DE102007037073A1 - Vorrichtung zur Informationsvermittlung - Google Patents

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Markus Strassberger
Timo Dr. Kosch
Johann Niklas
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    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
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Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Steuereinrichtung und eine durch die Steuereinrichtung gesteuerte Zeigeeinrichtung, weist die Zeigeeinrichtung zumindest ein dreidimensional körperlich ausgebildetes und in zumindest einem Freiheitsgrad bewegliches Richtungsanzeigeelement auf, weist die Zeigeeinrichtung ferner zumindest ein Antriebselement zur Bewegung des Richtungsanzeigeelements auf, ist eine dem Fahrer anzuzeigende Raumrichtung durch die Steuereinrichtung bestimmbar und ist das Antriebselement der Zeigeeinrichtung durch die Steuereinrichtung ansteuerbar, um das Richtungsanzeigeelement in die anzuzeigende Raumrichtung auszurichten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Steuereinrichtung und eine durch die Steuereinrichtung gesteuerte Zeigeeinrichtung.
  • In bekannten Kraftfahrzeugen erfolgt die visuelle und akustische Interaktion (z. B. Navigationsansagen, Fahrzeuginformationen und Warnhinweise bzw. -signale) zwischen dem Fahrer und dem Kraftfahrzeug bzw. Einrichtungen des Kraftfahrzeugs typischerweise ausschließlich über ins Kraftfahrzeuginnere eingebaute Displays, Leuchtelemente und Zeigerinstrumente, sowie über Lautsprecher der Soundanlage des Kraftfahrzeugs.
  • In der Wahrnehmung des Fahrers ertönt eine Navigationsansage somit beispielsweise meist aus dem „Off", d. h. der Fahrer ordnet diese Navigationsansage typischerweise nicht einem bestimmten Bestandteil des Kraftfahrzeugs oder einem sonstigen Bezugspunkt zu. Insbesondere bei mit modernen technischen Einrichtungen wenig vertrauten Fahrern kann dies zu Fehlinterpretationen des Kontexts der jeweiligen Information und/oder zu Verwirrung führen. Dies gilt in zunehmendem Maße, da sich mit steigender Anzahl an Informationsquellen, z. B. zunehmend umfangreicher Navigationssoftware, stärker genutzten und verbreiteten Kommunikationswegen sowie vermehrter Sensorik, die Anzahl der Daten und Informationen erhöht, die in einem Kraftfahrzeug verfügbar sind und die vom Fahrer jeweils in einen Kontext eingeordnet werden müssen.
  • Als strukturgebende Gegenmaßnahme ist es bekannt, akustische Signale an einem sinnvollen Bezugspunkt auszugeben, der Rückschlüsse auf einen bestimmten Bestandteil des Kraftfahrzeugs erlaubt, auf den sich die ausgegebene Information bezieht oder bei dem die Information erzeugt wird. So ist beispielsweise das Blinkergeräusch typischerweise aus der Anzeigentafel zu hören, Park-Distance-Control-Signale sind oft – entsprechend der Position des signalisierten Hindernisses – entweder von vorne oder von hinten zu hören. So können Raumrichtungen in gewissen Grenzen akustisch angezeigt werden.
  • Optisch werden Raumrichtungen, beispielsweise die Richtung, in welche der Fahrer vom aktuell befahrenen Verkehrsweg abbiegen soll, um einer Route zu folgen, bei bekannten Vorrichtungen in der Regel durch Pfeildarstellungen auf einem Display angezeigt. Solche abstrakten und in der Regel auf ein zweidimensionales Display projizierten Pfeildarstellungen besitzen jedoch nur einen eingeschränkten Informationsgehalt, werden oft missverstanden und führen im schlimmsten Fall sogar zur Verwirrung des Fahrers.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine im Hinblick auf die Anzeige von Raumrichtungen verbesserte Vorrichtung zur Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Steuereinrichtung und eine durch die Steuereinrichtung gesteuerte Zeigeeinrichtung. Dabei weist die Zeigeeinrichtung zumindest ein dreidimensional körperlich ausgebildetes und in zumindest einem Freiheitsgrad bewegliches Richtungsanzeigeelement auf. Die Zeigeeinrichtung kann beispielsweise als spielzeugähnliche humanoide Figur ausgebildet sein. Als Richtungsanzeigeelement kann dann ein zum Anzeigen der Raumrichtung in eben diese Raumrichtung ausrichtbarer Arm der Figur dienen. Die Zeigeeinrichtung weist ferner zumindest ein Antriebselement zur Bewegung des Richtungsanzeigeelements auf, beispielsweise einen Motor zum Verschwenken des Arms gegenüber einem Rumpf der Figur. Alternativ kann der Arm auch fest gegenüber dem Rumpf der Figur positioniert sein und die gesamte Figur inklusive Rumpf ist verschwenkbar, um den Arm zu verschwenken. Bestimmt wird die dem Fahrer anzuzeigende Raumrichtung durch die Steuereinrichtung. Durch die Steuereinrichtung ist das Antriebselement der Zeigeeinrichtung ansteuerbar. Infolge der Ansteuerung bewegt das Antriebselement das Richtungsanzeigeelement so, dass es in die anzuzeigende Raumrichtung ausgerichtet wird.
  • Die Erfindung ermöglicht eine besonders plastische Darstellung der an den Fahrer zu vermittelnden Richtungsinformation. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gewissermaßen als im Fahrzeug angeordneter situativ anpassbarer dreidimensionaler Wegweiser dienen. Gegenüber einem auf einem zweidimensionalen Display dargestellten Richtungspfeil ist die Anzeige durch die erfindungsgemäße Vorrichtung für viele Fahrer leichter interpretierbar. Selbst wenn ein Richtungspfeil durch entsprechende Verzerrung in eine Quasi-3D-Darstellung gebracht wird, kann dieser keine derart generische und intuitiv verständliche Richtungsanzeige erzeugen wie etwa ein in die entsprechende Richtung ausgestreckter Arm einer auf dem Armaturenbrett sitzenden oder stehenden Figur, als welche die erfindungsgemäße Zeigeeinrichtung ausgebildet sein kann.
  • Eine ähnlich intuitiv verständliche Richtungsanzeige wie bei der Erfindung könnte unter Umständen noch erzeugt werden durch die Einblendung quasi-dreidimensionaler Richtungsinformationen in die reale Umgebung, etwa durch ein Head-up-Display. Eine solche Einblendung ist jedoch mit sehr hohem technischem Aufwand verbunden und erfordert für eine Anzeige mit hoher Genauigkeit eine technisch schwer realisierbare Erfassung der Augenposition des Fahrers.
  • Neben einer besonders gut verständlichen Richtungsanzeige ermöglicht die Erfindung auch den Aufbau einer (verstärkten) emotionalen Bindung zwischen Fahrer und Fahrzeug. Gerade Fahrer, die einer zunehmenden Technisierung moderner Fahrzeuge skeptisch gegenüberstehen, können so dazu bewegt werden, den informationsanzeigenden Systemen ihres Fahrzeugs ein höheres Vertrauen entgegenzubringen.
  • Vorzugsweise ist die Zeigeeinrichtung im Fahrzeuginneren, beispielsweise auf dem Armaturenbrett angeordnet. Sie kann dort als sitzende oder stehende Figur vorgesehen werden. Wird ein entsprechender Mechanismus vorgesehen, kann die Figur sogar ihre Position im Fahrzeuginneren verändern, beispielsweise über das Armaturenbrett gleiten oder gar laufen.
  • Bekannte Vorrichtungen sehen in der Regel keine Personifizierung und/oder Individualisierung des Kraftfahrzeugs und/oder technischer Einrichtungen des Kraftfahrzeugs vor. Das Kraftfahrzeug wird vom Benutzer somit im Wesentlichen als Maschine betrachtet. Der Aufbau einer emotionalen Beziehung bzw. Bindung das Fahrers zum Fahrzeug wird nicht gezielt gefördert. Die bekannten technischen Vorrichtungen eignen sich daher nur bedingt, um das Fahrzeug um persönliche bzw. personenähnliche Eigenschaften und Charakterzüge zu erweitern. Zwar sind insbesondere aus Forschungsarbeiten virtuelle Avatare bekannt, die auf im Fahrzeug verbauten Displays dargestellt werden können. Diese besitzen jedoch im Hinblick auf Raumrichtungsanzeigen im Wesentlichen dieselben Nachteile wie bloße Pfeilanzeigen, denn auch die auf ein zweidimensionales Display projizierten Gesten eines Avatars sind für viele Betrachter nur schwer dreidimensional interpretierbar.
  • Der Einsatz eines Avatars im Kraftfahrzeug ist auch bekannt aus der DE 102006052897 A1 . Der Aufbau eines emotionalen Bezugs zu einem virtuellen Avatar wird jedoch bereits dadurch erschwert, dass dieser aus Sicht des Betrachters in der Regel „hinter einer Displayscheibe gefangen", meist zweidimensional, zumindest aber nicht anfassbar ist. Zudem verlieren zweidimensionale Displays durch den täglichen Einsatz im Berufsleben an Attraktivität.
  • Die Erfindung hingegen begünstigt den Aufbau einer emotionalen Bindung. Wenn die Zeigeeinrichtung entsprechend ausgestaltet ist, kommuniziert der Fahrer mit einer dreidimensional ausgebildeten, anfassbaren Figur. Die Eignung zum Aufbau einer emotionalen Bindung kann verstärkt werden durch die Gestaltung der Figur. Vorzugsweise ist die Zeigeeinrichtung als humanoide Figur mit zwei Beinen, zwei Armen, einem Kopf und einem Rumpf ausgebildet. Gestalterisch denkbar ist freilich auch eine einem Tier nachempfundene und/oder einem Tier ähnliche Ausbildung der Zeigeeinrichtung (z. B. als Hund oder Teddybär). Auch eine Ausbildung als Teilfigur, z. B. nur Kopf und ein Arm oder nur oberer Teil des Rumpfs, Kopf und zwei Arme, ist denkbar. Eine Teilfigur ist einfach im Fahrzeug anzubringen und mit geringem Aufwand vollständig zu aktuieren.
  • Vorzugsweise ist die Zeigeeinrichtung derart gestaltet, dass sie problemlos, vorzugsweise vom Fahrzeugnutzer selbst, gegen eine andere Zeigeeinrichtung austauschbar ist. So kann der Systemanbieter beispielsweise seinen Kunden eine Auswahl verschiedener Zeigeeinrichtungen anbieten, aus denen der Fahrzeugnutzer eine Zeigeeinrichtung nach seinem persönlichen Geschmack auswählt. Vorzugsweise wird die Zeigeeinrichtung dabei so gestaltet, dass die zur Aktuierung der Zeigeeinrichtung vorgesehenen Antriebselemente oder zumindest Anschlüsse derselben nicht mit ausgetauscht werden müssen. Die austauschbaren Zeigeeinrichtungen können beispielsweise gestaltet sein als unterschiedliche Comic-Figuren oder Tiere. Es können auch lediglich Teile der Zeigeeinrichtung austauschbar sein. Beispielsweise kann die Zeigeeinrichtung als Fußballspieler oder Fußballfan gestaltet sein und der Fahrzeugnutzer kann das Trikot des Fußballspielers bzw. die Fanartikel des Fußballfans wechseln. Der Systemanbieter kann die Austauschfiguren und/oder Austauschteile entgeltlich oder unentgeltlich anbieten.
  • Unter einer Raumrichtung ist bei der Erfindung zumindest eine horizontale Richtung zu verstehen, d. h. eine durch einen bestimmten Azimutwinkel gekennzeichnete Richtung. Dann genügt im einfachsten Fall ein einziger rotatorischer aktuierter Freiheitsgrad der Zeigeeinrichtung, um das Richtungsanzeigeelement in die anzuzeigende Raumrichtung auszurichten.
  • Es kann jedoch in bestimmten Fällen auch vorteilhaft sein, wenn zudem eine vertikale Richtung, d. h. eine durch einen bestimmten Elevationswinkel gekennzeichnete Richtung, in die anzuzeigende Raumrichtung eingeht. Das Richtungsanzeigeelement sollte dann vorzugsweise auch entsprechend nach unten, oben bzw. schräg unten oder schräg oben ausrichtbar sein. Soll beispielsweise die Richtung zu einem sehr niedrigen Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angezeigt werden, so ist es vorteilhaft, wenn das Richtungsanzeigeelement entsprechend nach schräg unten ausrichtbar ist. Umgekehrt ist es vorteilhaft, wenn das Richtungsanzeigeelement nach schräg oben ausrichtbar ist, wenn auf einen Turm oder einen Berg „gezeigt" wird.
  • Die Anzeige einer durch Azimut- und Elevationswinkel gekennzeichneten Raumrichtung erfordert zumindest zwei Freiheitsgrade. Auch um einen Zeigevorgang demonstrativ zu starten und zu beenden, ist ein zweiter Freiheitsgrad vorteilhaft. Beispielsweise kann dann eine zeigender Arm gehoben bzw. ausgestreckt werden (erster Freiheitsgrad) und in die entsprechende Raumrichtung geschwenkt werden (zweiter Freiheitsgrad). Die oben angesprochene Verkörperung einer Figur kann jedoch weiter verbessert werden, wenn die Figur in noch mehr Freiheitsgraden beweglich ist (z. B. Arme, Kopf, Beine, Mimik des Gesichts einer humanoiden Figur).
  • Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung informationstechnisch mit einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs verbunden. Sie kann somit zur Anzeige von Richtungsinformationen des Navigationssystems dienen. Das Navigationssystem kann fest ins Kraftfahrzeug installiert sein. Ebenso kann die erfindungsgemäße Vorrichtung informationstechnisch mit einem lösbar ins Kraftfahrzeug eingebauten Navigationssystem (z. B. Mobiltelefon oder PDA mit Navigationseignung oder PNA) verbunden sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einem in einer digitalen Karte eingetragenen Point-of-interest (POI). Die Zeigeeinrichtung kann somit beispielsweise während einer durch ein Navigationssystem geführten Stadtrundfahrt auf eine Sehenswürdigkeit hinweisen. Ein anderes vorteilhaftes Beispiel wäre ein „Fingerzeig" der Zeigeeinrichtung auf ein als Navigationsziel angesteuertes Gebäude, z. B. ein Restaurant oder eine Tankstelle.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung geeignet ist, die Raumrichtung unabhängig von der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs anzuzeigen. Wenn beispielsweise zunächst auf ein weit entferntes Gebäude gedeutet wird und das Kraftfahrzeug verdreht sich während einer Kurvenfahrt gegenüber dem Gebäude, so wird diese Verdrehung des Kraftfahrzeugs vorzugsweise derart durch eine entgegen gesetzte Verdrehung des Richtungsanzeigeelements bzw. der gesamten Zeigeeinrichtung kompensiert, dass das Richtungsanzeigeelement stets auf das Gebäude weist.
  • Besonders vorteilhaft kann auch eine kontinuierliche Nachführung der angezeigten Richtung sein, wenn sich die Position eines Objekts, auf welches das Richtungsanzeigeelement weist, gegenüber dem Kraftfahrzeug ändert. Wenn beispielsweise zunächst auf ein weit entferntes Gebäude am rechten Straßenrand einer geraden von dem Kraftfahrzeug befahrenen Straße gedeutet wird, sich das Kraftfahrzeug dann dem Gebäude nähert und es schließlich passiert, so wird das Richtungsanzeigeelement vorzugsweise kontinuierlich stets passend zur aktuellen Relativposition derart verschwenkt, dass es stets auf das Gebäude weist. Nach dem Passieren des Gebäudes wird das Richtungsanzeigeelement dann sogar nach „schräg hinten" weisen. Eine ähnlich intuitiv verständliche Anzeigeform ist mit anderen Mitteln nur schwer bzw. nicht realisierbar.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einer dem Fahrer anzuzeigenden Fahrtrichtung.
  • Die anzuzeigende Raumrichtung kann insbesondere bestimmbar sein als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einer Ausfahrt aus einem von dem Kraftfahrzeug befahrenen Verkehrsweg. Insbesondere kann ein Bezugspunkt der Ausfahrt, beispielsweise die Straßenmitte der Ausfahrtstraße wenige Meter nach der Ausfahrt, definiert werden, um die Raumrichtung zwischen Fahrzeug und Ausfahrt zu bestimmen.
  • Als Bezugspunkt des Fahrzeugs bei der Bestimmung der Raumrichtung dient vorzugsweise die Position der Zeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug. Insbesondere kann bei mehreren Freiheitsgraden ihr Schwerpunkt als Bezugspunkt gewählt werden, bei nur einem Freiheitsgrad kann eine Schwenkachse dieses Freiheitsgrads gewählt werden.
  • Vorzugsweise ist das Antriebselement als Elektromotor ausgebildet. Denkbar sind jedoch auch andere Antriebe, z. B. magnetische Antriebe.
  • Mehrere Freiheitsgrade sind vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, jeweils einzeln aktuiert.
  • Unterschiedliche Freiheitsgrade können auch durch unterschiedliche Aktuator-Technologien aktuiert sein. Insbesondere Mund- bzw. Lippenbewegungen einer humanoiden Figur können vorteilhaft durch einen magnetischen Antrieb realisiert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Klangausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Sprachinformationen. Insbesondere kann die auszugebende Sprachinformation vorzugsweise inhaltlich abgestimmt werden auf die anzuzeigende Raumrichtung und/oder ein in der anzuzeigenden Raumrichtung befindliches Objekt. Vorzugsweise ist die Ausgabe der Sprachinformation zudem zeitlich auf die Ausrichtung der Zeigeeinrichtung abstimmbar. Es kann dann beispielsweise bei einer von einem Navigationssystem geführten Stadtrundfahrt eine richtungsbezogene Information (z. B.: „Links vorne sehen Sie den Olympiaturm.") akustisch ausgegeben werden und gleichzeitig in die entsprechende Raumrichtung gezeigt werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner Mittel zur Ausgabe gestischer und/oder mimischer Information auf. Beispielsweise kann eine humanoide Figur vorzugsweise durch Mimik und/oder Gestik Freude (Lachen, Hochreissen der Arme) oder Schrecken (Aufreissen des Mundes, Hände vor den Augen) ausdrücken. Auch auf die Ausgabe solcher gestischer und/oder mimischer Information ist die Ausgabe von Sprachinformation vorzugsweise zeitlich abstimmbar ist. Beispielsweise kann Freude oder Erschrecken dann zudem entsprechend sprachlich ausgedrückt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Verständlichkeit von ausgegebenen Sprachinformationen durch synchrone Mund- bzw. Lippenbewegungen der Figur gesteigert werden.
  • Umgekehrt weist die Vorrichtung vorzugsweise eine Spracherkennungseinrichtung zur Erkennung von Sprachkommandos des Fahrers und eventuell anderer Fahrzeuginsassen auf. So wird eine sprachliche Kommunikation auch vom Fahrer zum Fahrzeug bzw. zur erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.
  • Für besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine vorgegebene Bewegungssequenz der Zeigeeinrichtung mittels des Antriebselements durchführbar ist und die Durchführung dieser Bewegungssequenz abhängig von der Detektion eines bestimmten Ereignisses durch die Steuereinrichtung auslösbar ist. So kann beispielsweise bewerkstelligt werden, dass eine als humanoide Figur ausgebildete Zeigeeinrichtung einer ähnlichen Zeigeeinrichtung in einem anderen Kraftfahrzeug derselben Marke zuwinkt (Bewegungssequenz), wenn eine Vorbeifahrt (Ereignis) an einem solchen Kraftfahrzeug detektiert wird. Letztere Detektion kann beispielsweise auf der Basis so genannter Car-to-Car-Communication erfolgen.
  • Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar ist als relative Ausrichtung der Zeigeeinrichtung gegenüber einem bestimmten Gegenstand im Fahrzeuginneren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Position des Gegenstands ausgerüstet bzw. verbunden sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dann dazu dienen, auf den Gegenstand zu deuten. So kann beispielsweise einem Fahrzeugnutzer, der einen bestimmten Gegenstand (Brille oder Mobiltelefon) sucht, die Position des Gegenstands angezeigt werden.
  • Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen
  • 1 ein mögliches äußeres Erscheinungsbild einer erfindungsgemäßen Zeigeeinrichtung,
  • 2 eine mögliche Systemarchitektur als Grundlage einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 3 ein Beispiel für die Zuordnung bestimmter Reaktionsprozesse einer erfindungsgemäßen Zeigeeinrichtung zu bestimmten Fahrzeugaktionen,
  • 4 den Funktionsumfang einer beispielhaften Zeigeeinrichtung,
  • 5 die Software-Komponenten und Software-Schnittstellen einer beispielhaften Softwareimplementierung zur Umsetzung der Erfindung.
  • Als spezielle Ausführungsform einer Zeigeeinrichtung wird ein realer Avatar in Form einer kleinen frei beweglichen Figur im Fahrzeug verbaut. Die Figur ist an unterschiedlichen Stellen frei beweglich (Drehen, Armbewegung, Kopfbewegung, Mundbewegung, Augenbewegung, Gesichtsmimik etc.) und beinhaltet verschiedene Aktuatoren.
  • 1 zeigt ein mögliches äußeres Erscheinungsbild des Avatars und dessen Integration in das Innere eines Kraftfahrzeugs. 4 zeigt in Grundzügen den Funktionsumfang des Avatars. Die Aktuatoren dienen zur Erzeugung verschiedener Bewegungen und Ausdrücke. Des Weiteren ist ein Lautsprecher zur Ton- bzw. Sprachwiedergabe verbaut.
  • Alle Aktionen des Avatars werden so gesteuert, dass ein verkehrssicheres Maß der Fahrerablenkung nicht überschritten wird.
  • 2 zeigt schematisch eine mögliche Systemarchitektur als Grundlage einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Die Kommunikation zwischen der Fahrzeugelektronik und dem Avatar erfolgt vorzugsweise über einen fahrzeugspezifischen Datenbus (z. B. CAN oder MOST). Der Avatar kann aber gegebenenfalls zusätzlich auch eine für PC-Peripheriegeräte übliche Schnittstelle (z. B. USB, Firewire oder RS232) aufweisen, um den Avatar am heimischen PC konfigurieren zu können. Der Avatar ist hierzu vorzugsweise aus dem Fahrzeug entnehmbar und mit einer Speichereinheit ausgestattet. 5 zeigt ebenfalls schematisch die Software-Komponenten und Software-Schnittstellen einer beispielhaften Software-Implementierung zur Umsetzung der Erfindung.
  • Drehbeweglich montiert, kann sich der reale Avatar auf dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs in Fahrtrichtung „aufstellen", sich aber auch in Richtung des Fahrers oder Beifahrer drehen. Ein möglicher Ort zur Verbauung ist auf dem Armaturenbrett in der Mitte des Fahrzeugs, wo der Avatar für Fahrer und Beifahrer sichtbar ist, aber keine Sichteinschränkungen bewirkt. Es können auch weitere persönliche Avatare des Beifahrers und/oder der Fondinsassen im Fond oder an der Beifahrerseite verbaut werden bzw. anbringbar sein.
  • Der Avatar ist durch eine Kontrolleinheit über eine Steuerungsschnittstelle sowie einer Schnittstelle zur Ton-/Sprachübertragung mit der Bordelektronik des Kraftfahrzeugs verbunden.
  • Aktionen innerhalb der Fahrzeugelektronik können die Kontrolleinheit ansteuern und Reaktionen des Avatars auslösen. Die Kontrolleinheit steuert die Aktuatoren sowie die Soundwiedergabe des realen Avatars an. Der Aufbau ist in 2 bzw. 5 verdeutlicht.
  • Die Kontrolleinheit kann grundsätzlich im bzw. bei dem Avatar oder auch kraftfahrzeugseitig angeordnet sein. Bei entsprechend aufwändiger Implementierung kann auch eine Kontrolleinheit kraftfahrzeugseitig angeordnet sein und zusätzlich eine Kontrolleinheit bei dem Avatar. In diesem Fall kann die avatarseitige Kontrolleinheit dazu dienen, Bewegungsanweisungen, welche die kraftfahrzeugseitige Kontrolleinheit generiert und an die avatarseitige Kontrolleinheit sendet, in Signale zur Steuerung der Avatar-Aktuatoren umzusetzen. Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, dass die Kontrolleinheit als kraftfahrzeugseitig angeordnetes Avatar-Steuergerät (vgl. 5) ausgebildet ist und digitale Steuersignale an den eigentlichen Avatar überträgt, die dort von D/A-Wandlern in analoge Ansteuerungssignale zur Ansteuerung der Aktuatoren des Avatars umgesetzt werden.
  • Eine Auswahl an Aktionen der Fahrzeugelektronik mit möglichen Reaktionen des realen Avatars ist in 3 dargestellt. Aus dem Ruhezustand („Idle") löst eine Aktion der Fahrzeugelektronik (z. B. Navigationsansage, Verkehrsinformation, eingehendes Telefongespräch, Assistenzfunktion) einen oder mehrere Prozesse des realen Avatars aus. Dabei sind prinzipiell beliebige Reaktionen des realen Avatars denkbar, die aus dem menschlichen Verhalten ableitbar sind bzw. an typischem menschlichem Verhalten orientiert sind, im Falle eines Richtungshinweises als Navigationsansage beispielsweise eine entsprechende Audio-Ausgabe und ein Zeigen/Deuten mit den Händen in die entsprechende Richtung.
  • Mögliche Beispiele, die im Einzelnen jeweils unter Berücksichtigung gesetzlicher Vorgaben umzusetzen sind, stellen die folgenden Szenarien dar:
    • – Eine Navigationsansage mit Richtungshinweis ertönt aus dem Lautsprecher (nähe Mund) des realen Avatars. Dazu wird eine passende Gesichtsmimik erzeugt, die die Sprache des Avatars real erscheinen lässt. Dazu zeigt der reale Avatar den Insassen die Richtung, indem er seinen Körper dreht und einen Arm ausrichtet.
    • – Der Avatar erzählt bei einer persönlichen Stadtrundfahrt Hintergrundinformationen zu Sehenswürdigkeiten (Point-Of-Interest Notification). Dazu zeigt er auf die Sehenswürdigkeit. Dies erleichtert den Fahrzeuginsassen das reale Auffinden der Sehenswürdigkeit.
    • – Der Avatar ergänzt die Mensch-System-Schnittstelle (human-machine-interface = HMI) von aktuellen und zukünftigen Assistenzsystemen. Beispielsweise kann der Avatar geeignet sein und dazu verwendet werden, die Richtung anzuzeigen, aus der sich ein Einsatzfahrzeug nähert. Er kann auch geeignet sein und dazu verwendet werden, den Fahrer durch Gestik und Mimik anzuweisen, mehr Abstand zu halten. Er kann auch auf Gefahrenpotenziale aufmerksam machen und dabei durch Deuten mit einem Arm und/oder sogar mit einem Finger die Aufmerksamkeit des Fahrers in bestimmte Richtungen lenken.
    • – Der Avatar macht auf kritische Fahrzeugzustände aufmerksam (Reifendruck, Öl, Tankinhalt etc). Wenn gewünscht, erklärt der Avatar zudem unmittelbare Maßnahmen zur Abhilfe bei Problemen.
    • – Der Avatar dient als Getränkehalter. Der Avatar kann beispielsweise in humanoider Art und Weise (physisch durch Kontraktion der Hand) einen Getränkebecher greifen. Eine ähnliche Eignung kann auch für elektronische Kleingeräte wie etwa ein Handy, einen PDA oder einen MP3-Player vorgesehen werden.
    • – Avatare in verschiedenen Fahrzeugen derselben Marke grüßen sich bei Vorbeifahrt (und/oder beim Anhalten an einer Ampel) gegenseitig. Die Gruß-Geste kann dabei als Bewegungssequenz autonom durch die Zeigeeinrichtung ausführbar sein. Zur zielgerichteten Ausführung kann dem Avatar bei Auslösung der Durchführung der Bewegungssequenz durch eine Steuereinrichtung ein Richtungsparameter übergeben werden. Durch Funktionsumfänge wie die Eignung zum Gruß von anderen Verkehrsteilnehmer in Abhängigkeit von deren Fahrzeugmarke kann der Aufbau und die Förderung einer markenspezifischen Community gefördert werden, die Identifikation des Fahrzeugnutzers mit der Marke gesteigert und aus Sicht des Markeninhabers eine verbesserte Kundenbindung erreicht werden.
    • – Der Avatar dient als unmittelbarer „Ansprechpartner" im Dialog des Fahrzeugnutzers mit dem Kraftfahrzeug. Der Avatar kann dazu mit einem Mikrophon und Lautsprechern ausgestattet werden und so im Zusammenwirken mit einer entsprechenden Steuerung als ein Sprachdialogsystem dienen. Ein noch persönlicheres Feedback kann durch Mimik und Gestik erreicht werden. Beispielsweise kann der Avatar die Stirn runzeln oder mit den Schultern zucken, falls eine Spracheingabe nicht verstanden wird.
    • – Der Avatar bewegt sich während einer Musikwiedergabe zumindest teilweise im Takt (z. B. Wippen mit einem Fuß).
    • – Der Avatar gibt situations- oder ereignisabhängig vorgegebene Texte via Sprachausgabe aus (z. B. verkündet Nachrichten oder erzählt Witze während Wartezeit an Ampel). Die ausgebbaren Texte können über eine drahtlose Netzwerkverbindung von einem Server oder von anderen Verkehrsteilnehmern empfangen werden und/oder an andere Verkehrsteilnehmer übertragen werden.
    • – Der Avatar kann auch mit einer Kamera ausgerüstet sein, die ihm ein maschinelles „Sehen" ermöglicht. Eine solche Kamera kann im Wesentlichen für sämtliche Zwecke genutzt werden, die für eine im Innenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnete Kamera bekannt sind, insbesondere zur Benutzererkennung und für so genannte „Community Services".
    • – Der Avatar kann auch mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Anwesenheit und/oder Position bestimmter Gegenstände (z. B. Mobiltelefon oder Brille) im Fahrzeuginneren ausgestattet oder verbunden sein. Ein Gegenstand kann hierzu beispielsweise mit einem RFID-Chip versehen sein. Der Avatar könnte dann auf Anfrage des Fahrzeugnutzes Auskunft über die Anwesenheit und/oder Position des Gegenstands geben und alternativ oder zusätzlich gegebenenfalls auch auf den Gegenstand deuten.
    • – Der Avatar dient als Personifizierung des Kraftfahrzeugs als „Freund" des Fahrzeugnutzers. Beispielsweise kann er den Fahrer beim Einsteigen begrüßen, insbesondere gesteigerte Freude ausdrücken, wenn das Fahrzeug zuvor über einen längeren Zeitraum hinweg nicht bewegt wurde.
  • Der Avatar kann zudem individualisiert werden über individualisierbare Sprachausgaben (Rhythmus, Höhe, Härte, Dialekt, frei bespielbar...) und ein individualisierbares Aussehen (Kleider, Accessoires, Farbe, Haare, austauschbare Einzelkomponenten). 1 zeigt nur eines von vielen möglichen äußeren Erscheinungsbildern einer erfindungsgemäßen Zeigeeinrichtung.
  • Sämtliche oben beschriebenen Funktionen des Avatars, die nicht notwendigerweise seine Verwendung als Zeigeeinrichtung voraussetzen, sind grundsätzlich auch unabhängig von der Verwendung des Avatars als Zeigeeinrichtung als vorteilhaft anzusehen. Die Mehrzahl dieser Funktionen steht jedoch in synergetischer Wechselwirkung mit der Verwendung des Avatars als Zeigeeinrichtung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102006052897 A1 [0014]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Steuereinrichtung und eine durch die Steuereinrichtung gesteuerte Zeigeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeigeeinrichtung zumindest ein dreidimensional körperlich ausgebildetes und in zumindest einem Freiheitsgrad bewegliches Richtungsanzeigeelement aufweist, dass die Zeigeeinrichtung ferner zumindest ein Antriebselement zur Bewegung des Richtungsanzeigeelements aufweist, dass eine dem Fahrer anzuzeigende Raumrichtung durch die Steuereinrichtung bestimmbar ist und dass das Antriebselement der Zeigeeinrichtung durch die Steuereinrichtung ansteuerbar ist, um das Richtungsanzeigeelement in die anzuzeigende Raumrichtung auszurichten.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar ist als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einem in einer digitalen Karte eingetragenen Point-of-interest.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar ist als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einer dem Fahrer anzuzeigenden Fahrtrichtung.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar ist als relative Ausrichtung des Kraftfahrzeugs gegenüber einer Ausfahrt aus einem von dem Kraftfahrzeug befahrenen Verkehrsweg.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Bestimmung der Anwesenheit und/oder Position eines bestimmten Gegenstands im Fahrzeuginnenraum aufweist und dass die anzuzeigende Raumrichtung bestimmbar ist als relative Ausrichtung der Zeigeeinrichtung gegenüber dem Gegenstand.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Klangausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Sprachinformationen umfasst.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auszugebende Sprachinformation inhaltlich auf die anzuzeigende Raumrichtung und/oder ein in der anzuzeigenden Raumrichtung befindliches Objekt abstimmbar ist und dass die Ausgabe der Sprachinformation zeitlich auf die Ausrichtung der Zeigeeinrichtung abstimmbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Ausgabe gestischer und/oder mimischer Information aufweist dass die Ausgabe der Sprachinformation zeitlich auf die Ausgabe gestischer und/oder mimischer Information abstimmbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Spracherkennungseinrichtung zur Erkennung von Sprachkommandos umfasst.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine vorgegebene Bewegungssequenz der Zeigeeinrichtung mittels des Antriebselements durchführbar ist und dass die Durchführung der Bewegungssequenz abhängig von der Detektion eines bestimmten Ereignisses durch die Steuereinrichtung auslösbar ist.
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