DE102006024615B4

DE102006024615B4 - Verfahren zur Auswahl und Anzeige einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion einer Bedieneinrichtung in einem Fahrzeug und Bedieneinrichtung

Info

Publication number: DE102006024615B4
Application number: DE102006024615.2A
Authority: DE
Inventors: Christoph Wäller; Dr. Bohnenberger Thorsten; Katharina BACHFISCHER; Martin Hofmann; Yongmei Wu
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2026-05-27
Also published as: DE102006024615A1

Abstract

Verfahren zur Auswahl und Anzeige einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion einer Bedieneinrichtung in einem Fahrzeug, wobei- kontextbezogene Basisdaten erfasst werden,- die Basisdaten so interpretiert werden, dass situationsabhängige Kontextdaten gewonnen werden,- in Abhängigkeit von den Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelt wird und- eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung angezeigt wird, die in einem gesonderten Anzeige- und/oder Interaktionsbereich (18) in einer Optionsleiste (19) oder durch einen Pop-Up-Dialog erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl und Anzeige einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion einer Bedieneinrichtung in einem Fahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung eine Bedieneinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung zur Wiedergabe einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion der Bedieneinrichtung.
Moderne Fahrerinformationssysteme bieten dem Fahrer eine Fülle von Informationen, die nur zum Teil für die primäre Aufgabe des Fahrers, nämlich der Fahrzeugführung, benötigt werden. Viele Fahrerinformationssysteme passen sich den aktuellen Bedürfnissen und Zielen des Fahrers nur bedingt an und erfordern umständliche Bedienabläufe, um eine zufrieden stellende Information des Fahrers zu erzielen.
Über die derzeit bekannten Bedieneinrichtungen ist eine Vielzahl von Funktionen, die im Fahrzeug verfügbar sind, zugänglich. Aufgrund dieser Vielfalt sind jedoch häufig lange Bedienvorgänge notwendig, um innerhalb einer komplexen Menüstruktur die gewünschte Funktion zu finden und aufzurufen. Diese statische Struktur bekannter Bedieneinrichtungen führt jedoch zu einer Ablenkung des Fahrers, falls er eine bestimmte Bedienfunktion während der Fahrt aufrufen will. Es ist daher wünschenswert, für die Bedienung verschiedener Funktionen des Fahrzeugs Bedienabläufe bereitzustellen, welche die Aufmerksamkeit des Fahrers in erster Linie auf der Straße belassen und nicht in die Tiefen von Menüstrukturen lenken.
Die nachveröffentlichte DE 10 2006 017 855 A1 beschreibt ein Verfahren zum Gewinnen von situationsabhängigen Kontextdaten in einem Fahrzeug. Hierbei werden kontextbezogene Basisdaten erfasst und so interpretiert, dass Kontextdaten gewonnen werden, denen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zugeordnet ist. Darauf basierend erfolgt eine Auswahl von Informationen, die einem Fahrzeuginsassen zur Kenntnis gebracht werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Bedieneinrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit welchen Bedienfunktionen schnell und einfach aufgerufen werden können, ohne den Nutzer, insbesondere den Fahrer eines Fahrzeugs, von anderen Tätigkeiten, insbesondere dem Fahren des Fahrzeugs, abzulenken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden kontextbezogene Basisdaten erfasst und so interpretiert, dass situationsabhängige Kontextdaten gewonnen werden. In Abhängigkeit von den Kontextdaten wird ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelt und eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung angezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren passt somit die visuelle Darstellung auf einer Anzeige der spezifischen Situation des Nutzers und des Fahrzeugs derart an, dass die Darstellung dem wahrscheinlichsten Bedienziel zugeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Nutzer in der jeweiligen Situation relevante Bedienfunktionen schnell aufrufen kann, ohne z. B. durch Menüstrukturen navigieren zu müssen. Dabei kann insbesondere die Informationsmenge, die der Nutzer für die Bedienung aufnehmen muss, erheblich reduziert werden und hierdurch auch die Interaktionszeit des Nutzers mit der Bedieneinrichtung verkürzt werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass z. B. der Fahrer des Fahrzeugs während der Fahrt durch die Bedienung der Bedieneinrichtung nicht übermäßig abgelenkt wird.
Unter „kontextbezogenen Basisdaten“ werden im Sinne der Erfindung alle Einflussgrößen verstanden, die für den Kontext bzw. die Situation, in dem sich das Fahrzeug befindet, relevant sind und die gemessen, beobachtet, übertragen oder auf andere Weise erfasst werden können. Ihnen kann zwar ein Messfehler zugeordnet sein, ihnen ist jedoch keine Wahrscheinlichkeitsverteilung in dem Sinne zugeordnet, dass in die Bestimmung unsichere oder ungewisse Daten einfließen oder Einflussfaktoren unberücksichtigt bleiben. Im einfachsten Fall sind die Basisdaten Messwerte eines Sensors.
Unter Kontext wird allgemein jede Art von Information, die zur Beschreibung der Situation einer Entität genutzt werden kann, verstanden. Eine Entität ist dabei eine Person, ein Ort oder ein Objekt mit Relevanz für die Interaktion zwischen einem Benutzer und einer Anwendung, einschließlich des Benutzers und der Anwendung selbst. Hier werden unter dem Kontext der Interaktion des Fahrers mit dem Fahrzeug alle Informationen verstanden, die für die Interaktion des Fahrers mit dem Fahrzeug relevant sind. Das sind insbesondere die aktuelle Situation und ein Benutzermodell des Fahrers.
Die Beschreibung der Situation lässt sich in Kategorien unterteilen. Man kann dabei zwischen der Situation im Fahrzeugumfeld (z.B. die eigene Position, die Position anderer Fahrzeuge, Wetter, Verkehrslage), der Situation im Fahrzeuginnenraum (Zustand und Verhalten des Fahrers und ggf. weiterer Insassen) und dem Fahrzeugzustand selbst unterscheiden.
Hinsichtlich des Benutzermodells können die individuellen Eigenschaften verschiedener Nutzer und die persönlichen Präferenzen des einzelnen Nutzers berücksichtigt werden. Die Erstellung einer Bedienhistorie, d.h. die kontinuierliche Speicherung und Auswertung von Daten hinsichtlich des Bedienverhaltens eines Nutzers kann als Basis für die Einschätzung solcher Präferenzen verwendet werden.
Obwohl sehr unterschiedliche kontext-adaptive Anwendungen und Funktionen im Fahrzeug denkbar sind, weisen diese die Gemeinsamkeit auf, sinnvoll mit Kontext umgehen zu müssen. „Mit Kontext umgehen“ bedeutet dabei Kontextinformationen zu sammeln, zu interpretieren und anzuwenden.
Unter „Kontextdaten“ werden im Sinne der Erfindung die Daten verstanden, die sich bei einer Interpretation der Basisdaten ergeben. Unter dem Begriff „Interpretation“ wird hier verstanden, dass Schlussfolgerungen auch bei unvollständigem Wissen gezogen werden. Aus diesem Grund kann den Kontextdaten eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zugeordnet sein, da sich bei der Interpretation der Basisdaten ggf. kein sicherer Wert für die Kontextdaten ermitteln lässt. Es lässt sich vielmehr nur die Wahrscheinlichkeit angeben, dass die Kontextdaten einen bestimmten Zustand annehmen.
Die Basisdaten können auf vielfältige Art gewonnen werden. Beispielsweise können die Basisdaten mittels Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden. Hierbei werden insbesondere alle Sensoren berücksichtigt, die in irgendeiner Form Daten liefern, welche für die Situation in dem sich das Fahrzeug befindet, in irgendeiner Form relevant sind. Ferner können die Basisdaten aus zumindest einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Speicher ausgelesen werden. Schließlich können Basisdaten mittels zumindest einer Kommunikationsschnittstelle von fahrzeug-externen Informationsquellen übertragen werden. Die Daten können beispielsweise über ein Mobilfunknetz oder ein drahtloses Datennetz übertragen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden als kontextbezogene Basisdaten z. B. folgende Daten erfasst: die Phase der Autofahrt, d. h. beispielsweise, ob die Fahrt gerade begonnen hat oder bald endet, ob es sich um eine Stadtfahrt oder eine Autobahnfahrt handelt oder ob man sich gerade in einem Stau befindet; die Bedienhistorie eines Nutzers; Fahrzeugdaten, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit, - beschleunigung und der Zustand der Beleuchtungsfunktionen sowie die Fahrtrichtung; Daten zur Verkehrssituation in der Umgebung und/oder auf der Route des Fahrzeugs; Daten über die Verfassung des Fahrers, wie z. B. physiologische und psychologische Daten; Daten zu den Fahrzeuginsassen; Daten zum Fahrzeuginnenraum; Uhrzeit und/oder Datumsdaten.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei der Ermittlung des wahrscheinlichsten Bedienziels ein vorhergehender Bedienschritt des Nutzers berücksichtigt. Es wird insbesondere die Wahrscheinlichkeit dafür berücksichtigt, dass einem vorhergehenden Bedienschritt des Nutzers ein anderer Bedienschritt folgt. Umfasst z. B. eine Bedienfunktion mehrere Bedienschritte, wird nach jedem Bedienschritt des Nutzers die Wahrscheinlichkeit dafür berechnet, welcher weitere Bedienschritt folgt. Der wahrscheinlichste nächste Bedienschritt wird dann dargestellt.
Die visuelle Darstellung kann in einem gesonderten Anzeige- und/oder Interaktionsbereich, in einer Optionsleiste oder durch einen Pop-Up-Dialog erfolgen. Außerdem kann die visuelle Darstellung ein Dialogfenster sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die visuelle Darstellung eine neue Bedienfunktion umfassen, die mehrere vorgegebene Funktionen umfasst, die kontextabhängig zu der neuen Bedienfunktion verknüpft werden. Auf diese Weise können situationsabhängig mehrere Bedienschritte zu einer neuen Bedienfunktion zusammengefasst werden, wodurch situationsabhängig die Bedienung verkürzt und vereinfacht werden kann.
Ferner ist es möglich, dass die visuelle Darstellung initiale Bedienschritte des Nutzers automatisch vervollständigt. Das Bedienziel ist in diesem Fall die wahrscheinlichste Eingabe, welche auf die initialen Bedienschritte des Nutzers folgt. Ggf. ist nach der automatischen Vervollständigung nur noch eine Bestätigung des Nutzers nötig, um die Bedienfunktion zu betätigen.
Bei der Interpretation der Basisdaten werden sehr heterogene Informationen aus verschiedenen Quellen ausgewertet. Für die Interpretation werden insbesondere Methoden aus dem Gebiet der künstlichen Intelligenz herangezogen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Interpretation der Basisdaten ein Bayes'sches Netz verwendet, dessen Variablen die Basisdaten bilden. Unter einem Bayes'schen Netz wird ein azyklischer, gerichteter Graph verstanden, in dem die Knoten Zufallsvariablen sind und die Kanten bedingte Abhängigkeiten zwischen den Variablen beschreiben. Jedem Knoten des Netzes ist eine bedingte Wahrscheinlichkeitsverteilung der durch ihn repräsentierten Zufallsvariable zugeordnet. Eltern eines Knotens v sind diejenigen Knoten, von denen aus eine Kante zu dem Knoten v führt. Eine Kante von einem Knoten u zu einem Knoten v bedeutet, dass u einen direkten Einfluss auf v hat. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Knotens quantifiziert den Einfluss, den die Elternknoten auf den Knoten haben.
Die Topologie des Bayes'schen Netzes kann als eine strukturierte Wissensbasis aufgefasst werden, aus der Informationen, die in einer Vielzahl von verschiedenen Situation gültig sind, herausgelesen werden können. Ein Bayes'sches Netz repräsentiert die allgemeine Struktur kausaler Prozesse in einer Domäne, statt die Details einer Vielzahl von Momentaufnahmen aus der Domäne.
Mit einem Bayes'schen Netz lässt sich die gemeinsame Wahrscheinlichkeitsverteilung aller beteiligten Variablen unter Ausnutzung bekannter bedingter Unabhängigkeiten kompakt repräsentieren. Sind X₁, ..., X_n einige der im Graphen vorkommenden Zufallsvariablen, so berechnet sich deren gemeinsame Verteilung als $P (X_{1}, \dots {,X}_{n}) = \prod_{i = 1}^{n} P (X_{i} | p a r e n t s (X_{i}))$
Hat ein Knoten keine Eltern, so handelt es sich bei der assoziierten Wahrscheinlichkeitsverteilung um eine unbedingte Verteilung (d.h. um a-priori Wahrscheinlichkeiten).
Die erfindungsgemäße Bedienrichtung ist gekennzeichnet durch Mittel zum Erfassen von Basisdaten, eine mit den Datenabfassungsmitteln gekoppelte Datenverarbeitungseinrichtung, mit welcher die Basisdaten derart interpretierbar sind, dass situationsabhängige Kontextdaten gewinnbar sind, und eine Einrichtung, mit welcher in Abhängigkeit von den Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelbar ist und eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung erzeugbar und an die Anzeigevorrichtung übertragbar ist.
Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung weist die gleichen Vorteile wie das vorstehend beschriebene Verfahren.
Die Mittel zum Erfassen der Basisdaten umfassen gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung Sensoren, einen oder mehrere Speicher, in denen Basisdaten gespeichert sind, und/oder eine Kommunikationsschnittstelle, über welche Basisdaten von fahrzeug-extemen Informationsquellen übertragbar sind.
Beispiele für die Mittel, durch welche Basisdaten zum Zustand des Fahrzeugs und seiner Umgebung erfasst werden, sind ausgewählt unter der folgenden Gruppe:
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Drehzahlsensor, Sensoren zum Messen des Abstands und/oder der Geschwindigkeit eines vorausfahrenden und/oder eines folgenden Fahrzeugs, Sichtweitensensoren, Außentemperatursensoren, Feuchtigkeits-, Regen- und/oder Nässesensoren, Sensoren zum Zustand des Scheibenwischers, Sonnenstrahlungssensoren, Tankfüllstandssensoren, Sensoren des Antiblockiersystems, des Spurhalteassistenten, des Bremsassistenten, der automatischen Distanzregelung und der Einparkhilfe, Sensoren für Verkehrsregelungen, wie Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Spurbegrenzungen, Sensoren für Fußgänger oder Radfahrer in der Nähe des eigenen Fahrzeugs, Dachgepäckträgersensoren, Sensoren für die Kofferraumbeladung, Daten des fahrzeuginternen CAN-Buses, Uhren, externe Informationsdienste, die z. B. Verkehrsinformationen, Nachrichten und Informationen zu Events oder einem Wildwechsel übertragen, Datenspeicher der Steuergeräte des Fahrzeugs und des Navigationssystems, vom Navigationssystem bestimmte oder über das Navigationssystems eingegebene Daten, wie z. B. die Zieladresse oder die Route zu einem bestimmten Ziel.
Beispiele für die Mittel, durch welche Basisdaten zum Innenraumzustand des Fahrzeugs erfasst werden, sind ausgewählt unter der folgenden Gruppe:
Sensoren für Zigarettenrauch, Sensoren für die Innenraumtemperatur, Sensoren zur Bedienung einzelner Bedienelemente im Fahrzeuginnenraum.
Beispiele für die Mittel, durch welche Basisdaten zu den Insassen des Fahrzeugs erfasst werden, sind ausgewählt unter der folgenden Gruppe:
Sensoren zur Identifikation der Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrers, Sensoren zum Bedienverhalten eines Fahrzeuginsassen, insbesondere eines Fahrers, wie z. B. Sensoren für die Bedienfrequenz bestimmter Bedieneinrichtungen, Sensoren für die Bedienfehlerrate und die Geschwindigkeit der Bedienung, Sensoren zur Erfassung physiologischer Daten des Fahrers, wie z. B. der Pulsfrequenz, der Atemfrequenz, der Griffdruckkraft am Lenkrad und/oder der Sauerstoffsättigung im Blut, des Hautleitwertes des Fahrers, Sensoren für die Blickrichtungserkennung und/oder Gestik- und Mimikerkennung, Speicher, in denen persönliche bzw. individuelle Daten von Fahrzeuginsassen, insbesondere des Fahrers gespeichert sind, wie z. B. das Alter, das Geschlecht und der Wissensstand, sowie persönliche Präferenzen, wie z. B. das Interesse an bestimmten Kategorien von Informationen.
Es wird bemerkt, dass von der Erfindung umfasst ist, dass nur einzelne der vorgenannten Mittel zum Erfassen der Basisdaten verwendet werden oder beliebige Kombinationen einer beliebigen Anzahl der vorgenannten Mittel oder weiterer Mittel verwendet werden.
Die Kommunikationsschnittstelle kann uni- oder bidirektional ausgestaltet sein. Sie kann eine Funkübertragung von Daten, wie z. B. ein Radio oder den Datenkanal für Verkehrsmeldungen umfassen. Ferner kann als Kommunikationsschnittstelle eine Mobilfunkeinrichtung vorgesehen sein.
Die Mittel zur automatischen Interpretation der Basisdaten verwenden gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ein Bayes'sches Netz, dessen Variablen die Basisdaten bilden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist die Anzeigevorrichtung zum stereoskopischen Anzeigen von Information ausgebildet. Die Anzeigevorrichtung zeigt dem Betrachter somit dreidimensionale Bilder. Im Unterschied zu einer perspektivischen zweidimensionalen Darstellung sieht bei der stereoskopischen Anzeige das eine Auge des Betrachters ein geringfügig anderes Bild als das andere Auge. Hierdurch wird eine reale dreidimensionale Darstellung erreicht. Die stereoskopische Anzeige von Bildern hat den Vorteil, dass der Betrachter die angezeigte Information sehr schnell und intuitiv erfassen kann. Bevorzugt ist die Anzeigevorrichtung zum autostereoskopischen Anzeigen von Information ausgebildet. Die autostereoskopische Anzeige von Bildern unterscheidet sich von der stereoskopischen Anzeige dadurch, dass bei ihr keine speziellen Vorrichtungen, wie beispielsweise Brillen oder dgl., nötig sind, um den dreidimensionalen Effekt beim Betrachten der Anzeige hervorzurufen.
Für die autostereoskopische Anzeige kann ein an sich bekanntes flaches Display mit einer Maske für die Trennung verschiedener Zwischenbilder verwendet werden. Die Maske ist beispielsweise eine wellenlängenselektive Filtermaske. Dieser Filter gibt die Lichtausbreitungsrichtungen der einzelnen Subpixel des Displays durch Abdecken bzw. Filtern vor. Einzelne Farbwerte der Pixel werden in verschiedenen Winkeln in den Raum abgestrahlt. Auf diese Weise lassen sich für die beiden Augen des Betrachters separate Bilder erzeugen, die beim Betrachter zu einem dreidimensionalen Bild zusammengesetzt werden. Dabei zeigt das Bild für das eine Auge eine leicht versetzte Betrachtungsposition relativ zu dem Bild, das für das andere Auge bestimmt ist.
Das Display kann beispielsweise ein Flachbildschirm, insbesondere ein TFT-LCD- oder PlasmaDisplay sein. Auf diesem Display kann eine optische Strukturmaske angebracht sein, welche die Trennung von Teilbildern für eine autostereoskopische Darstellung ermöglicht.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

1 zeigt die allgemeine Systemarchitektur eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung,
3 zeigt ein erstes Beispiel für eine visuelle Darstellung durch die Anzeigevorrichtung der Bedieneinrichtung,
4 zeigt ein zweites Beispiel für eine visuelle Darstellung durch die Anzeigevorrichtung der Bedieneinrichtung,
5 zeigt ein drittes Beispiel für eine visuelle Darstellung durch die Anzeigevorrichtung der Bedieneinrichtung.

1 zeigt die Systemarchitektur der Bedieneinrichtung. Die unterste Ebene betrifft die Sensorik 1, welche kontextbezogene Basisdaten erfasst. Die Basisdaten werden an die nächst höhere Ebene, nämlich die Interpretationsebene 2 übertragen. Bei der Kontextinterpretation werden komplexe Schlussfolgerungen über kausale Zusammenhänge zwischen den vielfältigen Situationsparametern gezogen, denen die Basisdaten zugeordnet sind. In dieser Ebene werden die Kontextdaten gewonnen. Wesentlich hierbei ist, dass Schlussfolgerungen auch bei unvollständigem Wissen gezogen werden und den Kontextdaten ggf. eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zugeordnet wird, welche von der Unvollständigkeit des Wissens abhängt. Die Koritextdaten werden dann einer Schnittstelle 3 zur Verfügung gestellt, auf die beliebige kontext-adaptiven Anwendungen 4 zugreifen können. Im vorliegenden Fall wird anhand der Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelt. Daraufhin wird eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung erzeugt und von einer Anzeigevorrichtung angezeigt.
Mit Bezug zu 2 wird ein Ausführungsbeispiel der Bedieneinrichtung für ein Fahrzeug beschrieben.
Auf der untersten Ebene sind im Fahrzeug Sensoren 5 vorgesehen, welche beobachtbare Daten erfassen. Die Sensoren 5 können alle üblicherweise in einem Kraftfahrzeug bekannten Sensorsysteme umfassen. Welche Sensoren 5 im Einzelnen verwendet werden, hängt von der kontext-adaptiven Anwendung ab. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zumindest folgende Sensoren 5 vorgesehen: ein Sensor, der die Phase der Autofahrt erfasst. Es wird insbesondere erfasst, ob die Fahrt gerade begonnen wurde, ob die Fahrt bald endet, ob es sich um eine Stadtfahrt oder eine Autobahnfahrt handelt und ob sich das Fahrzeug im Stau befindet. Dieser Sensor greift ggf. auf Daten eines Navigationssystems zu. Ferner ist ein Sensor, der die Bedienhistorie des Nutzers erfasst, vorgesehen. Des Weiteren werden Fahrzeugdaten vom CAN-Bus des Fahrzeugs ausgelesen. Es werden insbesondere Daten über die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, den Beleuchtungszustand und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs erfasst. Schließlich sind Sensoren vorgesehen, die Daten über die Verfassung des Fahrers erfassen. Diese Daten lassen insbesondere Rückschlüsse auf seine kognitive oder emotionale Belastung zu. Ferner wird die Anzahl der Personen im Fahrzeug erfasst. Außerdem wird die Tageszeit, die Jahreszeit und der Wochentag erfasst. Des Weiteren können Sensoren für vorausfahrende und folgende Fahrzeug vorgesehen sein. Die von den Sensoren 5 erfassten Daten werden an einen im Fahrzeug vorgesehen Datenbus 7 übertragen.
Ferner sind im Fahrzeug Speicher 6 vorgesehen, deren Daten auch über den Datenbus 7 ausgelesen werden können. Die auf dem Datenbus 7 vorliegende Daten werden über die Schnittstelle 10 an die Datenverarbeitungseinrichtung 9, die im Fahrzeug vorgesehen ist, übertragen.
Des Weiteren sind Kommunikationsschnittstellen 8 vorgesehen, über welche Basisdaten von fahrzeug-extemen Informationsquellen über die Schnittstelle 10 an die Datenverarbeitungseinrichtung 9 übertragen werden können. Die Kommunikationsschnittstelle 8 ist beispielsweise ein Empfangsgerät für einen digitalen Radio-Datendienst, über welchem Verkehrsinformationen übertragen werden (Traffic Message Channel, TMC). Auf diese Weise können über die Kommunikationsschnittstelle 8 die Verkehrsdichte in der Umgebung des Fahrzeugs bzw. auf der Route des Fahrzeugs sowie Staus und Umleitungen erfasst werden.
Die über die Schnittstelle 10 der Datenverarbeitungseinrichtung 9 zugeführten Daten werden einer Interpretationseinrichtung 11 sowie einer Einrichtung 12 zum Erstellen eines Benutzermodells übertragen. Ferner werden die Daten direkt an die Schnittstelle 13 übertragen. Über die Schnittstelle 13 gelangen die über die Interpretationseinrichtung 11 und die Einrichtung 12 gewonnenen Daten sowie die über die Schnittstelle 10 eingelesenen Basisdaten an eine Einrichtung 14, mit welcher insbesondere in Abhängigkeit von den Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelbar und eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung erzeugbar ist. Die Einrichtung 14 überträgt schließlich die der visuellen Darstellung zugeordneten Anzeigedaten an die Anzeigevorrichtung 16.
Die Interpretationseinrichtung 11 interpretiert die über die Schnittstelle 10 zugeführten Basisdaten derart, dass situationsabhängige Kontextdaten gewonnen werden. Hierfür wird ein Bayes'sches Netz verwendet. Durch das Bayes'sche Netz werden durch automatisches Schlussfolgern Wahrscheinlichkeiten für Kontextdaten gewonnen. Die Berechnung der Wahrscheinlichkeiten erfolgt z. B. auf der Basis von so genannten Verzweigungsbäumen, die aus dem Bayes'schen Nutz generiert werden. Algorithmen zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten in Bayes'schen Netzen sind an sich bekannt und als kommerzielle als Softwaretools erhältlich. Beispielsweise bietet die Firma Hugin Expert A/S derartige Softwarewerkzeuge an.
Ein Kennzeichen der Bayes'schen Netze ist es, dass man Schlussfolgerungen auch bei unvollständigem Wissen über die im Modell berücksichtigten Variablen ziehen kann. Zu den Kontextdaten liegen somit keine direkten Beobachtungen (Evidenzen) vor, vielmehr kann man die Wahrscheinlichkeit angeben, wie groß beispielsweise die emotionale Belastung des Fahrers ist, indem man z. B. als Basisdaten die Innenraumtemperatur misst, den Abstand des nachfolgenden Fahrzeugs sowie das Auftreten von Zigarettenrauch im Fahrzeuginnenraum. Je mehr Basisdaten, d.h. Evidenzen, im Bayes'schen Netz vorliegen, desto verlässlicher werden die probabilistischen Schlussfolgerungen, die aus dem Bayes'schen Netz abgeleitet werden können. Die Kontextdaten und die ihnen zugeordneten Wahrscheinlichkeiten werden von der Interpretationseinrichtung 11 an die Schnittstelle 13 übertragen.
Weitere Kontextdaten ergeben sich aus der Einheit 12 der Datenverarbeitungseinrichtung 9, welche ein Benutzermodell erstellt. Auch hier werden die als Basisdaten zur Verfügung stehenden Informationen interpretiert, so dass entsprechende Kontextdateri und deren Wahrscheinlichkeitsverteilung gewonnen werden. Als Basisdaten für das Benutzermodell wird beispielsweise die Person des Fahrers bestimmt und aus Speichern individuelle Merkmale und Vorlieben des Fahrers sowie seine Bedienhistorie bezüglich der Interaktion mit dem Fahrzeug und den darin vorhandenen Bedienelementen ausgelesen. Außerdem können die Basisdaten physiologische und psychologische Daten zu dem Fahrer enthalten. Aus den Sensoren für die Airbagsteuerung kann ferner das Gewicht und die Größe des Fahrers und ggf. weiterer Fahrzeuginsassen sowie die ungefähre Position der Insassen ermittelt werden. Die Einrichtung 12 kann diese Basisdaten erneut mittels eines Bayes'schen Netzes so interpretieren, dass Kontextdaten gewonnen werden, denen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zugeordnet ist. Die Kontextdaten werden von der Einrichtung 12 auch an die Schnittstelle 13 übertragen.
Über die Schnittstelle 13 werden die Kontextdaten der Einrichtung 14 übertragen, welche das für einen Nutzer wahrscheinlichste Bedienziel ermittelt. Auch in diesem Fall kann die Methode des automatischen Schlussfolgerns z. B. mittels Bayes'scher Netze verwendet werden. Die Einrichtung 14 erzeugt nun eine dem ermittelten Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung. Beispielsweise können diese visuellen Darstellungen in einem Speicher abgelegt sein, aus welchem die Einrichtung 14 die Anzeigedaten für ein bestimmtes Bedienziel ausließt. Die Anzeigedaten werden dann der Anzeigevorrichtung 16 übermittelt, welche sie auf einem Display anzeigt.
Im Folgenden werden einige Beispiele für Bedienziele und der zugeordneten visuellen Darstellung angegeben:
Falls die Kontextdaten anzeigen, dass sich das Fahrzeug im Bereich einer Tankstelle befindet und steht, folgert die Einrichtung 14, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Fahrer als nächstes das Fahrzeug betanken will. Diesem Bedienziel wird eine visuelle Darstellung zugeordnet, bei welcher die Position des Tankdeckelöffners angezeigt wird. Diese Anzeigedaten werden an die Anzeigevorrichtung 16 übertragen, so dass auf dem Display eine Anzeige mit der Position des Tankdeckelöffners dargestellt wird. Der Benutzer muss somit nicht erst in vielen Schritten durch die elektronische Bedienungsanleitung des Fahrzeugs navigieren, um ggf. die Position des Tankdeckelöffners zu ermitteln.
Wenn sich aus den Kontextdaten ergibt, dass der Tank nicht genügend Kraftstoff enthält, um das Ziel einer auf dem Navigationssystem ausgewählten Route zu erreichen, kann die Einrichtung 14 automatisch folgern, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Fahrer die nächste Tankstelle anfahren will. Hieraus wird eine Bedienfunktion generiert, welche mehrere Einzelfunktionen miteinander verknüpft. Es wird nämlich eine Anzeige folgenden Inhalts generiert:

„Drücken Sie hier, wenn Sie die Route zur nächsten Tankstelle berechnen möchten“.

Wird diese Bedienfunktion vom Nutzer bedient, indem er z. B. auf ein berührungsempfindliches Display drückt, wird über das Navigationssystem die nächste Tankstelle ermittelt und automatisch als nächstes Navigationsziel erfasst. Dem Fahrer wird dann die Route zur nächsten Tankstelle angezeigt.
Aus den persönlichen Daten des Fahrers, der Dauer der Fahrzeit ohne Pause sowie ggf. physiologischen Daten des Fahrers kann sich z. B. ergeben, dass der Fahrer mit hoher Wahrscheinlichkeit hungrig ist. Hieraus kann die Einrichtung 14 als Bedienziel ableiten, dass der Fahrer zu wissen wünscht, wo das nächste Restaurant ist. Der Fahrer kann somit visuell gefragt werden, ob die Route zum nächsten Restaurant berechnet werden soll.
Das Display der Anzeigevorrichtung 16 kann ein herkömmliches TFT-, LCD- oder ein Plasmadisplay sein. Die Anzeigevorrichtung kann jedoch auch ein Display zur autostereoskopen dreidimensionalen Darstellung von Bildern umfassen. Um die autostereoskopische Wirkung zu erzielen ist vor dem Display eine Maske angeordnet, welche die Lichtemission des von dem Display abgestrahlten Lichts so verändert, dass autostereoskopische Bilder darstellbar sind. Bei der Maske handelt es sich insbesondere um eine wellenlängenselektive Filtermaske bzw. eine optische Strukturmaske. Die Maske ermöglicht es, zwischen Teilbildern, die zu verschiedenen Ansichten gehören, zu unterscheiden und jede Ansicht in eine andere Richtung abzustrahlen. Es können somit Teilbilder für das rechte und für das linke Auge getrennt werden. Beim Betrachten der Anzeigevorrichtung können die Teilbilder zu einer dreidimensionalen Ansicht zusammengesetzt werden. Hierfür sind keine weiteren Hilfsmittel, wie Brillen oder dgl., erforderlich. Hinsichtlich weiterer Details dieser Anzeigevorrichtung wird auf die DE 103 09 194 A1 und die DE 103 20 530 A1 verwiesen.
Die 3, 4 und 5 zeigen verschiedene Möglichkeiten, wie die dem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung von dem Display der Anzeigevorrichtung 16 wiedergegeben werden kann.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist neben dem Bereich 17 für die normale Anzeige ein Bereich 18 für den Anzeige- und Interaktionsbereich vorgesehen, welcher die von der Einrichtung 14 ermittelte visuelle Darstellung wiedergibt.
Bei dem Beispiel der 4 ist neben dem normalen Anzeigebereich 17 ein gesonderter Anzeigebereich 19 vorgesehen, welcher eine Optionsleiste mit den vier wahrscheinlichsten Bedienfunktionen enthält. Es können somit die wahrscheinlichsten dynamischen Direktfunktionen permanent zur Auswahl stehen. Der Nutzer kann bei Bedarf direkt eine dieser Funktionen anwählen. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei dem Anzeigebereich 19 um einen situativ veränderlichen Beeich handelt, bei dem sich die Optionen durch veränderliche Rahmenbedingungen, d.h. in Abhängigkeit von den Kontextdaten, verändern können.
Bei dem Beispiel der 5 wird das gesamte Display für einen Pop-Up-Dialog benutzt. Es erscheint ein Dialogfenster 20, in dem die von der Einrichtung 14 ermittelte Direktfunktion in Form einer JA- oder NEIN-Anfrage dem Nutzer angeboten wird. Eine Bestätigung mit JA führt zum Auslösen der Funktion, eine Bedienung der Option NEIN führt zum Verschwinden des Dialogfensters. Da dieses Verfahren eine Interaktion des Nutzers erfordert, wird sie insbesondere dann verwendet, wenn eine Aktion oder ein Lebenszeichen des Nutzers unbedingt erforderlich ist.
Es wird bemerkt, dass eine visuelle Darstellung zu einem wahrscheinlichen Bedienziel zwar angezeigt wird. Zum automatischen Auslösen der Funktion ist jedoch weiterhin eine Bedienung durch den Nutzer erforderlich. Dadurch wird gewährleistet, dass der Nutzer die Kontrolle über das Verhalten der Fahrzeugfunktionen behält.
Bezugszeichenliste

1: Sensorik
2: Interpretationsebene
3: Schnittstelle
4: Kontext-adaptive Anwendungen
5: Sensoren
6: Speicher
7: Datenbus
8: Kommunikationsschnittstellen
9: Datenverarbeitungseinrichtung
10: Schnittstelle
11: Interpretationseinrichtung
12: Einrichtung zum Erstellen eines Benutzermodells
13: Schnittstelle
14: Einrichtung zum Ermitteln des wahrscheinlichsten Bedienziels
16: Anzeigevorrichtung
17: Normaler Anzeigebereich
18: Anzeige- und Interaktionsbereich
19: Anzeigebereich für Optionsleiste
20: Dialogfenster

Claims

Verfahren zur Auswahl und Anzeige einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion einer Bedieneinrichtung in einem Fahrzeug, wobei - kontextbezogene Basisdaten erfasst werden, - die Basisdaten so interpretiert werden, dass situationsabhängige Kontextdaten gewonnen werden, - in Abhängigkeit von den Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelt wird und - eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung angezeigt wird, die in einem gesonderten Anzeige- und/oder Interaktionsbereich (18) in einer Optionsleiste (19) oder durch einen Pop-Up-Dialog erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten die Phase der Autofahrt erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten die Bedienhistorie eines Nutzers erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten Fahrzeugdaten erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten Daten zur Verkehrssituation in der Umgebung und/oder auf der Route des Fahrzeugs erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten Daten über die Verfassung des Fahrers erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als kontextbezogene Basisdaten Daten zu den Fahrzeuginsassen erfasst werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisdaten Uhrzeit und/oder Datumsdaten umfassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des wahrscheinlichsten Bedienziels ein vorhergehender Bedienschritt des Nutzers berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des wahrscheinlichsten Bedienziels die Wahrscheinlichkeit dafür berücksichtigt wird, dass einem vorhergehender Bedienschritt des Nutzers ein anderer Bedienschritt folgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Darstellung eine neue Bedienfunktion umfasst, die mehrere vorgegebene Funktionen umfasst, die kontextabhängig zu der neuen Bedienfunktion verknüpft werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Darstellung initiale Bedienschritte des Nutzers automatisch vervollständigt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Interpretation der Basisdaten ein Bayes'sches Netz verwendet wird, dessen Variablen die Basisdaten bilden.
Bedieneinrichtung für ein Fahrzeug mit: - einer Anzeigevorrichtung (16) zur Wiedergabe einer visuellen Darstellung für eine Bedienfunktion der Bedieneinrichtung, - Mittel (5, 6, 7) zum Erfassen von Basisdaten, - eine mit den Datenerfassungsmitteln (5, 6, 7) gekoppelte Datenverarbeitungseinrichtung (9), mit welcher die Basisdaten derart interpretierbar sind, dass situationsabhängige Kontextdaten gewinnbar sind, und - eine Einrichtung (14), mit welcher in Abhängigkeit von den Kontextdaten ein für den Nutzer wahrscheinliches Bedienziel ermittelbar ist und eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung erzeugbar und an die Anzeigevorrichtung (16) übertragbar ist, wobei eine diesem Bedienziel zugeordnete visuelle Darstellung in einem gesonderten Anzeige- und/oder Interaktionsbereich (18) in einer Optionsleiste (19) oder durch einen Pop-Up-Dialog erfolgen kann.
Bedieneinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5, 6, 7) zum Erfassen von Basisdaten im Fahrzeug vorgesehene Sensoren (5) umfassen.
Bedieneinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (5) ausgewählt sind unter der folgenden Gruppe: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Fahrzeugbeschleunigungssensor, Beleuchtungssensor, Sensor für die Fahrtrichtung sowie Kombinationen dieser Sensoren.