SE521017C2 - Fordonstyrsystem och metod för styrning av detsamma samt förargränssnitt med instrumentbräda - Google Patents

Description

30 ~ 521 017 Andra exempel på manöversubsystem för motorfordon vilka har förbättrats genom den förbättrade styrningen som möjliggörs genom användningen av elektroniska och elektriska styrsystem innefattar låsningsfria bromsar, aktiva och/ eller justerbara íjädringssubsystem, Servostyrning, subsystem för förbättrad spårstyrning (antisladdsystem och liknande), subsystem för underhållning, och subsystem för komfort/ bekvämlighet.

Samtidigt som de ovan nämnda, såväl som andra manöversubsystem för fordon har förbättrats genom övergången till elektrisk och elektronisk styrning, har varje känt manöversubsystem utvecklats som en väsentligen autonom fristående enhet.

Manöveregenskaperna för sådana autonoma subsystem kan ofta justeras vid tillverkning av ett motorfordon och i mycket mer begränsad omfattning av en fordonsförsäljare eller kunden efter tillverkningen. I det stora hela är manöveregenskapema för sådana autonoma subsystem olyckligtvis fastställda vid produktionen och kan endast förändras genom utbyte eller återmontering av ett nytt autonomt subsystem.

Exempel på manöversubsystem för fordon som kan justeras efter produktionen innefattar: vissa fjärdringssubsystem som av fordonsanvändaren exempelvis kan justeras mellan hård, normal och mjuk inställning; subsystem för motorstyrning vilka kan justeras mellan ekonomi och effekt inställningar; subsystem för styrning av drivlinan vilket kan justeras mellan fyrhjulsdrivning och tvåhjulsdrivning; och, komfort /bekvämlighetssubsystem vilka kan användas för att förinställa ett säte, rattposition och liknande för en eller flera användare.

US 5, 091, 856, Hitachi Ltd, visar användningen av en systemmanager för styrning av alla sådana subsystem i ett fordon i enlighet med personanpassade inställningar.

Systemet bygger på att varje förare till fordonet har ett identifikationskort vilket läses och identifieras av systemmanagern. För att personifiera fordonet måste varje förare göra sitt eget val för varje subsystem. Systemet ger även föraren möjligheten att välja utseendet hos instrument-brädan, genom att en instrumentbräda av displaytyp används. 10 15 20 25 30 521 017 .m ..

US 5, 513, 107, Ford Motor Company, visar användningen av en fordons-styrenhet för styrning av subsystemen i ett fordon i enlighet med förinställda manövermoder.

Parametrar för manövrering av ett antal fordonsmanöver-subsystem lagras i fordonsstyrenheten och väljs för att styra och konfigurera manöversubsystemen.

Styrningen och konñgureringen kan baseras på igenkänning av individuella användare av fordonet, eller så kan ett manövermod väljas för fordonet. Exempelvis kan sport-, komfort-, lyx-, terräng- eller andra manövermoder ställas in och väljas.

Om ett fordon skall användas av en auktoriserad person som inte är en känd användare eller inte är auktoriserad att välja manövermod finns förbestämda manöveregenskapsparametrar lagrade och valda. Om den möjliga användningen av fordonet skall vara begränsat för en auktoriserad person lagras ytterligare en uppsättning av begränsade manöveregenskapspararnetrar och väljs, lämpligtvis genom inmatning av styrsignaler motsvarande en säkerhetskod. Om en hotellvaktmästare exempelvis skall parkera fordonet väljs de begränsade manöverparametrarna. I säkerhets-syfte kan de begränsade manöverparametrarna göras gällande efter att en förutbestämd tidsperiod förlöpt.

US 5, 525, 977, Prince Corp, visar ett personiñeringssystem för fordon som använder en CD-spelare och en nyckellös inmatningssändare. CD-spelaren ger som utsignal hörbara uppmaningssignaler innefattande funktionsval för tillbehör.

Föraren väljer tillbehörsfunktion genom att trycka på ”lås” eller ”läs upp” omställaren på den nyckellösa inmatningsnyckelringen efter en motsvarande ljuduppmaningssignal. En styrenhet som är ansluten till CD-spelaren mottar en valsignal från den nyckellösa inmatningsnyckelringen och associerar mottagandet av valsignalen med ett index motsvarande ljudupp-maningssignalen som senast spelades upp av CD spelaren. Styrenheten styr tillbehörsfunktionen enligt tillbehörsvalet som valts som svar på den hörbara uppmaningssignalen.

US 6, 205, 374, Mazda Motor Corporation, visar ett personifieringssystem för fordon vari inställningarna för fordonets subsystem ställs in av fordons- försäljaren för att möta förarens önskemål, förarens smak, körförhållanden, körvillkor och liknande. 15 20 25 30 521 017 US 6, 253, 122, Sun Microsystems Inc, visar en instrumentbräda för ett fordon innefattande en bildskärm vilken visar grafiska bilder som avbildar instrument- brädeinstrument. Bilderna som visas för föraren bestäms av applikationen för den virtuella instrumentpanelen och inte av själva bildskärmen. De visade bilderna kan väljas av användaren så att dom kan varieras för att passa önskemålen från olika förare. Föraren kan växelvis välja olika bildgrupper som skall visas på bildskärmen genom att använda pekskärm eller talkommando.

EPlO34470 Bl, BMW, visar ett användargränssnitt för ett egenskap / tillbehörs- styrsystem för ett fordon, vilket system innefattar en anordning för styrning av en bildskärm med ett manöverelement som kan roteras kring en längsgående axel och röras i riktningarna av den längsgående axeln vilket möjliggör val av en punkt bland en menystruktur bestående av en meny, delmenyer, funktioner och /eller funktionsvärden och vilka kan representeras som ett optiskt upplyst fält i bildskärmen. Manöverelementet har en utgångs-position och kan med relation därtill beskriva ytterligare en rörelse med ytterligare två frihetsgrader. Den tillkommande rörelsen av manöverelementet möjliggör val av ett fält som är anordnat vid ett yttre område av bildskärmen och som är associerat med en punkt i menystrukturen. Rotations / längsgående rörelsen av manöver- elementet möjliggör val av ett underordnat fält i menystrukturen som är associerat med fältet som är anordnat vid det yttre området av bildskärmen och visat i det centrala området av bildskärmen som omslutes av den yttre regionen.

Alltigenom denna ansökan avser termen fordon alla möjliga fordon på vilka uppfinningen kan appliceras och speciellt alla typer av bilar.

Kort beskrivning av uppfinningg Syftet med uppfinningen är att tillhandahålla ett nytt fordonsstyrningssystem och en metod för styrning av detsamma, vilket system och metod övervinner ett eller flera nackdelar hos den kända tekniken. Detta uppnås genom systemet enligt krav 1, och av metoden enligt krav 21. 10 15 20 25 30 521 017 En fördel med ett sådant fordonstyrsystem med begränsade, manövermoder är att fordonsegenskaperna för sådana moder kan sättas till mer extrema nivåer utan risk för skada på fordonet på grund av felaktig användning av fordonet.

En annan fördel är att användning av fordonet med minskad säkerhet på grund av överlast eller för hög hastighet i icke lämpliga moder förhindras, utan att begränsa användning av fordonet för att transportera tunga laster eller höghastighetskörning vid lämpliga förhållanden i rätt moder. Ett och samma fordon kan därför modomvandlas så att optimala egenskaper väljs i enlighet med rådande körförhållanden, varvid maximal flexibilitet och säkerhet uppnås.

En annan fördel är att fordonstyrsystemet automatiskt anpassar fordonets prestanda till ett lämpligt manövermod.

Utföringsformer av uppfinningen definieras i de osjälvständiga kraven.

Kort beskrivning av figurerna Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj nedan med hänvisning till figurerna i vilka: Fig. l visar schematiskt en utföringsform av ett fordonstyrsystem enligt föreliggande uppfinning i ett fordon.

Fig. 2 visar schematiskt. inställningarna för ett fordon i sportmod.

Fig. 2b visar schematiskt inställningarna för ett fordon i terrängmod.

Fig. 2 c visar schematiskt inställningarna för ett fordon i lastmod.

Fig. 3 a är en schematisk vy av en instrumentbrädebild enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. 10 20 25 30 521 017 F ig. 3 b visar ett schematiskt exempel av en instrumentbrädebild anpassad för komfortmod.

Fig. 3 c visar ett schematiskt exempel av en instrumentbrädebild anpassad för sportmod.

Fig. 3 d visar ett schematiskt exempel av en instrumentbråde bild anpassad för terrängmod.

Fig. 3 e visar ett schematiskt exempel av en instrumentbrädebild anpassad för parkeringsmod.

Fig. 4 visar schematiskt menyvalen i huvudmenyn vid sportmod.

Fig. 5 visar schematiskt ett inmatningsarrangemang enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fig. 6 visar ett exempel av en menyvalsprocess enligt en utföringsform av uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av föredragna utförinesformer En grundegenskap med föreliggande uppfinning är att vidareutveckla idéerna från US 5, 513, 107 som avser konñgurering av ett fordon i enlighet med ett antal förutbestämda manövermoder. Det finns två huvudorsaker varför Valbar konfigurering av ett fordon genom förutbestämda manövermod föredras. För det första är för många individuella konfigureringsmöjligheter frustrerande och för komplicerat för huvuddelen av förarna av sådana fordon. För det andra lämnar förutbestämda manövermoder kontrollen av fordonsprestanda och karaktäristik till tillverkaren varvid en bestämd säkerhetsnivå, vägprestanda, manövrerbarhet och liknande kan garanteras. Allt genom denna ansökan definieras begreppet manövermod på så sätt att vilka som helst av två manövermoder särskiljs från 15 20 25 30 521 017 varandra genom att de modspecifika inställningarna skiljer sig åtminstone med avseende pä två separata fordonssubsystem.

Figur 1 visar schematiskt en utföringsform av ett fordonstyrsystem 10 enligt föreliggande uppfinning, innefattande en central styrenhet 20, ett antal styrbara subsystem 30-80 representerade av ett chassistyrsystem 30, ett motorstyr-system 40, ett styrsystem för drivlinan 50, ett styrsystem för styrningen 60, ett klimatstyrsystem 70, och ett sätesstyrsystem 80. Ett fordonstyrsystem 10 enligt uppfinningen behöver givetvis inte innefatta alla dessa subsystem och andra subsystem kan givetvis läggas till vilket blir uppenbart nedan. Vart och ett av subsystemen 30-80 kan såsom diskuterats ovan ställas in i ett antal manövermoder vilka i denna specifika uppfinning är anpassade för bästa prestanda för fordonets olika förutbestämda manövermoder.

Den centrala styrenheten 20 är väsentligen en dator innefattande en processor som utför de olika manövermodvalen och minnesorgan för lagring av manövermodrelaterade inställningar. I genomförandet av en utföringsform är den centrala styrenheten 20 även en central komponent i fordonets informations/ underhållningssystem, genom vilket föraren / passagerarna i fordonet kan erhålla underhållning i form av musik, video, spel och liknande, såväl som information i formen av elektronisk post, Internet, mobiltelefoner och liknande. I sådana informations/ underhållningssystem är en eller flera displayer och inmatningsanordningar anslutna till den centrala styrenheten 20. Vidare är gränssnittet relativt föraren hos fordonstyrsystemet 10 företrädesvis integrerat som en del av fordonsinformations/underhållningssystem, vilket beskrivs i detalj nedan.

Alla subsystem 30-80 är anslutna till den centrala styrenheten 20 så att den centrala styrenheten 20 kan ställa in de önskade parametrarna för de individuella subsystemen 30-80 till de värden som motsvarar det valda manövermodet. I en alternativ utföringsform är ett eller flera styrsystem för individuella subsystem integrerade med den centrala styrenheten 20 varvid den centrala styrenheten direkt styr egenskaperna hos subsystemet. 10 15 20 25 30 521 017 Chassistyrsystemet 30 är anordnat att styra justerbara chassiparametrar hos fordonet i enlighet med det valda manövermodet eller personliga inställningar om sådana finns tillgängliga. Styrbara chassiparametrar innefattar fjärdrings- parametrar såsom dämpning och styvhet, fordonets markfria höjd, horisontell nivellering, hjulspårning och liknande. Genom att styra dessa parametrar kan chassit anpassas för optimala prestanda i olika körsituationer eller manöver-moder vilket beskrivs nedan.

Motorstyrsystemet 40 är anordnat att styra prestandan hos fordonets motor med avseende på parametrar såsom effekt, vridmoment, bränsleförbrukning, utsläppsnivå, varaktighet och liknande.

Styrsystemet för drivlinan 50 är anordnat att styra justerbara parametrar hos drivlinan i fordonet i enlighet med det valda manövermodet eller personliga inställningar om sådana finns tillgängliga. Styrbara drivlineparametrar innefattar manöverparametrar för växellådan, två/fyrhjulsdriftsval, antislir-instållningar och liknande.

Styrsystemet för styrningen 60 är anordnat att styra justerbara parametrar för styrningen i fordonet i enlighet med det valda manövermodet eller personliga inställningar om sådana fmns tillgängliga. Styrbara parametrar för styrningen innefattar graden av servoassistans, rattutväxling och liknande.

Klimatstyrsystemet 70 är anordnat att styra klimatet i fordonet.

Sätesstyrsystemet 80 är anordnat att styra justerbara parametrar för sätena i fordonet i enlighet med det valda manövermodet eller personliga inställningar om sådana finns tillgängliga. Styrbara sätesparametrar innefattar personifierade komfortparametrar för justering av individuella säten, parametrar för automatisk justering av lastutrymmet genom förflyttning eller hopfällning av säten, och parametrar som definierar modrelaterade omvandlingar av säten till komfortmod, skålat mod eller liknande. 15 20 25 30 ' 521 017 Fordonstyrsystemet 10 innefattar vidare ett förargränssnitt 90 vilket företrädesvis innefattar ett inmatningsarrangemang 92 och ett utmatnings- arrangemang 94.

Inmatningsarrangemanget 92 bildas exempelvis av en eller flera tryckknappar, en styrenhet av joysticktyp, taligenkånning, eller någon kombination av dessa.

Utmatningsarrangemanget 94 formas exempelvis av en grafisk display, indikationslampor eller dioder, ljud/ röstmeddelanden, eller någon kombination av dessa.

En föredragen utföringsform av förargränssnittet beskrivs i detalj nedan.

Fordonstyrsystemet 10 innefattar vidare ett antal sensorer 100-130 för registrering av rådande anvåndningsförhållanden. I denna första utföringsform representeras sensorerna 100-130 av ett antal lastsensorer 100, en dragsensor, 110, en hastighetssensor 120, och en lutningssensor 130. De aktuella manöverförhållandena som följaktligen registreras innefattar fordonets last, dragning, hastighet och lutning. Företrädesvis finns en lastsensor associerad med varje hjuls íjärding, för noggrann registrering av lasten i fordonet. Lastsensorerna 100 registrerar lasten både när fordonet står still och när det rör sig. Dragsensorn 110 är en sensor som är anordnad att känna av om fordonet används för dragning av en släpvagn eller liknande och den kan ge en svarsignal till den centrala styrenheten 20 exempelvis som svar på kraften som appliceras på en dragkrok, om en löstagbar dragkrok är anordnad på plats, om en släpvagn ansluts elektriskt till fordonet eller liknande. Hastighetssensorn 120 ger en signal som motsvarar fordonets aktuella hastighet. Och lutningssensorn 130 registrerar fordonets lutning.

Fordonssystemet 10 kan vidare innefatta ett antal styrbara tillbehörssystem 140- 180 vilka häri representeras av en elektrisk utfällbar dragkrok 140, ett elektriskt utfällbart takräcke 150, elektriskt förlängningsbara yttre backspeglar 160, elektrisk justerbara spoilers och kjolar 170, och elektriskt utvikbara skyddslister eller Stötfångare för chassit 180. Den elektriskt utvikbara dragkroken 140 har två funktionsmoder: ett dragmod och ett undangömt mod. I dragmodet kan kroken användas för dragning av en släpkärra eller liknande medan bruk av densamma 10 20 25 30 521 017 10 förhindras i det undangömda modet. På ett liknande sätt har det elektriskt utfällbara takräcket 150 ett lastmod och ett undangömt mod. Det elektriskt utfällbara takräcket 150 kan vidare utrustas med automatiska lasthållarorgan vilka företrädesvis kan justeras i enlighet med ett antal memorerade positioner. Det elektriskt utbytbara takräcket 150 kan vidare användas som bärare för extraljus.

De elektriskt förlängningsbara yttre backspeglarna 160 kan förlängas för att erhålla acceptabel bakätsikt när en bred släpkärra dras bakom fordonet såsom en husvagn eller liknande. De elektriskt justerbara spoilerna och kjolarna 170 används för att förändra fordonets aerodynamiska egenskaper beroende på manövermod och hastighet. De elektriskt utfällbara skyddslísterna eller stötfångarna för chassit 180 är belägna under fordonet och har två funktionsmoder: ett undangömt mod och ett skyddsmod. I skyddsmodet skyddar chassiskyddslisterna chassit från skador vid terrängkörning.

Såsom nämnts ovan är fordonstyrsystemet 10 avsett att användas i åtminstone två förutbestämda manövermoder. Exempel på sådana moder är Komfort, ekonomi, sport, Terräng, last, noll-emission, och parkering. Huvud-egenskaperna för varje sådant mod är: Komfort Kan också hänvisas till som normalt körmod och kännetecknas av en hög komfortnivå på alla sätt såsom bekväm fjärdring och jämn automatisk växling.

Ekonomi Alla justerbara parametrar optimeras för att erhålla lägsta möjliga bränsle- förbrukning. Fordonstyrsystemet 10 kan instruera (förevisa) föraren hur denne skall köra för att erhålla minskad bränsleförbrukning.

Sport 10 15 20 25 30 521 017 11 Egenskaperna för chassiinställningarna ändras för att förbättra väghållningsegenskaperna, exempelvis görs fjärdringen hårdare, aktiv krängnings- hämning aktiveras och liknande. Växellådan och motorinställningarna ändras för att erhålla ökad effekt och snabb acceleration. De aerodynamiska egenskaperna förbättras genom att förändra inställningarna hos de elektriskt justerbara spoilema och kjolarna 170, och/ eller genom att luta fordonets kropp.(ñg. 2a).

Terräng Chassit höjs för att öka fordonets markfria gång och fyrhjulsdrivning aktiveras.

Växellåda och motorinställningarna ändras för att erhålla förbättrat vridmoment och förbättrade låghastighetsegenskaper. De elektriskt styrbara chassi- skyddslistema eller stötfångarna 170 sätts i skyddsmod. (fig. 2b) Last Fjärdringen justeras i enlighet med vikten, växellådan och motorinställningarna ändras för att erhålla ökat vridmoment, och fyrhjulsdrift aktiveras. (fig. 2c).

Noll-emission Åtgärder vidtas så att fordonet inte släpper ut några avgaser.

Parkering Beroende på fordonstypen höjs eller sänks fordonets chassi för att underlätta insteg och ursteg ur fordonet.

Det är givetvis så att egenskaperna för de olika moderna kan ändras och anpassas till fordonet i vilket fordonstyrsystemet 10 anordnas. Alla föreslagna moder är inte nödvändigtvis heller tillgängliga i fordon som är utrustade med fordonstyrsystemet 10 enligt uppfinningen, exempelvis kan antalet moder som fmns tillgängliga i ett fordon anpassas till fordonstypen. Förutom de funktionella modegenskaperna som 10 15 20 25 30 521 017 12 föreslagits ovan kan ytterligare egenskaper förändras mellan modomvandlingarna såsom fordonets utseende och ljudintryck.

I en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är den centrala styrenheten 20 anordnad att begränsa modval i enlighet med ett antal förutbestämda manöverregler för att säkerställa maximal prestanda och säker användning av fordonet i de olika moderna. Exempel på sådana regler är: a. Sportmod kan inte väljas när lasten som registreras av lastsensorerna 100 överstiger en förutbestämd lastgräns. b. Sportmod kan inte väljas när dragsensorn l lO indikerar att en släpvagn eller liknande är ansluten till dragkroken. När fordonet är utrustat med en elektriskt utfällbar dragkrok 140 är det inte möjligt att välja Sportmod när dragkroken är i dragläge. På motsvarande sätt kan den elektriskt utfällbara dragkroken 140 inte anordnas i dragposition när fordonet befmner sig i sportmod. c. Det elektriskt utfällbara takräcket 150 kan inte väljas i sportmod. d. Lastmod väljs automatiskt när lasten som registreras av last- sensorerna överstiger en förutbestämd nivå. e. Lastmod väljs automatiskt när dragsensorn 110 indikerar att en släpkärra eller liknande har hakats på dragkroken. När fordonet är utrustat med en elektriskt utfällbar dragkrok 140 väljs lastmod automatiskt när dragkroken sätts i ciragläge. f. I terrängmod är fordonet begränsat att användas under en förutbestämd hastighetsgräns, och om hastigheten som registrerats av hastighetssensorn 120 når hastighetsgränsen förhindrar fordonstyrsystemet 10 ytterligare acceleration. 15 20 25 30 521 017 13 g. Terrängmodet låses när lutningsvinkeln som registreras av lutningssensorn 130 överstiger ett förutbestämt värde vilket indikerar att fordonet befinner sig i en avancerad terrängsituation. h. Sportmodet kan inte väljas direkt från terrängmodet. Dvs. fordonet måste sättas i ett annat icke terrängmod innan sportmodet kan väljas.

En stor fördel med begränsade manövermod är att fordonets egenskaper för sådana moder kan sättas till mer extrema nivåer utan risk för skada på fordonet på grund av icke lämplig användning av fordonet. En annan fördel är att osäker användning av fordonet på grund av överlast eller hög hastighet i icke lämpliga moder förhindras, utan att begränsa fordonets användning för att köra tunga laster eller höghastighetskörning vid lämpliga förhållanden i korrekta moder.

Reglerna a och b, begränsar båda icke lämpligt användandet av fordonet i sportmod med hänsyn till den totala lasten hos fordonet. Genom att sätta den totala lastgränsen för sportmod till en nivå som för en konventionell medelklass bil exempelvis motsvarar lasten av två personer, kan inställningarna för subsystemen sättas till en nivå som motsvarar prestandan hos en sportbil med två säten. Om sådana extrema inställningar var tillgängliga under alla förhållanden finns det uppenbar risk att fordonet kan skadas, speciellt motorn och drivlinan. Detta kan jämföras med konventionella mellanklassbilar som finns tillgängliga som extrema sportversioner vilka måste bibehållas vid en ”säker nivå” för att förhindra skador på fordonet, varvid topprestanda undantas samtidigt som användning för körning med tung last och/ eller dragning av släpvagn eller liknande förhindras permanent genom modellregler eller liknande.

Regel c är huvudsakligen avsedd att begränsa möjligheten att lasta saker på fordonets tak. Det är mycket oönskat att eventuell last utsätts för de stora krafter som kan uppnås i sportmod varvid lasten kan lossna. Ett takräck har vidare en negativ effekt på fordonets aerodynamik speciellt om det används för att bära en last. l0 l5 20 25 30 521 017 14 Reglerna d och e borgar för bästa prestanda när fordonet används för att köra tunga laster och / eller används för dragning. Genom att automatiskt välja lastmodet när fordonet är tungt lastat, förhindras överdriven slitning och risk för skador på motorn och drivlinan samtidigt som bästa möjliga komfort erhålls för föraren med avseende på hög låghastighetseffekt, vägstabilitet och liknande. Såsom indikeras i regel e är en elektriskt utfällbar dragkrok 130 företrädesvis exklusivt associerad med detta mod varvid användning av fordonet för dragning i andra moder effektivt förhindras.

Eftersom terrängmodet är avsett för användning vid låghastighetsförhållanden där ökad tillgänglighet krävs och därför har begränsade höghastighets-egenskaper förhindrar regel f användning av terrängmodet vid hastigheter som överstiger en förutbestämd hastighetsgräns. Regel g förhindrar omställning från terrängmod till icke terrängmod av misstag i situationer där terrängmod krävs för att bibehålla tillgängligheten. Om sportmod kan väljas direkt från terrängmod finns en risk att sportmod väljs när vägförhållandena är för dåliga vilket kan resultera i skador på chassit och /eller spoilers. Regel H förhindrar därför att sådan direkt omställning sker genom att ett, med avseende på markfrigängen, mellanliggande mod måste väljas innan sportmodet finns tillgängligt. Om vägförhållandena därvid är för dåliga ger det mellanliggande modet föraren en andra chans att inse detta och återgå till terrängmod om så är nödvändigt.

I en annan utföringsform av uppfinningen kan de olika moderna innefatta ett eller flera pararneteranpassade moder som är associerade med manöverreglerna genom vilka det valda modet anpassas till olika parametrar såsom last, hastighet och liknande. Som exempel kan regel a innefatta automatiskt val bland två eller flera lastanpassade sportmoder, vart och ett associerat med ett förutbestämt lastintervall så att egenskaperna hos sportmodet automatiskt anpassas till den aktuella lasten i fordonet. I alternativa utföringsformer kan andra subsystem, sensorer, tillbehörssystem innefattas i fordonstyrsystemet 10 enligt uppfmningen. I en grundläggande utföringsform av fordonstyrsystemet 10 har det möjlighet att styra ett antal styrbara subsystem i ett motorfordon 30-80 enligt åtminstone två förutbestämda fordonsmanövermoder, det innefattar åtminstone en sensor 100-130 10 20 25 30 521 017 15 för registrering av rådande drivförhållanden, och den centrala styrenheten är anordnad att begränsa tillgången till åtminstone ett av de förutbestämda manövermoderna som svar på ett utvärde från åtminstone en sådan sensor 100- l 30.

Förargränssnittet: För att vidare förhindra användning av fordonet i ett icke lämpligt manövermod, för att förenkla användningen av fordonet i det aktiva manövermodet och för att bibehålla en hög säkerhetsnivå, är det av stor betydelse att fordonets förare informeras och görs uppmärksam på det aktiva modet på ett intuitivt och enkelt sätt. För att möta dessa krav är förargränssnittets 90 utmatningsarrangemanget 94 företrädesvis helt integrerat med fordonets instrumentpanel.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen bildas instrumentbrädan av en grafisk display såsom en LCD, EL, CRT eller plasmadisplay på vilken de normala mätarna och visarna, såsom hastighetsmätare, varvräkriare, och den bränslemätare visas som grafiska element i modanpassade instrumentbräde bilder som är enkla att skilja från andra. Figurerna 3b till 3e visar schematiska exempel av fyra modanpassade instrumentbräde bilder 300, medans bilden som visas i figur 3a är en schematisk vy som används i illustrativa syften, 3b är anpassad för komfortmod, fig. 3c för sportmod, figur 3d för terrängmod, och figur 3e för parkeringsmod.

För att underlätta uppfattbarheten av instrumentbrädan vid modbyten bibehålls en enhetlig struktur genom de olika modanpassade instrumentbrädebilderna 300, såsom kan se i figurerna 3a till 3e. Såsom visas i figur 3a är instrumentbrädebilden 300 till designen lik en konventionell instrumentbräda och består väsentligen av en centralt anordnad huvudsektion 310 för visning av vital körrelaterad information och två submeny/ informations områden 320a, 320b som är närliggande huvudsektionen 310. Mer specifikt innefattar huvudsektionen en stor väsentligen cirkulär analog mätare 312 för visning av hastigheten (eller varvtalet vid sportmod), ett växelfält 314 för att visa vald växel och ett informationsfält 316 för visning av annan information och viktiga larm. Huvudsektionen 310 innefattar vidare sex 10 15 20 25 30 521 017 16 valfält 340 a-f som är placerade längs dess yttre omkrets, tre genvägsfält 350 a-c vid den undre delen och ett textfält 360 för visning av det aktiva modet i textformat.

Valfälten 340 bildar en del i ett menysystem som används för att styra egenskaperna hos fordonstyrsystemet 10 och placeringen relativt i sektionens 310 centrum indikerar hur valfälten 340 väljs med förargränssnittets 90 inmatningsarrangemanget 92. De modanpassade instrumentbrädebilderna är vidare anpassade för att underlätta användning av fordonet i det aktiva manövermodet på så sätt att det visar modspecifika mätare och tillgängliga val.

Fig. 3b visar ett exempel av en instrumentbrädebild för komfortmod. Här används den analoga mätaren 312 för visning av hastigheten, växelfältet 314 visar den valda växeln genom att visa upp den motsvarande symbolen och informationsfältet 316 används för att visa tiden, körsträckan och om nödvändigt viktiga larm. De fyra valfälten 340 a-d används för att komma åt submenyer för styrning av ljudutrustning, mobiltelefon, klimatstyrning, respektive navigationssystem. I huvudmenyn är funktionerna som associeras med genvägsfälten 350 a-c direkt val av de alternativa manövermoderna, sport, terräng respektive last, men när något av valfälten 340 a-d har valts ändras funktionen av dessa, vilket beskrivs mer i detalj nedan. I huvudmenyn används vidare submeny/informationsareorna 320a, 320b endast för att visa utomhustemperatur respektive bränslenivå. Men de stora oanvända områdena används för att visa submenyer när något valfälten 340a-d har valts.

Fig. 3c visar ett exempel på en instrumentbrädebild 300 för sportmod. Till skillnad från komfortmod används den analoga mätaren 312 för att visa varvtalet, växelfältet 314 visar den manuellt valda växeln som en siffra och informationsfältet 316 används för att Visa hastigheten i siffror och om nödvändigt viktiga larm.

Valfälten 340 e och f visar vidare hur manuell växling utförs och i detta mod hänvisar det till växlíngsknappar på ratten. Funktionerna som associeras med genvägsfälten 350 a-c är direkt val av de alternativa manövermoderna, komfort, terräng respektive last. 15 20 25 30 521 017 17 Fig. 3d visar ett exempel på en instrumentbrädebild 300 för terrängmod. På samma sätt som i komfortmod används den analoga mätaren 312 för att visa hastigheten men i detta fall med ett reducerat hastighetsintervall eftersom modet begränsat för användning under en förutbestämd hastighetsgräns. Växelfälten 314 visar den valda växeln genom att lysa upp den lämpliga symbolen och informationsfältet 316 används för att visa en kompass och när det är nödvändigt viktiga larm. Liksom ovan är funktionen som associeras med genvägsfälten 350 a och c direkt val av de alternativa manövermoderna komfort respektive last, men genvägsfältet 350 b används inte eftersom manöverregeln h inte tillåter direkt val av sportmod från terrängmod. Områdena som vidare normalt används för valfälten 340 e och f används för att visa lutningsmätare.

Fig. 3 e visar ett exempel på en instrumentbrädebild för parkeringsmod. För att utnyttja en större del av instrumentbrädedisplayen för informations/ underhållningssyften eller liknande har huvudsektionen 310, vilken nu har formen som ett informations / underhållningsfönster 3 15, förstorats på bekostnad av submeny/informationsområdena 320 a, 320 b, och submenyerna visas nu direkt i informations / underhållningsfönstret 315. Ett stort antal informations / underhållningsmöjligheter finns tillgängliga för föraren vid parkeringsmod vilket kommer att diskuteras nedan, och valfälten 340 e och f plus det tillkommande valfältet 340 g används för att göra dessa egenskaper tillgängliga.

Det tillkommande valfältet 340 används för att komma åt olika icke modspecifika egenskaper och tillbehör såsom den elektriskt utfällbara dragkroken och liknande.

I alternativa utföringsformer av manövermodanpassade instrumentbrädebilder 300 är det möjligt att få tillgång till icke modspecifika egenskaper och tillbehör, men egenskaperna eller tillbehören som kan väljas i de olika moden begränsas genom manöverreglerna a-f.

För att ytterligare särskilja de olika modanpassade instrumentbrädebilderna 300 är de företrädesvis designade genom att använda olika färgscheman och bakgrundsmönster. I en utföringsform har instrumentbrädebilden 300 för komfortmod en svart bakgrund och gulröda instrument på samma sätt som en 15 20 25 30 521 017 »u :x- 18 konventionell instrumentbräda, instrumentbrädebilden 300 för transportmod har en blå bakgrund, och instrumentbrädebilden 300 för terrängmod har en grön bakgrund.

Fig. 4 visar schematiskt de olika menyvalen för valfälten 340a-f och genvägsfälten 350 a-c i huvudmenyn för sportmodet. De fyra valfälten 340 a-d används för att nå submenyerna för ljudunderhållning, mobiltelefon, klimat- styrning respektive navigationssystemen. Om ett av valfälten 340 a-d väljs visas den tillhörande submenyn i informationsfältet och vidare val kan göras i submenyn.

Såsom nämnts ovan kan inmatningsarrangemanget 92 vara av flera olika typer. I en föredragen utföringsform som visas i figur 5 är inmatningsarrangemanget 92 lämplig för att anordnas i mittkonsolen och innefattar ett styrorgan av j oysticktyp 400. En rotationsväljare 410 och en tryckknapp 420 vilka båda är anordnade på styrorganet 400. Och tre genvägsknappar 430 som är anordnade framför styrorganet 400. För att underlätta val av valfält vid körning vid ojämna förhållanden, styrs företrädesvis manöverorganet 400 till ett antal förbestämda positioner motsvarande huvudsektionens valfält. Inmatningsarrangemanget 92 kan vidare innefatta ett antal genvägsknappar på ratten, som är anordnade på ratten för att ge direkt tillgång till viktiga egenskaper.

Figur 6 visar hur ett valfält väljs med manöverorganet 400 varvid en submeny visas i informationsfältet 320 b. Valet i submenyn utförs genom den roterbara väljaren 410 och tryckknappen 420.

I en speciell utföringsform utnyttjas kraftåtermatningsstyrt menyval (force feedback) varvid manöverorganet genom kraftåtermatning förhindras att föras i riktningar som inte motsvarar ett tillgängligt valfält 340 a-f. På detta sätt kan antalet valfält 340 a-f variera mellan olika manövermod och menynivåer, och styrda val kan uppnås för ett obestämt antal valfält 340 a-f längs huvudsektionens 310 yttre omkrets.

Virtuell hjälpförare ny. .> 521 017 19 För att ytterligare öka den säkra användningen av fordonet programmeras styrenheten 20 att begränsa informationen som föraren kan få tillgång till beroende på körsituationen. För att uppnå detta har ett antal tillgångsbegränsande regler formulerats, enligt vilka styrenheten avgör vilken information och vilka egenskaper som finns tillgängliga i en specifik situation. Exempel på sådana tillgångsbegrånsande regler visas i tabell l. 10 521 017 20 Tabell 1: generella menysystem mobiltelefon elektronisk information / kör- post underhållnin funktioner g Parkeringsmod Ja Ja Ja Ja Ja 1 - 60 km/Tim. Ja Nej Ja Nej Nej bebyggt område 61-120 km/Tim. Ja Ja Ja Nej Nej mötande trafik 61-120 km/Tim Ja Ja Ja Ja Nej motorväg 121 - Ja Nej Nej Nej Nej I tabellen beror de olika säkerhetsnivåerna i huvudsak på hastigheten och körtypen men andra viktiga faktorer som kan föras in i reglerna är väderlek, sikt, undantagsområden (i närheten av skolor och liknande, vägavsnitt med hög olycksstatistik), trafikrapporter och liknande.

Uppfinningen enligt den föreliggande ansökan har därvid beskrivits i detalj och genom hänvisning till föredragna utföringsformer och det är uppenbart att modifieringar och variationer är möjliga utan att avvika från uppfinningens omfång såsom den definierats i de bifogade kraven.

Claims (22)

10 15 20 25 30 521 017 2 1 PATENTKRAV

1. Fordonstyrsystem (10) med förmåga att styra ett antal styrbara subsystem (30-80) i ett motorfordon enligt åtminstone två förutbestämda fordonsmanövermoder, styr- systemet innefattar en central styrenhet (20) för styrning av fordonets subsystem (30-80), och ett förargränssnitt (90) med ett inmatningsarrangemang (92) och ett utmatningsarrangemang (94) för val av manövermod, kännetecknat av att det innefattar åtminstone en sensor (100- 130) för registrering av rådande användningsförhållanden och att den centrala styrenheten (20) är anordnad att begränsa tillgängligheten till åtminstone ett av de förutbestämda manövermoderna som svar på ett utmatat värde från åtminstone en sensor (100- 130).

2. Fordonstyrsystem (10) enligt krav l, kännetecknat av att det innefattar åtminstone en lastsensor (100) för registrering av lasten i fordonet.

3. Fordonstyrsystem (10) enligt krav 1, kännetecknat av att det innefattar åtminstone en dragsensor (110) anordnad att känna om fordonet används för dragning av en släpvagn eller liknande.

4. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av att det innefattar åtminstone en hastighetssensor (120) anordnat att ge en signal som motsvarar fordonets hastighet.

5. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-4 kännetecknat av att det innefattar åtminstone en lutningssensor (120) anordnad att registrera fordonets lutning.

6. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att det innefattar åtminstone ett styrbart tillbehörssystem (140-180) och att den centrala styrenheten (20) är anordnad att begränsa tillgängligheten till åtminstone ett av de förinställda manövermodena som svar på ett funktionsmod för åtminstone ett tillbehörssystem (140- 180). 10 15 20 25 30 521 017 22

7. F ordonstyrsystem (10) enligt krav 6, kännetecknat av att det innefattar ett styrbart tillbehörssystem i form av en utfällbar dragkrok (140).

8. Fordonstyrsystem (10) enligt krav 6 eller 7, kännetecknat av att det innefattar ett styrbart tillbehörssystem i form av ett utfällbart takräcke (150).

9. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-8 vari ett av de förutbestämda fordonsmanövermodena är ett sportmode, kännetecknat av att sportmodet inte kan väljas när lasten som registreras av lastsensorerna (100) överstiger en förutbestämd lastgräns, eller om dragsensorn (110) indikerar att en släpvagn eller liknande finns anordnad på dragkroken.

10. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven l-9 vari ett av de förutbestämda fordonsmanövermodena är ett lastmod, kännetecknat av att lastmodet automatiskt väljs när lasten som registrerats av lastsensorerna (100) överstiger en förutbestämd lastgräns, och när dragsensorn (110) indikerar att en släpvagn eller liknande är anordnad på dragkroken.

11. 1 1. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-10 vari ett av de förutbestämda fordonsmanövermodena är ett terrängmod, kännetecknat av att fordonstyrsystemet (10) i terrängmod förhindrar ytterligare acceleration när hastigheten som registrerats av hastighetssensorn (120) når en förutbestämd hastighetsgräns och att terrängmodet låses när lutningsvinkeln som registreras av lutningssensorn (130) överstiger ett förutbestämt värde.

12. Fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1-11, kännetecknat av att utmatningsarrangemanget (94) är integrerat med en instrumentbräda av displaytyp och i att instrumentbrädebilden är modanpassad för varje förutbestämd manövermod.

13. Bil, kännetecknad av att den innefattar ett fordonstyrsystem (10) enligt något av kraven 1- 12. 10 15 20 25 30 521 017 23

14. Förargränssnitt (90) för styrning av ett fordonstyrsystem (10) med möjlighet att styra ett antal styrbara subsystem i ett motorfordon enligt åtminstone två förutbestämda fordonsmanövermoder, kännetecknat av att det innefattar en instrumentbräda av displaytyp som är anordnad att visa en instrumentbrädebild, och att instrumentbrädebilden är modanpassad för varje förutbestämt manövermod.

15. Förargränssnitt (90) enligt krav 14, kännetecknat av att varje modanpassad instrumentbrädebild innefattar en centralt anordnad huvudsektion (3 10) för visning av vital körrelaterad information och två submeny/informationsområden (320 a, 320 b) vid sidan om huvudsektionen (310).

16. Förargrånssnitt (90) enligt krav 15, kännetecknat av att huvudsektionen (310) innefattar en väsentligen cirkulär analog mätare (312) för visning av hastighet eller varvtal, ett växelfält (314) för visning av vald växel, ett informationsfält (316) för visning av annan information och viktiga larm, ett antal valfält (340 a-h) anordnade längs huvud- sektionens (310) periferi, och tre genvägsfält (350 a-c) vid den undre delen.

17. Förargränssnitt (90) enligt krav 16, kännetecknat av att valfälten (340 a-h) bildar en del av ett menysystem som används för att styra egenskaperna hos fordonstyrsystemet (10), och placering relativt huvudsektionens (310) centrum indikerar hur valfälten (340 a-h) väljs med ett inmatningsarrangemang (92) i förargränssnittet (90).

18. Förargränssnitt (90) enligt krav 17, kännetecknat av att inmatningsarrangemanget (92) innefattar ett manöverorgan av joysticktyp (400), en roterbar väljare (410) och en tryckknapp (420) vilka båda är anordnade på manöverorganet (400), och tre genvägsknappar (430) anordnade framför manöverorganet (400). 10 15 20 521 017 24

19. Förargränssnitt (90) enligt krav 18, kännetecknat av att manöverorganet av joystick typ (400) styrs till ett antal periferipositioner motsvarande valfälten hos huvudsektionen.

20. Förargränssnitt (90) enligt krav 19, kännetecknat av att manöverorganet av j oystick typ (400) styrs av ett kraftåtermatningsarrangemang.

21. Metod för manövrering av ett fordonstyrsystem (10) med möjlighet att styra ett antal styrbara subsystem i ett motorfordon enligt åtminstone två förutbestämda fordonsmanövermoder, fordonstyrsystemet (10) innefattar en central styrenhet (20) för styrning av motorfordonets subsystem, och ett förargränssnitt (90) för val av manövermod, kännetecknad av steget: begränsning av möjliga modval i enlighet med ett antal förutbestämda manöverregler.

22. Metod enligt krav 21, kännetecknad av steget: registrering av rådande driftsförhållanden genom användning av åtminstone en sensor (100- 130), och att åtminstone en manöverregel begränsar tillgänglighet till åtminstone ett av de förutbestämda manövermodena som svar på ett utmatat värde från åtminstone en sensor (100-130).