hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.Computer-based human models have been developed since the 1960s and a large number of such computer-based human models are known to the person skilled in the art from the prior art. Examples of computer-aided human models include the BoeMan, Safework, Tempus models, some of which are two-dimensional models, as well as the completely three-dimensional models AnySim, Jack model, eM-Human, Human Builder, Santos, BHMS, SAMMIE. For this, among other things, the publication Mühlstedt J. (2016) Digital Human Models. In: Bullinger-Hoffmann A., Mühlstedt J. (eds) Homo Sapiens Digitalis - Virtual Ergonomics and Digital Human Models. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg, whose content is hereby incorporated by reference.
Besonders bevorzugt erfolgt die Simulation der fahrzeugspezifischen Haltung und zumindest eines daraus folgenden Einstellwerts zumindest einer Fahrzeugkomponente für die Vielzahl von Personen des Standardkollektivs durch ein rechnergestütztes anthropometrisch-mathematisches System zur Insassen-Simulation, kurz RAMSIS. RAMSIS ist ebenfalls ein dem Fachmann bekanntes 3D-Menschmodell in Form einer Software zur ergonomischen Analyse von CAD-Konstruktionen. In einer ebenfalls bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das simulierte Verstellfeld durch bekannte Verfahren der Interpolation und Extrapolation ergänzt.The vehicle-specific posture and at least one resulting setting value of at least one vehicle component for the large number of people in the standard collective are particularly preferably simulated by means of a computer-supported anthropometric-mathematical system for occupant simulation, RAMSIS for short. RAMSIS is also a well-known 3D human model in the form of software for ergonomic analysis of CAD designs. In a likewise preferred embodiment of the method according to the invention, the simulated adjustment field is supplemented by known methods of interpolation and extrapolation.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt somit die Verwendung eines rechnergestützten Menschmodells, bevorzugt von RAMSIS, zum Erstellen eines fahrzeugspezifischen Verstellfeldes für zumindest eine Fahrzeugkomponente eines Fahrzeugs durch Simulation einer bevorzugten Haltung für jede einer Vielzahl von Personen eines Standardkollektivs anhand von Körpermaßen dieser Personen; durch Ableiten zumindest eines Einstellwerts einer Fahrzeugkomponente anhand dieser bevorzugten Haltung; und durch Definition des Verstellfeldes durch Verknüpfen der simulierten Einstellwerte mit den zugehörigen Körpermaßen. Ferner bevorzugt sind das Standardpersonenkollektiv und deren Körpermaße Teil des Datenbestands des rechnergestützten Menschmodells, bevorzugt des RAMSIS 3D-Menschmodells. Wie bereits erläutert, erfolgt die Simulation bevorzugt netzwerkbasiert anhand der Körpermaße eines spezifischen Nutzers und den CAD Daten für ein spezifisches Fahrzeug (beides bevorzugt vom Fahrzeug empfangen) als Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln des Einstellwerts. Alternativ bevorzugt erfolgt die Simulation vorab, beispielsweise in einem Rechenzentrum eines Fahrzeugherstellers, und wird im erfindungsgemäßen Verfahren lediglich auf das durch die Simulation erstellte Verstellfeld beziehungsweise die daraus ermittelte Verstellfunktion zugegriffen, welche besonders bevorzugt lokal im Fahrzeug gespeichert ist.In the context of the present invention, the use of a computer-based human model, preferably from RAMSIS, for creating a vehicle-specific adjustment field for at least one vehicle component of a vehicle by simulating a preferred attitude for each of a large number of people in a standard collective based on the body measurements of these people; by deriving at least one setting value of a vehicle component based on this preferred attitude; and by defining the adjustment field by linking the simulated setting values with the associated body dimensions. Furthermore, the standard collective of people and their body measurements are part of the database of the computer-aided human model, preferably the RAMSIS 3D human model. As already explained, the simulation is preferably network-based on the body dimensions of a specific user and the CAD data for a specific vehicle (both preferably received by the vehicle) as part of the method according to the invention for determining the setting value. Alternatively, the simulation is preferably carried out in advance, for example in a data center of a vehicle manufacturer, and in the method according to the invention only the adjustment field created by the simulation or the adjustment function determined from it is accessed, which is particularly preferably stored locally in the vehicle.
Bei der im erfindungsgemäßen Verfahren anstelle oder zusätzlich zum Verstellfeld genutzten Verstellfunktion handelt es sich bevorzugt um eine homomorphe Abbildung. Mit anderen Worten bildet die Verstellfunktion Elemente aus der Menge der Körpermaße so in die Menge der Einstellwerte ab, dass sich die Einstellwerte hinsichtlich der Struktur der Menge ebenso verhalten, wie die Körpermaße. Dies ermöglicht vorteilhaft anhand der Körpermaße und der damit simulierten Einstellwerte der Personen des Standardkollektivs das Parametrisieren (Fitten) einer homomorphen Abbildung, insbesondere einer Transformationsmatrix, so dass diese die Körpermaße homomorph auf die Einstellwerte abbildet. Anhand der Datensätze der Körpermaße und der simulierten Einstellwerte ist ein solches Parametrisieren (Fitten) einer homomorphen Abbildung mit bekannten Mathematikprogrammen durchführbar.The adjustment function used in the method according to the invention instead of or in addition to the adjustment field is preferably a homomorphic image. In other words, the adjustment function maps elements from the set of body measurements into the set of set values such that the set values behave in the same way as the body measurements with regard to the structure of the set. This enables advantageously based on the body measurements and the thus simulated setting values of the people of the Standard collective, the parameterization (fitting) of a homomorphic image, in particular a transformation matrix, so that it maps the body dimensions homomorphically to the setting values. On the basis of the data sets of the body measurements and the simulated setting values, such a parameterization (fitting) of a homomorphic image can be carried out using known mathematical programs.
In einer ersten besonders bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente um einen Fahrzeugsitz und bei dem Einstellwert um eine Sitzplatzposition. Die Sitzplatzposition bezeichnet dabei bevorzugt eine Position der Sitzfläche im Raum, besonders bevorzugt in dem Koordinatensystem des Fahrzeugs. Hierzu kann vereinfacht nur ein Schwerpunkt, ein Referenzpunkt oder ein anderer charakteristischer Punkt der Sitzfläche betrachtet werden. Ferner ist eine Sitzfläche in der Regel nur in der Höhe sowie nach vorne und hinten verstellbar. Folglich weist das Verstellfeld gemäß dieser Durchführungsform bevorzugt die Position der Sitzfläche als Einstellwert, insbesondere als x- und als z-Koordinate, in Abhängigkeit von Körpermaßen eines Nutzers, insbesondere einer Körperhöhe und einer Stammlänge des Nutzers, auf. Bei der x- und z-Koordinate kann es sich um Koordinaten im Fahrzeugnetz des Fahrzeugs oder um Koordinaten im Verstellfeld des Sitzes handeln. Alternativ oder zusätzlich handelt es sich bei dem Einstellwert um den Torsowinkel, also den Winkel zwischen Sitzfläche und Sitzlehne. Hierfür kann ein gesondertes Verstellfeld vorgesehen sein, beispielsweise als eigene LUT, oder kann das Verstellfeld des Sitzes sowohl die Sitzplatzposition und den Torsowinkel aufweisen.In a first particularly preferred embodiment of the method, the vehicle component is a vehicle seat and the setting value is a seat position. The seat position preferably denotes a position of the seat surface in the room, particularly preferably in the coordinate system of the vehicle. For this purpose, only a center of gravity, a reference point or another characteristic point of the seat can be viewed in a simplified manner. Furthermore, a seat can usually only be adjusted in height and forward and backward. Consequently, the adjustment field according to this embodiment preferably has the position of the seat surface as a setting value, in particular as an x and z coordinate, as a function of a user's body dimensions, in particular a body height and a trunk length of the user. The x and z coordinates can be coordinates in the vehicle network of the vehicle or coordinates in the adjustment field of the seat. Alternatively or additionally, the setting value is the torso angle, that is to say the angle between the seat surface and the seat back. For this purpose, a separate adjustment field can be provided, for example as a separate LUT, or the adjustment field of the seat can have both the seat position and the torso angle.
In einer weiteren bevorzugten Durchführungsform handelt es sich bei der Fahrzeugkomponente um ein Lenkrad und bei dem Einstellwert um die Lenkradposition. Auch das Lenkrad ist in der Regel nur in der Höhe sowie nach vorne und nach hinten verstellbar, so dass die Einstellwerte bevorzugt wiederum nur x- und z-Komponente des Lenkrads aufweisen. Folglich weist das Verstellfeld gemäß dieser Durchführungsform bevorzugt die Position der Lenkrads als Einstellwert, insbesondere als x- und als z-Koordinate, in Abhängigkeit von Körpermaßen eines Nutzers, insbesondere einer Körperhöhe und einer Stammlänge des Nutzers, auf.In a further preferred embodiment, the vehicle component is a steering wheel and the setting value is the steering wheel position. As a rule, the steering wheel can also only be adjusted in height and forward and backward, so that the setting values in turn preferably only have x and z components of the steering wheel. Consequently, the adjustment field according to this embodiment preferably has the position of the steering wheel as a setting value, in particular as an x and z coordinate, depending on the body dimensions of a user, in particular a body height and a trunk length of the user.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeugkomponente. Hierbei wird zunächst ein Einstellwert der Fahrzeugkomponente in einem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt, wie vorstehend beschrieben. In einem nächsten Verfahrensschritt erfolgt das Einstellen der Fahrzeugkomponente gemäß dem ermittelten Einstellwert. Bei dem Einstellwert handelt es sich beispielsweise um eine Sitzplatzposition im Verstellfeld der Sitzfläche, insbesondere um eine x- und z-Koordinate im Verstellfeld der Sitzfläche. Somit kann es erforderlich sein, den aus dem Verstellfeld beziehungsweise der Verstellfunktion erhaltenen Einstellwert weiter zu verarbeiten, bevor eine Einstellung der Fahrzeugkomponente tatsächlich möglich ist. Besonders bevorzugt besteht diese Weiterbearbeitung in einer Transformation des Einstellwerts in ein Koordinatensystem des Fahrzeugs. Beispielsweise kann eine Sitzfläche des Fahrzeugsitzes eine Neigung zur Horizontalen aufweisen, so dass auf die Horizontale bezogene x- und z-Koordinaten entsprechend angepasst werden müssen. Ebenfalls bevorzugt besteht diese Weiterbearbeitung der ermittelten Einstellwerte in einer Transformation desselben in eine Schrittweite eines oder mehrere Stellmotoren, insbesondere im Fall eines Torsowinkels.Another aspect of the present invention relates to a method for adjusting a vehicle component. Here, a setting value of the vehicle component is first determined in a method according to the invention, as described above. In a next method step, the vehicle component is set in accordance with the determined setting value. The setting value is, for example, a seat position in the adjustment field of the seat surface, in particular an x and z coordinate in the adjustment field of the seat surface. It may therefore be necessary to process the adjustment value obtained from the adjustment field or the adjustment function before an adjustment of the vehicle component is actually possible. This further processing particularly preferably consists in a transformation of the setting value into a coordinate system of the vehicle. For example, a seat surface of the vehicle seat may have an inclination to the horizontal, so that the x and z coordinates related to the horizontal must be adapted accordingly. This further processing of the determined setting values also preferably consists in transforming the same into a step size of one or more servomotors, in particular in the case of a torso angle.
Das Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeugkomponente ist ein von einem Fahrzeug, insbesondere einem modernen Fahrzeug mit ein oder mehreren Drahtlosschnittstellen und Netzwerkzugang, durchgeführtes Verfahren. Das Verfahren beginnt mit dem Ermitteln eines Einstellwerts, wie vorstehend beschrieben. Dies erfolgt bevorzugt automatisiert, sobald der Nutzer sich dem Fahrzeug auf eine bestimmte Distanz nähert oder erfordert alternativ eine Autorisierung durch den Nutzer und/oder das Starten einer bestimmten Anwendung. Wie vorstehend erläutert, empfängt das Fahrzeug entweder die nutzerspezifischen Körperdaten von einem Peripheriegerät oder erfasst diese selbst, beispielsweise ein Fahrergewicht mittels Drucksensoren. Anhand dieser nutzerspezifischen Körperdaten ermittelt das Fahrzeug die Körpermaße und/oder die Einstellwerte selbst, wie vorstehend beschrieben. Alternativ übermittelt das Fahrzeug die nutzerspezifischen Körperdaten und/oder die Körpermaße an einen Netzwerkserver. Der Netzwerkserver bestimmt daraufhin die Körpermaße und/oder die Einstellwerte, wie vorstehend beschrieben und übermittelt diese an das Fahrzeug. Bei dem Netzwerkserver handelt es sich beispielsweise um einen Backend-Server eines Fahrzeugherstellers oder eines Fuhrparkbetreibers, der besonders bevorzugt von dem Fahrzeug (auch im Ausland) für den Nutzer gebührenfrei kontaktiert werden kann.The method for setting a vehicle component is a method carried out by a vehicle, in particular a modern vehicle with one or more wireless interfaces and network access. The method begins by determining a set value as described above. This is preferably automated as soon as the user approaches the vehicle at a certain distance or alternatively requires authorization by the user and / or the start of a specific application. As explained above, the vehicle either receives the user-specific body data from a peripheral device or detects it itself, for example a driver's weight, using pressure sensors. Based on this user-specific body data, the vehicle itself determines the body measurements and / or the setting values, as described above. Alternatively, the vehicle transmits the user-specific body data and / or the body measurements to a network server. The network server then determines the body measurements and / or the setting values, as described above, and transmits them to the vehicle. The network server is, for example, a back-end server of a vehicle manufacturer or a fleet operator, which can be contacted by the vehicle particularly preferably free of charge for the user (also abroad).
In einer bevorzugten Durchführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren werden der ermittelte zumindest eine Einstellwert zumindest einer Fahrzeugkomponente mit einer Nutzer-ID verknüpft. Die Nutzer-ID erlaubt dabei eine eindeutige Identifikation des Nutzers, insbesondere durch Datenverarbeitungsgeräte. Die Nutzer-ID ist bevorzugt als Profil ausgebildet, das weitere Informationen des Nutzers, wie beispielsweise Name, Lieblingsmusik, Klimapräferenzen oder dergleichen umfasst. Ferner bevorzugt werden die Einstellwerte gemeinsam mit der Nutzer-ID an einen Netzwerkserver übermittelt. Verknüpfen der Einstellwerte des Nutzers mit der Nutzer-ID und Übermitteln dieser Informationen an einen Netzwerkserver erlaubt vorteilhaft anschließend einen dezentralen Abruf dieser Informationen durch einen Netzwerkzugriff.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the determined at least one setting value of at least one vehicle component is linked to a user ID. The user ID allows the user to be clearly identified, in particular by means of data processing devices. The user ID is preferably in the form of a profile which comprises further information of the user, such as name, favorite music, climate preferences or the like. Furthermore, the setting values are preferably transmitted to a network server together with the user ID. Link the setting values of the user with the user ID and transmission of this information to a network server then advantageously allows decentralized retrieval of this information by network access.
Die Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Verfahrenskönnen durch elektrische oder elektronische Bauteile oder Komponenten (Hardware), durch Firmware (ASIC) implementiert sein oder durch Ausführen eines geeigneten Programms (Software) verwirklicht werden. Das Verfahren zum Einstellen einer Fahrzeugkomponente erfolgt bevorzugt zusätzlich unter Verwendung zumindest eines Stellmotors und/oder Aktuators der Fahrzeugkomponente.The method steps of the method according to the invention can be implemented by electrical or electronic components or components (hardware), by firmware (ASIC) or can be implemented by executing a suitable program (software). The method for adjusting a vehicle component is preferably additionally carried out using at least one servomotor and / or actuator of the vehicle component.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren durch eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software verwirklicht beziehungsweise implementiert. Beispielsweise sind einzelne Komponenten zum Durchführen einzelner Verfahrensschritte als separat integrierter Schaltkreis ausgebildet oder auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis angeordnet.The method according to the invention is preferably implemented or implemented by a combination of hardware, firmware and / or software. For example, individual components for performing individual method steps are designed as separately integrated circuits or arranged on a common integrated circuit.
Ferner bevorzugt sind zum Durchführen einzelner Verfahrensschritte eingerichtete Komponenten auf einem gedruckten (flexiblen) Schaltungsträger (PCB), einem Tape Carrier Package (TCP), oder einem anderen geeigneten Substrat angeordnet.Furthermore, components that are set up to carry out individual method steps are preferably arranged on a printed (flexible) circuit carrier (PCB), a tape carrier package (TCP), or another suitable substrate.
Die einzelnen Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Verfahren sind ferner bevorzugt als ein oder mehrere Prozesse ausgebildet, die auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren elektronischen Rechengeräten laufen und beim Ausführen von ein oder mehreren Computerprogrammen erzeugt werden.The individual method steps of the method according to the invention are also preferably designed as one or more processes that run on one or more processors in one or more electronic computing devices and are generated when one or more computer programs are executed.
Die elektronischen Rechengeräte sind dabei bevorzugt dazu ausgebildet, mit anderen Komponenten, beispielsweise Funkmodulen, Eingabemitteln oder Nutzerschnittstellen, um die hierin beschriebenen Funktionalitäten zu verwirklichen.The electronic computing devices are preferably designed to work with other components, for example radio modules, input means or user interfaces, in order to implement the functionalities described here.
Die Computerprogramme sind dabei bevorzugt in einem flüchtigen Speicher, beispielsweise einem RAM-Element, oder in einem nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einem Flash-Speicher oder dergleichen, abgelegt.The computer programs are preferably stored in a volatile memory, for example a RAM element, or in a non-volatile storage medium, such as a CD-ROM, a flash memory or the like.
Dem Fachmann ist ferner ersichtlich, dass die Funktionalitäten von mehreren Computern (Datenverarbeitungsgeräten) kombiniert oder in einem einzigen Gerät kombiniert sein können oder dass die Funktionalität von einem bestimmten Datenverarbeitungsgerät auf eine Vielzahl von Geräten verteilt vorliegen kann, um die Schritte der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen, ohne von den erfindungsgemäßen Verfahren abzuweichen.It will also be apparent to those skilled in the art that the functionalities of several computers (data processing devices) can be combined or combined in a single device or that the functionality of a specific data processing device can be distributed over a large number of devices in order to carry out the steps of the method according to the invention without to deviate from the method according to the invention.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtetes Fahrzeug. Bevorzugt weist das Fahrzeug eine Steuereinheit, beispielsweise eine CPU, einen Speicher, beispielsweise RAM, Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise einen Fahrersitz mit Stellmotoren, Außenspiegel mit Stellmotoren und ein Lenkrad mit Stellmotoren und/oder Aktuatoren auf, wobei besonders bevorzugt die CPU zum Durchführen der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Ferner bevorzugt weisen die Fahrzeugkomponenten einen Innenspiegel des Fahrzeugs, den Beifahrersitz, Sitze einer zweiten Sitzreihe und/oder einen Gurtumlenker auf.Another aspect of the present invention relates to a vehicle set up to carry out the method according to the invention. The vehicle preferably has a control unit, for example a CPU, a memory, for example RAM, vehicle components such as, for example, a driver's seat with servomotors, exterior mirrors with servomotors and a steering wheel with servomotors and / or actuators, with the CPU being particularly preferred for performing the steps of the inventive method is formed. Furthermore, the vehicle components preferably have an inside mirror of the vehicle, the front passenger seat, seats in a second row of seats and / or a belt deflector.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben, durchzuführen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, wie vorstehend beschrieben, dieses veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auszuführen. Das Speichermedium ist dabei bevorzugt ein flüchtiger Speicher, beispielsweise ein RAM-Element, oder ein nicht-flüchtiger Speicher, wie beispielsweise ein Flash-Speicher oder dergleichen.A further aspect of the invention relates to a computer program product which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out a method according to the invention, as described above. Another aspect of the invention relates to a computer-readable storage medium comprising commands which, when executed by a vehicle according to the invention as described above, cause the vehicle to execute a method according to the invention as described above. The storage medium is preferably a volatile memory, for example a RAM element, or a non-volatile memory, such as a flash memory or the like.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen hierin genannten Ausführungsformen sind, sofern nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims. Unless stated otherwise, the various embodiments mentioned herein can advantageously be combined with one another.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Verstellfeldes eines Fahrzeugsitzes mit darin eingetragenen Körpermaßen; -
2 eine schematische Darstellung des Verstellfeldes des Fahrzeugsitzes gemäß1 mit darin eingetragenen Koordinaten der Sitzfläche; -
3 den Vergleich der in entsprechende Koordinatensysteme eingetragenen Körpermaße der1 mitden Einstellwerten der 2 ; -
4 eine schematische Darstellung der zur homomorphen Abbildung der Körpermaße auf die Einstellwerte genutzten Transformationsmatrix; -
5 eine schematische Darstellung eines Verstellfeldes eines Fahrzeugsitzes mit darin eingetragenen Körpermaßen und einem Torsowinkel als Einstellwert; -
6 eine Regression des Torsowinkels als Funktion der Stammlänge; und -
7 eine schematische Darstellung eines Verstellfeldes eines Lenkrads mit darin eingetragenen Koordinaten des Lenkrades.
-
1 a schematic representation of an adjustment field of a vehicle seat with body dimensions entered therein; -
2 a schematic representation of the adjustment field of the vehicle seat according to1 with coordinates of the seat surface entered therein; -
3 the comparison of the body dimensions entered in the corresponding coordinatesystems 1 with the setting values of2 ; -
4 a schematic representation of the transformation matrix used for homomorphic mapping of the body measurements to the setting values; -
5 a schematic representation of an adjustment field of a vehicle seat with body dimensions entered therein and a torso angle as a setting value; -
6 a regression of the torso angle as a function of stem length; and -
7 is a schematic representation of an adjustment field of a steering wheel with coordinates of the steering wheel entered therein.
Diese anthropometrischen Daten basieren dabei auf empirisch erhobenen Werten, beispielsweise durch Befragung und/oder 3D Scans, und sind in einer Datenbank abgelegt. Verschiedenen Punkten des Verstellfeldes der
Bei der Datenbank mit den dem Verstellfeld der
Diese Datenbank wird bevorzugt gemeinsam mit CAD Daten eines Fahrzeugs, insbesondere von CAD Daten, welche die Positionen und Einstellmöglichkeiten zumindest eines und bevorzugt einer Mehrzahl von Fahrzeugkomponenten aufweisen, genutzt, um anhand der Körpermaße Sitzhaltungen des Menschmodells in dem durch die CAD Daten repräsentierten Fahrzeug zu simulieren. Ferner wird aus den simulierten Sitzhaltungen eine bevorzugte Sitzhaltung ausgewählt und die zu dieser bevorzugten Sitzhaltung korrespondierenden Einstellwerte der Fahrzeugkomponenten aus der Simulation ermittelt. Somit sind die Körpermaße des Verstellfeldes der
In
Das erfindungswesentliche Verstellfeld ermöglicht somit vorteilhaft das automatisierte Ermitteln von Einstellwerten zumindest einer Fahrzeugkomponente zu bekannten Körpermaßen eines Nutzers. Der so ermittelte Einstellwert ermöglich dann vorteilhaft das automatisierte Einstellen der jeweiligen Fahrzeugkomponente, beispielsweise bevor der Nutzer ein Fahrzeug erstmalig betritt. Dies ist insbesondere auch für Autovermieter und Fuhrparkbetreiber vorteilhaft. Zum Durchführen der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit das Verstellfeld notwendig. Um den dafür notwendigen Speicherplatz zu minimieren, wird alternativ eine aus dem Verstellfeld abgeleitete Verstellfunktion zum Ermitteln der Einstellwerte anhand der Körpermaße genutzt.The adjustment field essential to the invention thus advantageously enables the automated determination of setting values of at least one vehicle component for known body dimensions of a user. The setting value determined in this way then advantageously enables the respective vehicle component to be set automatically, for example before the user enters a vehicle for the first time. This is particularly advantageous for car rental companies and fleet operators. The adjustment field is therefore necessary to carry out the method according to the invention. In order to minimize the memory space required for this, an adjustment function derived from the adjustment field is alternatively used to determine the setting values based on the body measurements.
In
Die Berechnung der Transformationsmatrix selbst ist anhand der vorhandenen Daten zu den Körpermaßen und den Sitzflächenpositionen unproblematisch. In der Regel müssen nur die aufeinander abzubildenden Wertebereiche in geordneter Weise in ein geeignetes Mathematikprogramm eingegeben werden, woraufhin damit eine Berechnung automatisch erfolgen kann. Somit kann eine Verstellfunktion als Transformationsmatrix einer homomorphen Abbildung der Körpermaße eines Nutzers auf Einstellwerte einer Fahrzeugkomponente bei Kenntnis der beziehungsweise des Verstellfeldes der
Eine schematische Darstellung eines Verstellfeldes eines Fahrzeugsitzes mit darin eingetragenen Körpermaßen und einem Torsowinkel als Einstellwert ist in
Um erneut eine Reduktion des Speicherbedarfs für das LUT des Torsowinkels zu ermöglichen, ist wiederum das Ableiten einer Verstellfunktion wünschenswert. Es hat sich gezeigt, dass die Höhe des Oberkörpers (Stammlänge) zumindest bereichsweise nahezu linear zu dem Torsowinkel ist. Diese lineare Abhängigkeit ist in der
In
Mittels den Verstellfeldern der
In einer beispielhaften Durchführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nutzerspezifische Körperdaten eines Nutzers mittels eines mobilen Endgeräts erfasst und weisen zumindest eine Ganzkörperaufnahme und eine Körpergröße des Nutzers auf. Dabei wird der Nutzer bei der Aufnahme dieser Informationen angeleitet. Dazu erfolgt zunächst ein Erfassen einer Nutzereingabe zur Körpergröße des Nutzers in Reaktion auf eine entsprechende Eingabeaufforderung sowie über eine Nutzerschnittstelle des mobilen Endgeräts, wie eine Tastatur oder einen Touchscreen. Ferner werden Anleitungsinformationen zum Aufnehmen einer Ganzkörperaufnahme des Nutzers auf einem Display des mobilen Endgeräts angezeigt.In an exemplary embodiment of the method according to the invention, user-specific body data of a user are recorded by means of a mobile terminal and have at least one whole body image and a body size of the user. The user is guided when this information is recorded. For this purpose, a user input on the body size of the user is first recorded in response to a corresponding input request and via a user interface of the mobile terminal, such as a keyboard or a touchscreen. In addition, instruction information for taking a full-body image of the user is shown on a display of the mobile terminal.
Die Anleitungsinformationen weisen dabei zumindest Informationen zu einem Abstand, insbesondere einem Mindestabstand, zwischen dem mobilen Endgerät und dem Nutzer sowie Informationen betreffend eine Handhaltung des Nutzers auf. Dadurch wird der Nutzer angeleitet, seine Hand mit nach vorne weisendem Daumen auf seiner Hüfte beziehungsweise seinem Beckenkamm abzulegen, so dass sich das Handgelenk in Höhe des Beckenkamms befindet. In einem nächsten Schritt erfolgt das Erfassen der Ganzkörperaufnahme des Nutzers mittels einer Kamera des mobilen Endgeräts gemäß den Anleitungsinformationen.The instruction information has at least information on a distance, in particular a minimum distance, between the mobile terminal device and the user, as well as information regarding a hand position of the user. This instructs the user to place his hand on his hip or pelvic crest with his thumb pointing forward, so that the wrist is at the level of the Iliac crest is located. In a next step, the whole body image of the user is recorded using a camera of the mobile terminal in accordance with the instruction information.
Das beispielhafte Erfassen der nutzerspezifischen Körperdaten mittels eines mobilen Endgeräts ermöglicht vorteilhaft das Erfassen von Körpermaßen eines Nutzers mit einem Gerät, das die Mehrzahl aller Autofahrer ständig bei sich führt. Ferner ermöglicht das Verfahren das unmittelbare Aufspielen dieser Daten auf einen Netzwerkserver und/oder die Steuereinheit eines Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit weiterer Geräte, wie eines PCs. Das Verfahren ermöglicht somit vorteilhaft ein dezentrales Cloud-basiertes Bereitstellen von Informationen eines Nutzers, welche zum Einstellen von Fahrzeugkomponenten ausreichend sind.The exemplary acquisition of the user-specific body data by means of a mobile terminal advantageously enables the acquisition of a user's body measurements with a device which the majority of all motorists carry with them at all times. Furthermore, the method enables this data to be loaded directly onto a network server and / or the control unit of a vehicle without the need for further devices, such as a PC. The method thus advantageously enables decentralized cloud-based provision of information of a user which is sufficient for setting vehicle components.
Die folgenden Schritte werden, abgesehen vom Einstellen der Komponenten, in dem mobilen Endgerät, in einem Netzwerkserver oder der Steuereinheit eines Fahrzeugs durchgeführt.Apart from setting the components, the following steps are carried out in the mobile terminal, in a network server or in the control unit of a vehicle.
Anhand von Werten zur Körpergröße des Nutzers, Zoomfaktor der Kamera des mobilen Endgeräts, Winkel der Kamera zur Horizontalen und der Größe des Nutzers auf dem Display wird eine Bildkorrektur der Ganzkörperaufnahme mittels einer Verzerrungskorrektur durchgeführt. Diese Werte werden durch geeignete Sensoren erfasst oder durch Programme ermittelt, beispielsweise aus der Ganzkörperaufnahme selbst. Aus diesen Werten werden der Abstand der Kamera zum Boden und ein oder mehrere Verzerrwinkel bestimmt, mit denen ein Entzerren der Aufnahme möglich ist. Es sind zahlreiche Anwendungen zum Entzerren von Digitalaufnahmen frei verfügbar. Alternativ oder zusätzlich informieren die Anleitungsinformationen über eine ideale Aufnahmeposition, beispielsweise in Hüfthöhe des fotografierten Nutzers, bei der nur minimale Verzerrungen zu erwarten sind.On the basis of values for the body size of the user, zoom factor of the camera of the mobile terminal, angle of the camera to the horizontal and the size of the user on the display, an image correction of the whole body image is carried out by means of a distortion correction. These values are recorded by suitable sensors or determined by programs, for example from the whole body picture itself. From these values the distance of the camera to the ground and one or more distortion angles are determined, with which the picture can be rectified. Numerous applications for equalizing digital recordings are freely available. Alternatively or additionally, the instruction information provides information about an ideal shooting position, for example at the waist of the photographed user, at which only minimal distortions are to be expected.
In einem nächsten Schritt wird die Position zumindest eines Daumens des Nutzers auf der erfassten Ganzkörperaufnahme ermittelt. Dies erfolgt durch dem Fachmann bekannte Mittel zur Bildanalyse, wie beispielsweise Segmentierung und Bilderkennung. Schließlich erfolgt eine Bestimmung des H-Punkts des Nutzers anhand der Position des zumindest einen Daumens und der Körpergröße des Nutzers. Der H-Punkt beziehungsweise Hüftpunkt ist ein allgemein bekannter theoretischer Punkt der Hüfte eines Nutzers, insbesondere des Drehpunkts zwischen dem Torso und den Oberschenkeln. Zwischen diesem H-Punkt und dem gemäß den Anleitungsinformationen positionierten Daumen eines Nutzers liegt ein erster Abstand und ein zweiter Abstand. Der erste Abstand betrifft den Abstand zwischen Daumen und Handgelenk und der zweite Abstand betrifft den Abstand zwischen Beckenkamm und H-Punkt. Das Handgelenk des Nutzers befindet sich auf der Aufnahme in der Höhe des Beckenkamms. Werte dieser Abstände werden einem Look-Up-Table, LUT, entnommen. Anhand des mittels der Ganzkörperaufnahme und der Abstände ermittelten H-Punkts werden ferner die Stammlänge sowie die Proportion des Nutzers als das Verhältnis von Stammlänge zu Körperhöhe ermittelt.In a next step, the position of at least one thumb of the user on the acquired whole body image is determined. This is done by means of image analysis means known to those skilled in the art, such as segmentation and image recognition. Finally, the user's H point is determined on the basis of the position of the at least one thumb and the body size of the user. The hip point or hip point is a generally known theoretical point on a user's hip, in particular the pivot point between the torso and the thighs. A first distance and a second distance lie between this H point and the thumb of a user positioned according to the instruction information. The first distance relates to the distance between the thumb and wrist and the second distance relates to the distance between the iliac crest and the H point. The user's wrist is located at the level of the iliac crest. Values of these distances are taken from a look-up table, LUT. On the basis of the H-point determined by means of the whole body image and the distances, the trunk length and the proportion of the user are also determined as the ratio of trunk length to body height.
Zu den so ermittelten Körpermaßen des Nutzers, insbesondere anhand von Körperhöhe und Stammlänge (Proportion), wird dann eine Sitzflächenposition als Einstellwert für die Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes durch Verwendung des Verstellfeldes der
In dem Fahrzeug erfolgt gegebenenfalls noch eine Transformation der ermittelten oder empfangenen Einstellwerte in ein Fahrzugnetz (Koordinatensystem des Fahrzeugs) und/oder in Schrittweiten zumindest eines Stellmotors oder Aktuators einer Fahrzeugkomponente. Schließlich steuert die Steuereinheit den zumindest einen Stellmotor oder Aktuator der zumindest einen Fahrzeugkomponente so an, dass dieser die Fahrzeugkomponente entsprechend dem gegebenenfalls transformierten Einstellwert einstellt.In the vehicle, the determined or received setting values are optionally also transformed into a vehicle network (coordinate system of the vehicle) and / or in increments of at least one servomotor or actuator of a vehicle component. Finally, the control unit controls the at least one servomotor or actuator of the at least one vehicle component in such a way that it adjusts the vehicle component in accordance with the possibly transformed setting value.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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