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Die
Erfindung betrifft eine Informationsvermittlungseinrichtung in einem
Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigevorrichtung,
eine Steuereinrichtung, die mit der Anzeigevorrichtung verknüpft
ist und eine grafische Anzeige auf einer Anzeigefläche
der Anzeigevorrichtung steuert, wobei bei der Informationsvermittlung
ein anthropomorpher Charakter (Avatar) animiert dargestellt wird.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, Informationen an einen Nutzer
eines Kraftfahrzeugs zu vermitteln, indem ein animierter anthropomorpher Charakter,
d. h. eine menschliche künstliche Person, welche als Avatar
bezeichnet wird, grafisch ausgegeben wird. In der
DE 10 2006 052 897 A1 ist
beispielsweise eine Informationseinrichtung in einem Kraftfahrzeug
mit mindestens einer Ausgabeeinrichtung und einer Verarbeitungseinrichtung
beschrieben, wobei der Verarbeitungseinrichtung eine Speichereinrichtung
zugeordnet ist, in welcher Fahrzeugdaten verschiedener Art, insbesondere
Daten von Fahrzeugfunktionen und/oder Fahrzeugelementen, deren Bedienung,
Anzeige oder Handhabung und/oder Daten von Fahrzeugzuständen
abgelegt sind. Zur Erläuterung der Fahrzeugelemente und/oder
deren Funktionen sowie deren Handhabung oder Bedienung werden grafische
Informationen animiert dargestellt. Eine Ausgabe erfolgt vorzugsweise
optisch und akustisch und nutzt die animierte Darstellung einer künstlichen
Person (Avatar) auf der Anzeigeeinrichtung, wobei über
die Sprachausgabe eine entsprechende akustische Unterstützung
ausgegeben wird. Vorzugsweise ist der Avatar derart ausgebildet,
dass durch entsprechende Bewegung des Avatars die optischen und
akustischen Erklärungen unterstützt werden. Der
Avatar moderiert die Informationswiedergabe.
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Es
hat sich gezeigt, dass Nutzer Informationen leichter und vollständiger
aufnehmen können, wenn die Informationen durch eine animierte
künstliche Person, einen Avatar, vermittelt werden oder eine
Informationsvermittlung durch diese Person unterstützt
wird. In der noch nicht offengelegten Patentanmeldung ”Informationssystem
und Verfahren zum Bereitstellen von Informationen in einem Kraftfahrzeug
mit verbesserter Bedienbarkeit” (
DE 10 2007 012 828.4 ) ist ferner
beschrieben, dass ein Nutzer der künstlichen Person individuell
einen Namen zuweisen kann, um diese Person in einem sprachgesteuerten
Dialog gemäß seiner Präferenz ansprechen
zu können. Ferner ist beschrieben, eine männliche
und eine weibliche künstliche animierte Person bereitzustellen,
von denen eine durch den Nutzer für die Unterstützung
der Ausgabe von Informationen ausgewählt werden kann.
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Es
hat sich gezeigt, dass eine Informationsvermittlung, die durch eine
künstliche animierte Person unterstützt wird,
zu einer verbesserten Informationsvermittlung führt. Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Informationsvermittlungssystem in einem
Kraftfahrzeug dahingehend zu verbessern, dass eine Informationsvermittlung
an den Nutzer noch weiter verbessert wird.
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Die
technische Aufgabe wird durch eine Informationsvermittlungseinrichtung
in einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Hierbei
ist vorgesehen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, Signale
zu empfangen, welche Informationen über einen Zustand des
Fahrzeugs, einer Umgebung des Fahrzeugs und/oder eines Nutzers des
Fahrzeugs repräsentieren, und eine Darstellung des anthropomorphen
Charakters automatisch angepasst an den oder die repräsentierten
Zustände zu steuern. Eine Informationsvermittlung wird dadurch
verbessert, dass der anthropomorphe Charakter angepasst an einen
Zustand des Fahrzeugs, dessen Umgebung und/oder einen Zustand des
Nutzers grafisch animiert dargestellt wird. Sein Verhalten, welches
vorzugsweise dem ähnelt oder gleicht, welches ein Mensch
an den Tag legt, unterstützt eine Informationsvermittlung
dann am besten, wenn der Charakter ähnlich wie ein Mensch
sich angepasst an den oder die Zustände präsentiert
und/oder verhält. Hierdurch wird es möglich, durch
die angepasste grafische Darstellung zusätzliche Informationen
neben expliziten Gesten und/oder synchronisiert zu der animierten
Darstellung ausgegebenen Sprachsequenzen Informationen an Nutzer
des Fahrzeugs zu vermitteln, welche diese besonders einfach wahrnehmen
können.
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Zusätzlich
kann durch ein entsprechend angepasstes Verhalten eine Sympathie
für den animierten anthropomorphen Charakter gesteigert
werden, welches dazu führt, dass der Nutzer durch den animierten
Charakter vermittelte Informationen leichter annehmen kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
die Steuereinheit den anthropomorphen Charakter mittels eines Menschmodells
berechnet. Während bei den bekannten Informationsvermittlungseinrichtungen
im Stand der Technik vorgefertigte animierte Sequenzen in einem
Speicher abgelegt sind, bietet die bevorzugte Weiterbildung den
Vorteil, dass der animierte anthropomorphe Charakter bzw. dessen
grafische Darstellung vorzugsweise zur Darstellungszeit durch die
Steuereinheit anhand eines Menschmodells berechnet wird. Das Menschmodell
erfasst alle erforderlichen Angaben, um Bewegungsabläufe
sowie eine Darstellung des Äußeren, einschließlich
einer Kleidung, der künstlichen animierten Person, welche
der anthropomorphe animierte Charakter ist, zu errechnen und darzustellen.
Durch die Verwendung eines solchen Menschmodells, mit dem die grafische
Darstellung des animierten anthropomorphen Charakters zur Darstellungszeit
berechnet wird, wird eine Flexibilität gesteigert, die
es ermöglicht, auf eine große Vielzahl von Zuständen
des Kraftfahrzeugs, dessen Umgebung und/oder dessen Nutzer jeweils
angepasst einzugehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass
ein oder mehrere der Signale einen oder mehrere Bewegungszustände
des Fahrzeugs repräsentieren und die Steuereinrichtung
ausgebildet ist, die animierte Darstellung des anthropomorphen Charakters
gemäß den Trägheitsgesetzen zu berechnen,
wobei angenommen wird, dass der anthropomorphe Charakter sich in
einem Raum befindet, der sich ebenso wie der Fahrgastraum des Fahrzeugs
bewegt. Wird der animierte anthropomorphe Charakter beispielsweise
während der Informationsvermittlung grafisch stehend vor
einem dargestellten virtuellen Armaturenbrett dargestellt und führt das
Kraftfahrzeug zugleich eine Kurvenfahrt aus, so wird bei der bevorzugten
Ausführungsform der animierte anthropomorphe Charakter
so dargestellt, dass er seine Körperhaltung so anpasst,
dass diese in der Lage ist, die auftretenden Fliehkräfte
auf den Körper des animierten anthropomorphen Charakters aufzufangen
oder abzustützen. Ähnlich einem Fahrgast in einem
Bus, der sich nicht festhalten kann, kann der anthropomorphe Charakter
beispielsweise so dargestellt werden, dass er seinen Körperschwerpunkt
in Richtung auf einen Mittelpunkt der Kurve verlagert. Alternativ
kann sich der animierte anthropomorphe Charakter beispielsweise
an dem Armaturenbrett bzw. der Mittelkonsole, welche virtuell dargestellt
ist, festhalten und/oder abstützen. Treten starke Beschleunigungen
im Fahrgastraum auf, so kann aber auch ein Sturz des Avatars dargestellt
werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung repräsentieren
die Begrenzungen der Anzeigefläche Seitenwände,
eine Decke und einen Boden oder Bestandteile hiervon des Raums,
in dem sich der anthropomorphe Charakter bewegt. Dies bedeutet,
dass sich der anthropomorphe Charakter beispielsweise an einer seitlichen
Begrenzung der Anzeigefläche bei einer oben erwähnten
Kurvenfahrt abstützen und/oder festhalten kann.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung werden die auf der Anzeigefläche
dargestellten Gegenstände als die Bewegung des anthropomorphen
Charakters beschränkende und/oder beeinflussende Gegenstände
berücksichtigt, wobei den Gegenständen physikalische
Parameter, insbesondere hinsichtlich ihrer Trägheit, Elastizität
usw., zugeordnet sind. Hierbei können in einigen Ausführungsformen
die physikalischen Parameter von jenen abweichen, die real existierende
vergleichbare Objekte aufweisen würden. Hierdurch wird
die Möglichkeit geschaffen, comicartige Übertreibungen
hinsichtlich beispielsweise einer Verformung von Gegenständen
definiert berechnet darzustellen.
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Bevorzugt
wird der anthropomorphe Charakter animiert so dargestellt, wie sich
ein Mensch in dem Raum verhalten würde, während
sich der Raum wie das Fahrzeug bewegt.
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Bei
einer Ausführungsform umfassen die Signale Sensorsignale,
welche eine Geschwindigkeit und/oder eine Querbeschleunigung und/oder
eine Längsbeschleunigung und/oder eine Gierrate und/oder
eine Einfederung einzelner Stoßfängerelemente
und/oder eine Temperatur und/oder eine Luftfeuchtigkeit und/oder
eine Sonneneinstrahlung repräsentieren. Hierdurch ist es
möglich, die Bewegung des Fahrgastraums und/oder einen
Zustand einer Umgebung des Fahrzeugs zuverlässig und auf einfache
Weise zu analysieren.
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Besonders
bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der eines der
Signale einen Zustand der Umgebung des Fahrzeugs repräsentiert
und die Steuereinheit ausgebildet ist, den anthropomorphen Charakter
mit einem an den Zustand der Umgebung angemessen angepassten Bekleidungsstück und/oder
Accessoire darzustellen. Wird beispielsweise eine besonders starke
Sonneneinstrahlung und/oder eine Einstrahlungsrichtung von vorne
durch eines der Signale signalisiert, wird der anthropomorphe Charakter
beispielsweise so animiert dargestellt, dass dieser eine Sonnenbrille
aufsetzt. In einer anderen Situation, in der beispielsweise eine
starke Bewölkung mittels einem der Signale angezeigt wird, wird
der anthropomorphe Charakter beispielsweise mit Regenkleidung und/oder
einem Regenschirm dargestellt. Wird ein Niederschlag mittels einem
der Sensorsignale signalisiert, so spannt der animierte anthropomorphe
Charakter beispielsweise seinen Regenschirm auf.
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Um
eine Ablenkung des Fahrers aufgrund der animierten Darstellung zu
minimieren, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen,
dass die angepasste animierte Darstellung für den Fahrer während
der Fahrt des Fahrzeugs nicht wahrnehmbar ist. Bei einigen Ausführungsformen
ist vorgesehen, dass die Informationsvermittlungseinrichtung so angeordnet
ist, dass dessen Anzeigefläche für den Fahrer
des Fahrzeugs nicht wahrnehmbar ist. Bei anderen Ausführungsformen
ist vorgesehen, dass die Anzeigevorrichtung eine Dual- oder Multiview-Anzeigevorrichtung
ist und die animierte Darstellung des anthropomorphen Charakters
für das Sichtfeld des Fahrers nur beschränkt angepasst
wird. So können beispielsweise Anpassungen, die eine Kleidung und/oder
Accessoires betreffen, ausgeführt werden, animierte Darstellungen,
die jedoch schnelle Bewegungen des Avatars über die Anzeigefläche
umfassen, in dem Sichtfeld des Fahrers unterbleiben, um diesen nicht
vom Fahrgeschehen abzulenken.
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Bei
einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Nutzer einen
Betriebsmodus der Informationsvermittlungseinrichtung festlegen
kann, welcher wiederum die Art und Weise der Animation des anthropomorphen
Charakters beeinflusst. Beispielsweise kann es wünschenswert
sein, dass in einem beruflichen Umfeld, in dem das Fahrzeug genutzt
wird, die Animation eher dezent ausgeführt wird. Dies bedeutet,
dass der anthropomorphe Charakter so animiert dargestellt wird,
dass er nur relativ sparsame Bewegungen ausführt. In einem
privaten Betriebszustand kann es hingegen wünschenswert
sein, dass der anthropomorphe Charakter so animiert dargestellt
wird, dass dieser sich viel bewegt und heftige Bewegungen ausführt,
beispielsweise eine Art tollpatschiges Verhalten, ein eher sportliches
Verhalten usw. an den Tag legt. Beispielsweise können Parameter,
die eine Elastizität von dargestellten virtuellen Objekten
beeinflussen usw., so verändert werden, dass eher comicartig überzeichnete
Bewegungen durch den anthropomorphen Charakter ausgeführt
werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Informationsvermittlungseinrichtung;
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2a, 2b Ansichten
einer Anzeigefläche, auf denen ein anthropomorpher animierter
Charakter angepasst an einen jeweiligen Umgebungszustand dargestellt
ist; und
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3 zwei
aus unterschiedlichen Blickrichtungen wahrnehmbare Ansichten einer
Dual-View-Anzeigevorrichtung, auf der ein animierter anthropomorpher
Charakter angepasst an Zustandsinformationen dargestellt ist.
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In 1 ist
schematisch ein Fahrzeug 1 dargestellt. Dieses umfasst
eine Informationsvermittlungseinrichtung 2. Die Informationsvermittlungseinrichtung 2 umfasst
ihrerseits eine Anzeigevorrichtung 3. Die Anzeigevorrichtung 3 ist
mit einer Steuereinheit 4 gekoppelt, die eine grafische
Darstellung auf einer Anzeigefläche 5 der Anzeigevorrichtung 3 steuert.
Die Steuereinheit 4 umfasst in der Regel einen Mikroprozessor,
welcher programmgesteuert ist. Mit der Steuereinheit 4 ist
ein Speicher 6 verknüpft, in dem beispielsweise
ein Programmcode abgelegt ist. Der Programmcode, der auf dem Mikroprozessor
der Steuereinheit ausgeführt wird, kann auch in einem nicht
flüchtigen Speicher der Steuereinheit abgelegt sein. Die
Steuereinheit 4 greift auf in dem Speicher 6 abgelegte
Informationen zurück, um eine grafische Ausgabe zum Vermitteln
von Informationen über die Anzeigevorrichtung 3 an
einen Nutzer des Fahrzeugs 1 auszugeben. Hierbei wird zur
Unterstützung der Informationsvermittlung ein animierter
anthropomorpher Charakter 7 (Avatar) dargestellt. Der animierte anthropomorphe
Charakter ist eine künstliche Person, die anhand eines
Menschmodells 8, welches in dem Speicher 6 abgelegt
ist, von der Steuereinheit 4 errechnet wird. Der animierte
anthropomorphe Charakter 7 weist beispielsweise zur Erläuterung
von Funktionalitäten des Fahrzeugs 1 auf virtuelle
Bedienelemente 9, die auf der Anzeigefläche 5 grafisch dargestellt
sind. Über ein Audiosystem 10 werden Sprachsequenzen
synchronisiert mit den animierten Bewegungen des anthropomorphen
Charakters ausgegeben, um eine multimodale Informationsvermittlung
an den Nutzer zu ermöglichen. In der dargestellten Ausführungsform
ist mit der Anzeigevorrichtung 3 eine berührungsempfindliche
Positionserfassungseinheit 11 gekoppelt, über
welche Betätigungen der virtuellen Bedienelemente erfasst
werden können. Die berührungsempfindliche Positionserfassungseinheit 11 und
die Anzeigevorrichtung 3 sind vorzugsweise gemeinsam als
Touchscreen ausgebildet.
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Das
Informationssystem 2 verfügt über eine Schnittstelle 12, über
die Signale von Sensoren 13 empfangen werden können,
die über einen Fahrzeugdatenbus 14 mit der Schnittstelle 12 verknüpft sind.
Als Sensoren 13 werden hier alle Einheiten angesehen, die
Informationen über einen Zustand des Fahrzeugs, der Umgebung
und/oder eines Nutzers des Fahrzeugs bereitstellen können.
Die Sensoren 13 können somit beispielsweise als
Steuergeräte ausgebildet sein, mit denen wiederum Messeinrichtungen
verknüpft sind, die einzelne physikalische Messwerte erfassen.
Andere Sensoren 13 können als Einheiten zum Erfassen
physikalischer Messwerte ausgebildet sein. Die Sensoren können
beispielsweise ein Thermometer, Beschleunigungssensoren, Stellungssensoren,
Feuchtigkeitssensoren usw. umfassen. Steuergeräte können
beispielsweise als Zustandsinformationen einen Betriebszustand signalisieren.
Beispielsweise kann ein Steuergerät zum Ansteuern eines
Scheibenwischers diesen Betriebszustand an das Informationssystem übermitteln.
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Über
eine Fahrzeugschnittstelle 15 können weitere Signale
empfangen werden, die Informationen über eine Umgebung,
beispielsweise eine Verkehrsdichte usw., an das Fahrzeug 1 übermitteln.
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Die
Steuereinheit 4 ist so ausgebildet, dass eine Animation
des anthropomorphen Charakters 7 angepasst an die anhand
der Informationen ermittelten Zustände des Fahrzeugs, einer
Umgebung und/oder eines Nutzers angepasst werden. Ist beispielsweise
der Scheibenwischer eingeschaltet, so wird hieraus abgeleitet, dass
sich das Fahrzeug durch Regen bewegt. Entsprechend wird der animierte
anthropomorphe Charakter mit einer regentauglichen Bekleidung dargestellt.
Alternativ oder zusätzlich kann der animierte anthropomorphe
Charakter 7 mit einem Regenschirm 16 dargestellt
werden, den dieser aufgespannt über sich hält.
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Wird
hingegen anhand von Signalen eines Satellitennavigationssystems
ermittelt, dass sich das Fahrzeug in einer Himmelsrichtung bewegt,
aus der das Sonnenlicht einfällt, und zusätzlich
beispielsweise mittels eines Lichtsensors eine starke Sonneneinstrahlung
detektiert, so wird bevorzugt der animierte anthropomorphe Charakter
so dargestellt, dass dieser eine Sonnenbrille 17 aufsetzt
und trägt. Die beschriebenen Darstellungen sind in 2a und 2b schematisch
gezeigt, welche jeweils eine Ansicht einer Anzeigefläche
einer Informationsvermittlungseinrichtung darstellen.
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Ebenso
ist es wünschenswert, dass Bewegungszustände des
Fahrzeugs 1 ausgewertet werden. Der animierte anthropomorphe
Charakter 7 wird dann vorzugsweise animiert so dargestellt,
dass dieser sich wie eine Person verhält, die sich in einem Raum
befindet, welcher sich wie der Fahrgastraum des Fahrzeugs 1 bewegt.
Dies bedeutet, dass der animierte anthropomorphe Charakter 7 so
dargestellt wird, dass er auftretende Trägheitskräfte,
die auf eine mit einer Masse behaftete Person, die sich in dem bewegten
Raum befindet, wirken würden, versucht abzufangen. Beispielsweise
wird sich die animierte künstliche Person an dargestellten
virtuellen Gegenständen, beispielsweise virtuellen Bedienelementen, festhalten
oder abstützen, um bei einer Kurvenfahrt auftretenden Fliehkräften
standhalten zu können. Dies ist beispielsweise in der linken
Ansicht der 3 dargestellt. Der animierte
anthropomorphe Charakter hält sich an dem oben links dargestellten virtuellen
Bedienelement 9' mit seinem rechten Arm 18 an
dem oben links dargestellten virtuellen Bedienelement 9 fest,
während das Fahrzeug eine Kurvenfahrt ausführt.
Um einen Fahrer nicht unnötig abzulenken und dennoch sinnvolle
Informationen vermitteln zu können, wird die Animierung
in einer Ansicht, die der Fahrer hat, eingeschränkt. Vorzugsweise kann
die Informationsvermittlungseinrichtung bzw. deren Anzeigefläche
so ausgestaltet sein, dass diese von dem Fahrer während
der Fahrt nicht wahrgenommen werden kann. Bei anderen Ausführungsformen, wie
der nach 3, handelt es sich um ein Dual-View-Display,
welches unterschiedliche Informationen für unterschiedliche
Betrachtungsrichtungen vermittelt. Während die links dargestellte
Ansicht 20 vom Fahrer wahrgenommen werden kann, kann die rechts
dargestellte Ansicht 21 beispielsweise vom Beifahrer wahrgenommen
werden. Dort ist der anthropomorphe Charakter 7 in der
Weise animiert dargestellt, dass er bei der Kurvenfahrt umstürzt.
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Es
ergibt sich für den Fachmann, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen
Ausgestaltungen möglich sind, um den Avatar angepasst an
die Zustände der Umgebung, des Fahrzeugs und/oder des Nutzers
darzustellen.
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Informationsvermittlungseinrichtung
- 3
- Anzeigevorrichtung
- 4
- Steuereinheit
- 5
- Anzeigefläche
- 6
- Speicher
- 7
- animierter
anthropomorpher Charakter (Avatar)
- 8
- Menschmodell
- 9
- virtuelles
Bedienelement
- 9'
- oben
links dargestelltes virtuelles Bedienelement
- 10
- Audiosystem
- 11
- berührungsempfindliche
Positionserfassungseinheit
- 12
- Schnittstelle
- 13
- Sensoren
- 14
- Fahrzeugdatenbus
- 15
- Fahrzeugschnittstelle
- 16
- Regenschirm
- 17
- Sonnenbrille
- 18
- rechter
Arm
- 20
- Ansicht
für den Fahrer
- 21
- Ansicht
für den Beifahrer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006052897
A1 [0002]
- - DE 102007012828 [0003]