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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Interaktion eines Fahrzeugsystems eines Kraftfahrzeuges mit einem Benutzer.
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Während Fahrten mit einem Kraftfahrzeug besteht oftmals der Wunsch, insbesondere bei längeren Fahrten, nach einer Unterhaltung des Kraftfahrzeugführers und/oder weiterer Fahrzeuginsassen.
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Die
US 6,401,033 B1 offenbart z. B. ein Verfahren zum Betreiben eines Navigationssystems eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren akzeptiert eine Eingabe eines Benutzers, welche anzeigt, dass der Benutzer an dem Spielen eines Spiels interessiert ist. Weiter umfasst das Verfahren das Ablaufen eines Spielprogramms auf dem Navigationssystem, wobei das Spielprogramm Spielregeln beinhaltet und Daten einer geografischen Datenbank nutzt. Weiter nutzt das Spielprogramm die Spielregeln, um das Spiel mittels einer Benutzerschnittstelle des Navigationssystems durchzuführen. Weiter akzeptiert das Verfahren Eingaben eines Benutzers des Navigationssystems, um eine Route zu einem gewünschten Zielpunkt des Benutzers zu bestimmen. Weiter umfasst das Verfahren das Bestimmen einer Position des Navigationssystems und die Bereitstellung von Daten, welche Informationen über die Position beinhalten, an das Spielprogramm. Weiter offenbart die Druckschrift, dass ein Navigationssystem mit einer Spieleoption das Spielen von Spielen nicht erlaubt, falls diese einen Kraftfahrzeugführer ablenken. Ebenfalls erlaubt das System kein Spielen unter kritischen Fahrbedingungen.
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Um einen Kraftfahrzeugführer und/oder weitere Fahrzeuginsassen nicht in einer Rolle von rein passiven Konsumenten einer Unterhaltung zu belassen, ist es wünschenswert, eine Interaktion zwischen dem Kraftfahrzeugführer und/oder weiteren Fahrzeuginsassen sowie dem ein Unterhaltungsprogramm durchführenden Fahrzeugsystem zu ermöglichen.
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Es stellt sich das technische Problem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Interaktion eines Benutzers, insbesondere eines Kraftfahrzeugführers und/oder weiterer Fahrzeuginsassen mit einem, ein interaktives Unterhaltungsprogramm durchführenden, Fahrzeugsystem zu schaffen, welche eine Vielzahl von unterschiedlichen Unterhaltungsprogrammen bereitstellen können und gleichzeitig Sicherheitsanforderungen, beispielsweise Anforderungen hinsichtlich einer Ablenkung eines Kraftfahrzeugführers, erfüllen.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Interaktion eines Fahrzeugsystems mit einem Benutzer. Das Fahrzeugsystem stellt hierbei vorzugsweise eine Vielzahl von Unterhaltungsprogrammen bereit, deren Ablauf oder Durchführung eine Interaktion mit einem Benutzer, beispielsweise einem Kraftfahrzeugführer und/oder weiterer Fahrzeuginsassen, erfordert. Das Fahrzeugsystem kann hierbei ein bereits bekanntes Fahrzeug-Infotainment-System sein. Insbesondere umfasst das Fahrzeugsystem mindestens eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Nutzereingaben, mindestens eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung mindestens der Nutzereingaben sowie mindestens eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Informationen an den Benutzer. Weiter kann das Fahrzeugsystem auch Speichereinheiten zur Speicherung von für das Unterhaltungsprogramm notwendigen Informationen umfassen.
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Einem Ausgangszustand, vorzugsweise jedoch jedem Systemzustand, ist mindestens eine Zustandsinformation und mindestens ein Folgezustand zugeordnet. Der Systemzustand bzw. Ausgangszustand beschreibt hierbei den Zustand des Fahrzeugsystems, insbesondere der vor diesem Fahrzeugsystem umfassten (technischen) Einrichtungen, in einem Zustand des durch geführten Unterhaltungsprogramms. Ein Wechsel zwischen zwei Systemzuständen, insbesondere ein Wechsel von einem Ausgangszustand in einen Folgezustand, wird durchgeführt, falls im Ausgangszustand eine folgezustandsspezifische Übergangsbedingung erfüllt wird. Hierbei wertet eine Auswerteeinrichtung in dem Ausgangszustand mindestens eine Nutzereingabe aus. Die mindestens eine folgezustandsspezifische Übergangsbedingung des Ausgangszustandes ist erfüllt, falls die ausgewertete Nutzereingabe mit mindestens einer vorbestimmten Nutzereingabe der Übergangsbedingung übereinstimmt. Das Auswerten einer Nutzereingabe umfasst hierbei auch das Auswerten, ob eine Nutzereingabe in einer vorbestimmten, zustandsspezifischen Zustandsdauer überhaupt erfolgt. Erfolgt beispielsweise in der Zustandsdauer keine Nutzereingabe, so kann eine zeitliche Übergangsbedingung erfüllt sein und ein Wechsel in einen entsprechenden Folgezustand erfolgen (automatisches Wechseln). Nach dem Wechsel in den Folgezustand gibt mindestens eine Ausgabeeinrichtung die dem Folgezustand zugeordnete Zustandsinformation aus.
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Ein Folgezustand eines Ausgangszustands kann hierbei ein Nachfolgezustand oder ein Vorgängerzustand des Ausgangszustands sein. In einen Vorgängerzustand wird aus dem Ausgangszustand beispielsweise dann gewechselt, falls die ausgewertete Nutzereingabe mit einer vorbestimmten Nutzereingabe übereinstimmt, der eine Zurück-Operation zugeordnet ist. Einem Systemzustand können hierbei mehrere Folgezustände, insbesondere mehrere Nachfolgezustände und genau ein Vorgängerzustand, zugeordnet sein. Die einem Systemzustand zugeordneten Nachfolgezustände können hierbei als so genannte statische Folgezustände aufgefasst werden, wobei ein Wechsel von dem Ausgangszustand in genau diese vorbestimmten statischen Nachfolgezustände dann erfolgt, wenn die diesen zugeordnete Übergangsbedingung erfüllt ist. Der Vorgängerzustand kann hierbei als dynamischer Folgezustand bezeichnet werden. Der Vorgängerzustand bezeichnet hierbei den Zustand, aus dem in den aktuellen Ausgangszustand gewechselt wurde. Hierbei ist es selbstverständlich möglich, dass aus verschiedenen Systemzuständen in den aktuellen Ausgangszustand gewechselt wurde. Der vorgängerzustandsspezifischen Übergangsbedingung ist also nicht statisch immer derselbe Systemzustand zugeordnet, sondern je nach Ablauf des Unterhaltungsprogramms ein spezieller Vorgängerzustand aus einer Menge von möglichen Vorgängerzuständen.
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Vorzugsweise können Informationen über einen Vorgängerzustand des Ausgangszustands, beispielsweise in einer Speichereinrichtung, gespeichert werden, beispielsweise beim Wechseln in einen Folgezustand. Diese erlauben in vorteilhafter Weise eine dynamische Zuordnung eines Vorgängerzustands zu einer folgezustandsspezifischen Übergangsbedingung, der z. B. eine Zurück-Operation zugeordnet ist.
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Auch kann eine Zeitdauer des Verbleibens im Ausgangszustand erfasst, ausgewertet und gespeichert werden. Die Zeitdauer der Verbleibens kann hierbei mit der vorhergehend erwähnte Zustandsdauer verglichen werden. Hierbei kann ein Wechsel in den Folgezustand beispielsweise erst dann erfolgen, falls die Zeitdauer des Verbleibens im Ausgangszustand eine vorbestimmte zustandsspezifische Zustandsdauer überschritten hat, auch wenn weitere folgezustandspezifische Übergangsbedingungen schon erfüllt sind. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise zu schnelle Zustandswechsel vermieden, die einen Kraftfahrzeugführer verwirren oder ablenken könnten.
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Eine folgezustandsspezifische Übergangsbedingung kann mehrere Teil- oder Unterbedingungen enthalten. Beispielsweise kann eine erste Unterbedingung sein, dass eine Nutzereingabe einer vorbestimmten Nutzereingabe entspricht. Auch kann eine Unterbedingung sein, dass eine vorbestimmte Zeitdauer (Zustandsdauer) im aktuellen Zustand verblieben wurde. Wie nachfolgend näher ausgeführt, kann eine weitere Unterbedingung sein, dass ein Fahrzustand einem vorbestimmten Fahrzustand entspricht. Hierbei kann erst dann von einem Ausgangszustand in einen Folgezustand gewechselt, falls alle oder bestimmte Teil- oder Unterbedingungen der jeweiligen folgezustandsspezifischen Übergangsbedingungen erfüllt sind.
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Weiter kann die Ausgabe der Zustandsinformation erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Wechsel von dem Ausgangszustand in den Folgezustand erfolgen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eine für einen Kraftfahrzeugführer zu schnelle zeitliche Präsentation von Informationen verhindert werden, die diesen ablenken oder verwirren könnte.
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Weiter kann erst nach Ausgabe der Zustandsinformation im Folgezustand in diesem Folgezustand eine Nutzereingabe ausgewertet werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine Eingabe von Informationen zeitlich nicht mit einer Ausgabe von Informationen kollidiert.
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Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine Interaktion zwischen einem Fahrzeugsystem und einem Benutzer, wobei durch die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte eine Ablenkung und Verwirrung eines Kraftfahrzeugführers reduziert oder vermieden wird. Es ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine Unterhaltung eines Kraftfahrzeugführers und/oder weiterer Fahrzeuginsassen, ohne dass eine Sicherheit dieser Benutzer gefährdet wird.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Zustandsinformation eine akustische Zustandsinformation. Nach dem Wechsel in den Folgezustand gibt mindestens eine akustische Ausgabeeinrichtung die dem Folgezustand zugeordnete akustische Zustandsinformation aus. Hierzu können in vorteilhafter Weise im Kraftfahrzeug vorhandene Lautsprecher verwendet werden. Durch die Ausgabe von akustischen Zustandsinformationen kann somit in vorteilhafter Weise ein interaktives Hörspiel mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Auch möglich sind Rate- oder Quizspiele. Ebenfalls möglich sind Vokabel- oder Grammatiktrainer. Die Ausgabe von akustischen Zustandsinformationen ermöglicht weiter in vorteilhafter Weise, dass ein Kraftfahrzeugführer und/oder weitere Fahrzeuginsassen eine Information aufnehmen können, ohne z. B. einen Blick von einem Verkehrsgeschehen abzuwenden.
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Selbstverständlich ist auch möglich, visuelle Zustandsinformationen auf einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung darzustellen. Hierbei sind die visuellen Zustandsinformationen vorzugsweise statische Zustandsinformationen, beispielsweise ein statisches Bild. Weiter vorzugsweise enthält eine visuelle Information keine Lösungshinweise, da sonst ein Benutzer seinen Blick von einem Verkehrsgeschehen zur Lösung oder Teilnahme an dem Unterhaltungsprogramm von einem Verkehrsgeschehen abwenden könnte. Durch die visuelle Zustandsinformation ergibt sich jedoch in vorteilhafter Weise eine verbesserte Interaktion zwischen einem Benutzer und dem Fahrzeugsystem, da hierdurch zusätzliche Informationen dargestellt werden können. Hier bei kann eine visuelle Anzeige abhängig von bestimmten Rahmenbedingungen gemacht werden. Beispielsweise kann eine vorbestimmte Schriftgröße verwendet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wertet die Auswerteeinrichtung in dem Ausgangszustand zusätzlich mindestens einen Fahrzeugzustand aus. Hierbei ist im Ausgangszustand eine folgezustandsspezifische Übergangsbedingung erfüllt, falls die ausgewertete Nutzereingabe mit mindestens einer vorbestimmten Nutzereingabe und der mindestens eine ausgewertete Fahrzeugzustand mit einem vorbestimmten Fahrzeugzustand übereinstimmt. Der Begriff Fahrzeugzustand umfasst hierbei Zustände des das erfindungsgemäße Fahrzeugsystem integrierende Kraftfahrzeugs, wie z. B. Stillstand, Vorwärts-Fahrt, Rückwärts-Fahrt, Kurvenfahrt, Autobahnfahrt, Landstraßenfahrt, Stadtverkehr-Fahrt, Einparken, Überholvorgang, Abbiegevorgang und weitere analoge Fahrzeugzustände. Der Begriff Fahrzeugzustand umfasst hierbei auch Merkmale und/oder Eigenschaften von Fahrzeugzuständen, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung, Lenkeinschlag (Lenkwinkel), globale Position des Kraftfahrzeugs und weitere Eigenschaften und/oder Merkmale. Auch umfasst der Begriff Fahrzeugzustand eine z. B. mittels eines Navigationssystems geplante Route des Kraftfahrzeugs.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt die Auswerteeinrichtung den mindestens einen Fahrzeugzustand in Abhängigkeit von an die Auswerteeinrichtung übertragenen Daten. Hierzu ist die Auswerteeinrichtung datentechnisch mit mindestens einem im Kraftfahrzeug angeordneten Sensor und/oder mit mindestens einer Empfangseinrichtung zum Empfangen externer Daten verbunden. Die mindestens eine Auswerteeinrichtung kann hierbei beispielsweise an ein Bussystem, beispielsweise ein CAN-Bus, des Kraftfahrzeuges angeschlossen sein. Hierbei kann die Auswerteeinrichtung Daten von ebenfalls an das Bussystem angeschlossenen Teilnehmern, beispielsweise Sensoren, empfangen. So kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise eine Geschwindigkeit eines Geschwindigkeitssensors, eine globale Position eines GPS-Sensors, eine Information über einen Regenzustand eines Regensensors, einen Lenkwinkel eines Lenkwinkelsensors, eine Bremspedalstellung eines Bremspedalsensors und weitere Daten von im Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren empfangen. Alternativ oder kumulativ kann die Auswerteeinrichtung über eine Empfangseinrichtung externe Daten, beispielsweise aus einer Car2X-Kommunikation von anderen Kraftfahrzeugen und/oder einer Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise einer Verkehrszentrale, empfangen.
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Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, fahrzeugspezifische Daten in einen Ablauf eines Unterhaltungsprogramms sowie resultierend in das erfindungsgemäße Verfahren zur Interaktion zu integrieren. Beispielsweise kann abhängig von einer globalen Position des Fahrzeugs in einen Folgezustand gewechselt werden, der Informationen und/oder Fragen enthält, die auf die der globalen Position entsprechende geografischen Besonderheiten angepasst sind. Nähert sich das Kraftfahrzeug beispielsweise einer Stadt oder passiert dieses Kraftfahrzeug die Stadt, so können z. B. Fragen und/oder Informationen, betreffend beispielsweise eine Einwohnerzahl, dieser Stadt ausgegeben werden.
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Auch kann z. B. in Abhängigkeit einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und einer geplanten Reiseroute bis zu einem gewünschten Zielpunkt sowie einem aktuellen Kraftstoffverbrauch abgefragt werden, ob das gewünschte Ziel mit einer noch vorhandenen Kraftstoffmenge erreichbar ist. Somit können in vorteilhafter Weise spielerisch Informationen zur Führung des Kraftfahrzeuges dem Kraftfahrzeugführer vermittelt werden.
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Auch ist vorstellbar, externe Daten, d. h. außerhalb des Kraftfahrzeugs erzeugte Daten, in einen Ablauf des Unterhaltungsprogramms und resultierend in das Verfahren zur Interaktion zu integrieren. Beispielsweise können somit Stauinformationen in das Unterhaltungsprogramm integriert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird von dem Ausgangszustand in einen Time-out-Zustand gewechselt, falls im Ausgangszustand während einer vorbestimmten Zeitdauer keine Nutzereingabe erkannt wird. Hierbei kann die vorbestimmte Zeitdauer abhängig von einem Fahrzeugzustand sein. Beispielsweise kann bei als gefährlich oder kritisch bewerteten Fahrzeugzuständen eine vorbestimmte Zeitdauer länger sein als bei ungefährlichen oder unkritischen Fahrzeugzuständen. Hierbei kann ein gefährlicher oder kritischer Fahrzeugzustand von der Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit von der an diese Auswerteeinrichtung übertragenen internen oder externen Daten bestimmt werden. Interne Daten bezeichnen die von im Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren und/oder die von im Kraftfahrzeug angeordneten Steuer- und/oder Auswerteeinrichtungen erzeugten Daten. Beispielsweise kann ein kritischer Fahrzeugzustand in Abhängigkeit von internen Daten bestimmt werden, falls eine vorbestimmte negative Beschleunigung unterschritten wird (starker Bremsvorgang). Auch kann ein kritischer Fahrzeugzustand in Abhängigkeit von externen Daten bestimmt werden, falls sich das Kraftfahrzeug einem Stau nähert.
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Auch ist vorstellbar, dass nicht die Auswerteeinrichtung einen kritischen oder gefährlichen Fahrzeugzustand in Abhängigkeit der an die Auswerteeinrichtung übermittelten internen oder externen Daten bestimmt, sondern dass an die Auswerteeinrichtung ein einen gefährlichen oder kritischen Fahrzeugzustand codierendes Signal, beispielsweise von einer zentralen Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, übertragen wird.
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Hierbei ist zu beachten, dass in einigen Zuständen das Erkennen keiner Nutzereingabe einen (automatischen) Wechsel in einen Folgezustand bewirkt, der kein Time-Out-Zustand ist.
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In dem Time-out-Zustand wird hierbei eine für den Time-out-Zustand spezifische Zustandsinformation ausgegeben. Vorzugsweise erfolgt eine Ausgabe der für den Time-out-Zustand spezifischen Zustandsinformation erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer, wobei diese vorbestimmte Zeitdauer wie vorhergehend erläutert wiederum abhängig von einem Fahrzeugzustand sein kann. Eine Zustandsinformation kann z. B. als akustische Nachfrage nach einer Nutzereingabe ausgegeben werden. Hierdurch kann ein Benutzer in vorteilhafter Weise unter Berücksichtigung von gefährlichen oder kritischen Fahrzeugzuständen an ein von ihm gestartetes Unterhaltungsprogramm erinnert werden. Das vorgeschlagene Time-out-Handling ermöglicht hierbei in vorteilhafter Weise, dass eine interaktive Durchführung des Unterhaltungsprogramms auch in Zeiten fehlender Nutzereingaben möglich ist, ohne einen vollständigen Abbruch des Unterhaltungsprogramms.
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In einer weiteren Ausführungsform wird von dem Ausgangszustand in einen Hilfe-Zustand gewechselt, falls eine Nutzereingabe erkannt wird, die mit keiner bestimmten Nutzereingabe von Übergangsbedingungen des Ausgangszustands übereinstimmt oder eine Nutzereingabe erkannt wird, die mit einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung für einen Wechsel in den Hilfe-Zustand übereinstimmt. Im Hilfe-Zustand können hierbei Zustandsinformationen Informationen über mögliche Nutzereingaben im Vorgängerzustand des Hilfezustands enthalten. Beispielsweise können einem Nutzer akustisch und gegebenenfalls visuell die zulässigen, vorbestimmten Nutzereingaben des Vorgängerzustands ausgegeben werden. Wie vorhergehend erläutert, kann eine Ausgabe von Zustandsinformationen des Hilfe-Zustands eben falls erst nach einer vorbestimmten Zeitdauer nach einem Wechsel in den Hilfe-Zustand erfolgen, wobei die vorbestimmte Zeitdauer von einem Fahrzeugzustand abhängig sein kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise auf unverständliche Nutzereingaben reagiert werden, die beispielsweise aufgrund einer plötzlich auftretenden kritischen Fahrsituation von einem Benutzer eingegeben werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird von dem Ausgangszustand in einen deaktivierten Zustand gewechselt, falls eine Nutzereingabe erkannt wird, die mit einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung für einen Wechsel vom Ausgangszustand in den deaktivierten Zustand übereinstimmt oder falls ein vorbestimmter Fahrzeugzustand erkannt wird oder falls während einer vorbestimmten Inaktivdauer keine Nutzereingabe erkannt wird. Ein vorbestimmter Fahrzeugzustand kann hierbei beispielsweise ein Herausziehen des Zündschlüssels sein. Auch kann der vorbestimmte Fahrzeugzustand ein vorbestimmter kritischer Fahrzeugzustand sein. Beispielsweise kann in einen deaktivierten Zustand gewechselt werden, falls eine Kollision oder eine bevorstehende Kollision mit einem weiteren Verkehrsteilnehmer detektiert wurde. Hierbei ist also ein Zustandswechsel unabhängig von einer Nutzereingabe möglich. Wie vorhergehend ausgeführt, kann der Fahrzeugzustand in Abhängigkeit von internen oder externen Daten bestimmt werden. Um einen Wechsel in einen Time-out-Zustand von einem Wechsel in einen deaktivierten Zustand zu unterscheiden, kann z. B. nur aus einem Time-out-Zustand nach Ablauf der vorbestimmten Inaktivdauer vom Time-Out-Zustand in den deaktivierten Zustand gewechselt wird.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein Unterhaltungsprogramm deaktiviert werden kann, falls ein Benutzer kein Interesse an einer Fortsetzung des Unterhaltungsprogramms hat und/oder vorbestimmte (kritische) Fahrzeugzustände eintreten. In einem deaktivierten Zustand ist hierbei in vorteilhafter Weise ein Energieverbrauch des Fahrzeugsystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein reduzierter Energieverbrauch des Fahrzeugsystems im deaktivierten Zustand.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Zuordnungen von der mindestens einen Zustandsinformation zu jedem Systemzustand, die Zuordnung der folgezustandsspezifischen Übergangsbedingungen zu jedem Systemzustand und zumindest die Zuordnung von mindestens einem Nachfolgezustand zu einer folgezustandsspezifischen Übergangsbedingung in einem Zustandsmodell festgelegt. Das Zustandsmodell ist hierbei in einer Speichereinrichtung gespeichert. Weiter sind Daten einer Zustandsinformation, beispielsweise akustische und/oder visuelle Daten, in einer Speichereinrichtung für Informationen gespeichert. Die Auswerteeinheit ist datentechnisch mit der Speichereinrichtung des Zustandsmodells und mit der Speichereinrichtung für Informationen verbunden. Im Zustandsmodell sind also die statischen Folgezustände und ihre Zuordnung zu einer folgezustandsspezifischen Übergangsbedingung für jeden Systemzustand festgelegt und gespeichert. Weiter sind auch Übergangsbedingungen in dem Zustandsmodell festgelegt und gespeichert, die jedoch zu vorab unbekannten Folgezuständen, beispielsweise den dynamischen Vorgängerzuständen, führen können. Ein Vorgängerzustand kann aber dann im Zustandsmodell festgelegt und gespeichert sein, falls ein aktueller Zustand nur aus diesem Vorgängerzustand erreichbar ist, also der Vorgängerzustand auch ein statischer Folgezustand ist. Die Speichereinrichtungen des Zustandsmodells und für Informationen können hierbei als gemeinsame Speichereinrichtung kombiniert ausgeführt sein. Beispielsweise können die Speichereinrichtung des Zustandsmodells und die Speichereinrichtung für Informationen als eine externe, austauschbaren Speichereinrichtung, z. B. als eine CD, ausgeführt sein.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Universalität des erfindungsgemäßen Verfahrens für verschiedene Formen von Unterhaltungsprogrammen. Durch einen Austausch der Speichereinrichtungen können hierbei verschiedene Formen von Unterhaltungsprogrammen, beispielsweise Hörspiele oder Vokabeltrainer, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens einem Benutzer präsentiert werden. Durch Austausch der Speichereinrichtungen können hierbei Verknüpfungen zwischen Zuständen, die erforderlichen Übertragungsbedingungen sowie die Inhalte von zustandsspezifischen Zustandsinformationen ausgetauscht werden. Eine Ablaufsteuerung der Interaktion auf Grundlage dieser Verknüpfungen, Übergangsbedingungen und Inhalten durch die Auswerteeinrichtung bleibt jedoch gleich.
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In einer weiteren Ausführungsform ist eine Nutzereingabe mittels einer akustischen Eingabeeinrichtung und/oder einer haptischen Eingabeeinrichtung möglich. Hierfür kann eine Einrichtung zur Spracherkennung eine akustische Nutzereingabe, beispielsweise einen Sprachbefehl, auswerten. Eine haptische Eingabeeinrichtung kann beispielsweise als Multifunktionslenkrad ausgeführt sein. Hierbei sind Nutzereingaben mittels der an dem Multifunktionslenkrad angeordneten Eingabeelemente, beispielsweise mittels der am Multifunktionslenkrad angeordneten Druckknöpfe, möglich. Auch kann eine haptische Eingabeeinrichtung als Touchscreen oder als Touchpad ausgebildet sein, wobei ein Touchscreen räumlich auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, angeordnet ist und ein Touchpad räumlich getrennt von der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist. Hierbei können funktionelle Teilbereichen des Touchscreens oder des Touchpads vorbestimmte Operationen zugeordnet sein, wobei eine Nutzereingabe mittels eines Betätigungselements, beispielsweise mittels eines Fingers und/oder eines Stiftes, durch Berührung des Touchscreens oder des Touchpads im Bereich dieser funktionellen Teilbereiche erfolgt. Hierdurch können in vorteilhafter Weise virtuelle Bedienelemente für Nutzereingaben auf einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Display, angezeigt werden. Vorzugsweise erfolgen Nutzereingaben mittels einer im Fahrzeug vorhandenen Benutzerschnittstelle, die einen Touchscreen sowie eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise ein Display, umfasst. Beispielsweise können existierende Radionavigations-Systeme, die einen Touchscreen umfassen, genutzt werden.
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Weiter vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Interaktion eines Fahrzeugsystems mit einem Benutzer in einem Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung mindestens eine Eingabeeinrichtung, mindestens eine Auswerteeinrichtung und mindestens eine Ausgabeeinrichtung umfasst. Hierbei ist mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Weise eines der vorhergehend genannten Verfahren durchführbar.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
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1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Interaktion,
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2 ein schematisches Flussdiagramm eines Wechsels von Systemzuständen,
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3 ein schematisches Zustandsmodell,
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4 eine schematische Darstellung von funktionellen Verknüpfungen,
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5 eine beispielhafte Darstellung eines Touchscreens und
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6 eine weitere beispielhafte Darstellung einer Anzeigefläche eines Touchscreens.
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Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Interaktion dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auswerteeinrichtung 2, eine Einrichtung 3 zur Spracherkennung, ein Touchscreen 4, eine Ausgabeeinrichtung 5 zur Ausgabe von akustischen Informationen sowie eine erste Speichereinrichtung 6 und eine zweite Speichereinrichtung 7. Mittels der Einrichtung 3 zur Spracherkennung sind Nutzereingaben in Form von Sprachbefehlen von einem Benutzer der Vorrichtung 1 zur Interaktion empfang- und auswertbar. Die derart ausgewerteten Nutzereingaben werden datentechnisch von der Einheit 3 zur Spracherkennung an die Auswerteeinrichtung 2 übertragen. Analog sind mittels des Touchscreens 4 haptische Benutzereingaben, die beispielsweise mittels eines Bedienelements, z. B. eines Fingers oder eines Stifts, getätigt werden, auswertbar, wobei die ausgewerteten Nutzereingaben datentechnisch an die Auswerteeinrichtung 2 übermittelt werden. Weiter steht die Auswerteeinrichtung in datentechnischer Verbindung mit der ersten Speichereinrichtung 6, in der ein z. B. in 3 dargestelltes Zustandsmodell gespeichert ist. Ebenfalls steht die Auswerteeinrichtung 2 in datentechnischer Verbindung mit der zweiten Speichereinrichtung 7, in der Daten von Zustandsinformationen einzelner Systemzustände, beispielsweise Bilddateien oder Audiodateien, gespeichert sind. Weiter steht die Auswerteeinrichtung 2 in datentechnischer Verbindung mit einem GPS-Sensor 16 und einem Geschwindigkeitssensor 17, die in einem die Vorrichtung 1 umfassenden Kraftfahrzeug angeordnet sind. In Abhängigkeit der von der Einheit 3 zur Spracherkennung und/oder dem Touchscreen 4 übermittelten, ausgewerteten Benutzereingaben sowie den von dem GPS-Sensor 16 und dem Geschwindigkeitssensor 17 übertragene Daten zum Fahrzeugzustand überprüft die Auswerteeinrichtung 2, ob in einem aktuellen Systemzustand Übergangsbedingungen für einen Wechsel in einen diesem aktuellen Systemzustand zugeordneten Folgezustand erfüllt sind. Ist dies der Fall, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in den entsprechenden Folgezustand und lädt die folgezustandsspezifischen Daten aus der zweiten Speichereinheit 7. Weiter ist die Auswerteeinrichtung mit einer Einheit 5 zur Ausgabe von akustischen Informationen datentechnisch verbunden. Hierbei werden die von der Speichereinheit 7 entsprechend dem aktuellen Zustand geladenen akustischen Daten mittels der Ausgabeeinrichtung 5 akustisch ausgegeben. Auch steht die Auswerteeinrichtung 2 in datentechnischer Verbindung mit einer Anzeigeeinrichtung 8, die z. B. als das dem Tochscreen 4 zugeordnete Display ausgeführt sein kann. Hierbei können z. B. dem aktuellen Zustand zugeordnete visuelle Zustandsinformationen, z. B. in Form von Bilddateien, auf der Anzeigeeinrichtung 8 zur Anzeige gebracht werden.
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In 2 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Wechsels von Systemzuständen dargestellt. Anfangs befindet sich das Fahrzeugsystem in einem Ausgangszustand AZ. Nach einer vorbestimmten Zeitdauer T1 werden hierbei mittels der z. B. in 1 dargestellten akustischen Ausgabeeinrichtung 5 und der Anzeigeeinrichtung 8 dem Ausgangszustand zugeordnete Zustandsinformationen in einem Ausgabeschritt S1 ausgegeben. Die dem Ausgangszustand AZ zugeordneten akustischen Zustandsinformationen enthalten hierbei eine Frage, die einen Benutzer zu einer Antwort auffordert. Nachfolgend wird in einem Warteschritt S2 auf eine Nutzereingabe gewartet. Erfolgt eine Nutzereingabe N1, die mit einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung für einen Wechsel von dem Ausgangszustand AZ in einen Folgezustand FZ übereinstimmt, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 (siehe 1) in den entsprechenden Folgezustand FZ. Nach der vorbestimmten Zeitdauer T1 können hierbei wiederum in einem Ausgabeschritt S1 die akustische Ausgabeeinrichtung 5 und die Anzeigeeinrichtung 8 akustische sowie visuelle Zustandsinformationen ausgeben, die dem Folgezustand FZ zugeordnet sind. Erfolgt im Warteschritt 2 eine Nutzereingabe N2, die mit keiner vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung des Ausgangszustands AZ in einen beliebigen weiteren Folgezustand übereinstimmt, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in einen Hilfezustand HZ. In einem Ausgabeabschnitt S1 des Hilfezustands HZ werden mittels der akustischen Ausgabeeinrichtung 5 und der Anzeigeeinrichtung 8 akustische sowie visuelle Zustandsinformationen ausgegeben, die dem Hilfezustand HZ zugeordnet sind und einen Benutzer über die möglichen vorbestimmten Nutzereingaben im Ausgangszustand AZ, u. a. auch über die Nutzereingabe N1 informieren. Hiernach erfolgt nach einer Zustandsdauer T4 automatisch eine Rückkehr in den Warteschritt S2 sowie in den Ausgangszustand AZ. Auch könnte eine Rückkehr in den Ausgabeabschnitt S1 des Ausgangszustands AZ erfolgen, wobei dann die Zustandsinformationen erneut ausgegeben werden. Erfolgt während einer weiteren vorbestimmten Zeitdauer T2 in dem Warteschritt S2 keine Nutzereingabe, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in einen Time-out-Zustand TZ. Hiernach erfolgt nach der ersten vorbestimmten Zeitdauer T1 in einem Ausgabeschritt S1 eine Ausgabe von akustischen und visuellen Zustandsinformationen, welche dem Time-out-Zustand TZ zugeordnet sind. In einem weiteren Warteschritt S2 wird dann auf eine Nutzereingabe in den Time-Out-Zustand TZ gewartet. Erfolgt innerhalb einer vorbestimmten Inaktivdauer T3 keine Nutzereingabe, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in einen deaktivierten Zustand DZ, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren beendet wird. Erfolgt eine zulässige Nutzereingabe N1, des Time-Out-Zustands TZ so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in den Warteschritt S2 des Ausgangszustands AZ. Erfolgt eine nicht zulässige Nutzereingabe N2, so wechselt die Auswerteeinrichtung 2 in einen Hilfezustand HZ.
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In 3 ist ein schematisches Zustandsmodell dargestellt. Das Zustandsmodell enthält Informationen über eine Verknüpfung von Zuständen Z1, Z2a, Z2b, Z3a, Z3b, Z3c, Z3d, Z4a, Z4b, Z4c, Z4d, Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e sowie von Endzuständen EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5. Beispielsweise sind einem Zustand Z4b Nachfolgezustände Z5b, Z5c, HZ, TZ zugeordnet. Diese Nachfolgezustände Z5b, Z5c, HZ, TZ können hierbei als statische Folgezustände bezeichnet werden. Dies bedeutet, dass, falls die entsprechenden folgezustandsspezifischen Übergangsbedingungen erfüllt sind, von dem Zustand Z4b immer in den jeweiligen Nachfolgezustand Z5b, Z5c, HZ, TZ gewechselt wird. Weiter sind dem Zustand Z4b die Vorgängerzustände Z3a, Z3b zugeordnet. Diese Vorgängerzustände können als dynamische Folgezustände bezeichnet werden. Erfolgt z. B. im Zustand Z4b eine Nutzereingabe, die einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung entspricht, der eine Zurück-Operation zugeordnet ist, so kann von dem Zustand Z4b entweder in den Vorgängerzustand Z3a oder Z3b gewechselt werden, da der Zustand Z4b aus beiden Zuständen Z3a, Z3b erreichbar ist. Dagegen enthält das Zustandsmodell für den Zustand Z3b nur statische Folgezustände Z4a, Z4b, Z2a, HZ, TZ. Hierbei ist der Zustand Z3b ausschließlich aus dem Vorgängerzustand Z2a erreichbar. Eine Nutzereingabe, die einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung entspricht, der eine Zurück-Operation zugeordnet ist, kann hierbei nur ein Wechsel in den Zustand Z2a bewirken. Jedem der Zustände Z1, Z2a, Z2b, Z3a, Z3b, Z3c, Z3d, Z4a, Z4b, Z4c, Z4d, Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e sowie von Endzuständen EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5 sind hierbei Zustandsinformationen zugeordnet. Die Daten dieser Zustandsinformationen sind hierbei in einer Speichereinrichtung für Informationen, beispielsweise der in 1 dargestellten zweiten Speichereinrichtung 7, gespeichert. Das in 3 dargestellte Zustandsmodell, insbesondere die Zuordnung einer Zustandsinformation zu einem Zustand Z1, Z2a, Z2b, Z3a, Z3b, Z3c, Z3d, Z4a, Z4b, Z4c, Z4d, Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e sowie von Endzuständen EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5, die Zuordnung von folgezustandsspezifischen Übergangsbedingungen zu einem Zustand Z1, Z2a, Z2b, Z3a, Z3b, Z3c, Z3d, Z4a, Z4b, Z4c, Z4d, Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e sowie von Endzuständen EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5 und zumindest die Zuordnung von statischen Folgezuständen zu einer folgezustandsspezifischen Übergangsbedingung, sind hierbei in einer Speichereinrichtung des Zustandsmodells, beispielsweise der in 1 dargestellten ersten Speichereinheit 6, gespeichert.
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In 4 ist eine schematische funktionelle Verknüpfung dargestellt. Auf einer Programm- oder Ablaufebene 9 ist hierbei die in 1 dargestellte Auswerteeinrichtung 2 angeordnet. Diese ist hierbei in einem Kraftfahrzeug angeordnet, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (siehe 1) umfasst. Auf einer Datenebene 10 sind hierbei die erste und zweite Speichereinheit 6, 7 angeordnet, wobei die erste Speichereinheit 6 das z. B. in 3 dargestellte Zustandsmodell enthält und die Speichereinheit 7 die Daten, beispielsweise Bild- und Audiodaten, enthält, die den Zustandsinformationen der einzelnen Zustände Z1, Z2a, Z2b, Z3a, Z3b, Z3c, Z3d, Z4a, Z4b, Z4c, Z4d, Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e sowie von Endzuständen EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5 zugeordnet sind. Die dargestellte funktionelle Verknüpfung kann hierbei als so genannte Model-View-Controller-Verknüpfung bezeichnet werden. Hierbei bezeichnet die Auswerteeinrichtung 2 den Controller, die erste Speichereinrichtung 6 das Modell und die zweite Speichereinrichtung 7 den View-Teil.
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In 5 ist eine beispielhafte Darstellung eines Touchscreens 4 dargestellt. Der Touchscreen 4 umfasst hierbei einen Rand 11, wobei auf dem Rand so genannte Hardkeys 12 angeordnet sind. Die Hardkeys 12 sind hierbei haptisch betätigbar. Auf einer Anzeigeeinrichtung 8, beispielsweise einem Display, können hierbei in einem Bildbereich 13 ein Bild sowie in weiteren Bereichen virtuelle Bedienelemente 14 angezeigt werden. Die virtuellen Bedienelemente 14 nehmen hierbei einen vorbestimmten Teilbereich der Anzeigeeinrichtung 8 ein. In 5 sind beispielhaft ein erstes virtuelles Bedienelement 14-1, ein zweites virtuelles Bedienelement 14-2, ein drittes virtuelles Bedienelement 14-3, ein viertes virtuelles Bedienelement 14-4 und ein fünftes virtuelles Bedienelement 14-5 dargestellt. Mittels einer Betätigung, beispielsweise eines Berührens, des Touchscreens 4 im Bereich der virtuellen Bedienelemente 14 kann hierbei eine Nutzereingabe erfolgen. Wird der Touchscreen 4 beispielsweise im Bereich des ersten virtuellen Bedienelements 14-1 berührt, so kann eine derartige Betätigung ausgewertet und mit vorbestimmten Nutzereingaben verglichen werden. Hierbei kann die durch das Berühren des Touchscreens 4 im Bereich des ersten virtuellen Bedienelements 14-1 erfolgte Nutzereingabe mit einer vorbestimmten Nutzereingabe übereinstimmen, so dass eine Übergangsbedingung für einen Wechsel aus dem aktuellen Zustand in einen Folgezustand erfüllt ist. Folglich wird in den entsprechenden Folgezustand gewechselt und die entsprechenden Zustandsinformationen ausgegeben. Beispielsweise kann in dem Folgezustand ein weiteres Bild im Bildbereich 13 auf der Anzeigeeinrichtung 8 dargestellt werden.
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In 6 ist eine weitere schematische Aufteilung einer Anzeigeeinrichtung 8 eines z. B. in 5 dargestellten Touchscreens 4 dargestellt. Hierbei ist auf der Anzeigeeinrichtung 8, beispielsweise einem Display, ein Bildbereich 13 vorgesehen. In dem Bildbereich 13 kann hierbei eine visuelle Zustandsinformation dargestellt werden. Weiter sind auf der Anzeigeeinrichtung 8 virtuelle Bedienelemente 14 angeordnet. Bei einer durch Berühren eines Touchscreens im Bereich des sechsten virtuellen Bedienelements 14-6 erfolgenden Nutzereingabe wird eine vorbestimmte Nutzereingabe einer Übergangsbedingung erkannt, der eine Zurück-Operation zugeordnet ist. Analog wird bei Betätigung des Touchscreens 4 im Bereich eines siebten virtuellen Bedienelements 14-7 eine Nutzereingabe erkannt, die einer vorbestimmten Nutzereingabe entspricht, die eine Übergangsbedingung für einen Wechsel in einen Hilfezustand HZ (siehe 2) erfüllt. Bei Betätigung des Touchscreens 4 im Bereich eines achten virtuellen Bedienelements 14-8 wird eine Nutzereingabe erkannt, die einer vorbestimmten Nutzereingabe entspricht, die eine Übergangsbedingung für einen Wechsel in einen Wiederhol-Zustand erfüllt, wobei im Wiederhol-Zustand eine wiederholte Ausgabe von Zustandsinformationen des aktuellen Zustandes, beispielsweise eine erneute Ausgabe von akustischen Zustandsinformationen, erfolgt. Wird der Touchscreen 4 in einem Bereich eines der weiteren virtuellen Bedienelemente 14-9 betätigt, so erfolgt hierdurch eine Nutzereingabe, die einer vorbestimmten Nutzereingabe einer Übergangsbedingung für einen Wechsel in weitere vorbestimmte Folgezustände des aktuellen Zustands entspricht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Auswerteeinrichtung
- 3
- Einrichtung zur Spracherkennung
- 4
- Touchscreen
- 5
- akustische Ausgabeeinrichtung
- 6
- erste Speichereinrichtung
- 7
- zweite Speichereinrichtung
- 8
- Anzeigeeinrichtung
- 9
- Programmebene
- 10
- Datenebene
- 11
- Rand
- 12
- Hardkey
- 13
- Bildbereich
- 14
- virtuelles Bedienelement
- 14-1
- erstes virtuelles Bedienelement
- 14-2
- zweites virtuelles Bedienelement
- 14-3
- drittes virtuelles Bedienelement
- 14-4
- viertes virtuelles Bedienelement
- 14-5
- fünftes virtuelles Bedienelement
- 14-6
- sechstes virtuelles Bedienelement
- 14-7
- siebtes virtuelles Bedienelement
- 14-8
- achtes virtuelles Bedienelement
- 14-9
- weitere virtuelle Bedienelemente
- 16
- GPS-Sensor
- 17
- Geschwindigkeitssensor
- AZ
- Ausgangszustand
- FZ
- Folgezustand
- T1
- vorbestimmte Zeitdauer
- T2
- vorbestimmte Zeitdauer
- T3
- Inaktivdauer
- T4
- Zustandsdauer
- S1
- Ausgabeschritt
- S2
- Warteschritt
- N1
- Nutzereingabe
- N2
- Nutzereingabe
- HZ
- Hilfe-Zustand
- TZ
- Time-Out-Zustand
- Z1
- Zustand
- Z2a, Z2b
- Zustand
- Z3a, Z3b, Z3c, Z3d
- Zustand
- Z4a, Z4b, Z4c, Z4d
- Zustand
- Z5a, Z5b, Z5c, Z5d, Z5e
- Zustand
- EZ1, EZ2, EZ3, EZ4, EZ5
- Endzustand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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