DE102014201037A1 - Informationsübermittlung durch Oberflächenveränderung - Google Patents

Informationsübermittlung durch Oberflächenveränderung

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DE102014201037A1
DE102014201037A1 DE102014201037.3A DE102014201037A DE102014201037A1 DE 102014201037 A1 DE102014201037 A1 DE 102014201037A1 DE 102014201037 A DE102014201037 A DE 102014201037A DE 102014201037 A1 DE102014201037 A1 DE 102014201037A1
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Matthias Kaufmann
Lenja SOROKIN
Michael Bajer
Sonja Rümelin
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur effizienten Übertragung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs. Es wird eine Steuereinheit (210) zur Ansteuerung einer haptischen Feedback-Einheit (101) beschrieben. Die haptische Feedback-Einheit (101) ist dabei auf einer Oberfläche eines Eingabegeräts zur Steuerung (100) eines Fahrzeugs (200) angeordnet. Die Steuereinheit (210) ist eingerichtet, eine Information zu ermitteln, die an einen Fahrer des Fahrzeugs (200) übermittelt werden soll. Desweiteren ist die Steuereinheit (210) eingerichtet, die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information ein haptisches Feedback zu erzeugen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur effizienten Übertragung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs.
  • Der Fahrer eines Fahrzeugs (z.B. eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder eines Motorrads) empfängt beim Fahren typischerweise eine Vielzahl von Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs und/oder über den Zustand des Fahrzeugs. Informationen können dem Fahrer z.B. auf einer Anzeige des Fahrzeugs optisch zu Verfügung gestellt werden (z.B. über ein Display und/oder über eine Instrumententafel des Fahrzeugs) und/oder über einen Lautsprecher akustisch übermittelt werden. Desweiteren empfängt der Fahrer auch aus der Umgebung des Fahrzeugs optische (z.B. Blick durch eine Windschutzscheibe) und/oder akustische (z.B. Hupen eines anderen Fahrzeugs) Information bzgl. des Umfelds des Fahrzeugs.
  • Die oben genannten Beispiele zeigen, dass die Wahrnehmungskanäle Sehen und Hören des Fahrers durch die Fahraufgabe bereits belegt werden. Es stellt sich somit die Frage, wie dem Fahrer eines Fahrzeugs weitere oder andere Informationen in effizienter und ergonomischer Weise übermittelt werden können. Dabei sollten die Wahrnehmungskanäle Sehen und Hören nach Möglichkeit nicht oder nur wenig beeinträchtigt werden, um die Übertragungsqualität auf diesen Kanälen nicht zu beeinträchtigen.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, Informationen in effizienter und ergonomischer Weise an den Fahrer eines Fahrzeugs zu übermitteln, ohne dabei andere Informationsübermittlungen zu beeinträchtigen.
  • Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit zur Ansteuerung einer haptischen Feedback-Einheit (insbesondere einer haptischen Feedback-Schicht) beschrieben. Die haptische Feedback-Einheit ist auf einer Oberfläche eines Eingabegeräts zur Steuerung eines Fahrzeugs (z.B. eines Personenkraftwagens oder eines Lastkraftwagens) angeordnet. Das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung kann insbesondere ein Lenkrad und/oder ggf. einen Joystick umfassen. Die haptische Feedback-Einheit kann eingerichtet sein, ein haptisches Feedback durch Elektropotentialdifferenzen und/oder durch Ultraschallwellen zu erzeugen. Das haptische Feedback kann durch einen Fahrer über eine Hand des Fahrers wahrgenommen werden.
  • Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Information zu ermitteln, die an einen Fahrer des Fahrzeugs übermittelt werden soll. Die zu übermittelnde Information kann eine Information aus einer Vielzahl von unterschiedlichen, vordefinierten Informationen sein. Für jede der Vielzahl von unterschiedlichen Informationen kann ein entsprechendes haptisches Feedback oder eine entsprechende haptische Feedbackvariante definiert sein. Die Vielzahl von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten können von dem Fahrer des Fahrzeugs unterschiedlich wahrgenommen werden, so dass mittels der unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten unterschiedliche Informationen an den Fahrer übermittelt werden können.
  • Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information ein haptisches Feedback zu erzeugen. Somit können über den haptischen Wahrnehmungskanal des Fahrers in effizienter und ergonomischer Weise Informationen an den Fahrer übermittelt werden. Der haptische Wahrnehmungskanal interferiert nur in geringem Maße mit dem optischen und/oder akustischen Wahrnehmungskanal des Fahrers, so dass die zu übermittelnden Informationen ohne Beeinträchtigung anderer Informationsflüsse übertragen werden können.
  • Wie bereits oben dargelegt kann die haptische Feedback-Einheit eingerichtet sein, eine Vielzahl von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten oder unterschiedlichen haptischen Feedbacks zu erzeugen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die zu übermittelnde Information einer der Vielzahl von haptischen Feedbackvarianten zuzuordnen. Insbesondere kann die haptische Feedbackvariante aus der Vielzahl von haptischen Feedbackvarianten zugeordnet werden, welche der zu übermittelnden Information (aus der Vielzahl von vordefinierten Informationen) entspricht. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, das zugeordnete haptische Feedback zu erzeugen. Die Verwendung von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten für unterschiedliche Informationen ermöglicht es, die Bandbreite des haptischen Übertragungskanals zwischen Fahrzeug und Fahrer zu erhöhen.
  • Beispielsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, einen aktuellen Zustand einer von dem Fahrzeug befahrenen Straße aus einer Vielzahl von vordefinierten Straßenzuständen zu ermitteln. Dabei kann eine haptische Feedbackvariante der Vielzahl von haptischen Feedbackvarianten jeweils einem Straßenzustand der Vielzahl von vordefinierten Straßenzuständen entsprechen. Beispielhafte Straßenzustände sind Flüsterasphalt, Kopfsteinpflaster, Kies, etc. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den aktuellen Zustand der von dem Fahrzeug befahrenen Straße anhand von Sensordaten eines Fahrzeugsensors des Fahrzeugs, und/oder anhand von Sensordaten eines Fahrzeugsensors eines anderen Fahrzeugs (z.B. anhand von einem Intelligent Transportation System, ITS), und/oder anhand von Karteninformationen eines Navigationssystems des Fahrzeugs, und/oder anhand von Positionsdaten des Fahrzeugs zu ermitteln.
  • Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, das dem aktuellen Zustand entsprechende haptische Feedback zu erzeugen. So kann der Fahrer in effektiver Weise über den Zustand einer aktuellen Fahrbahn informiert werden, und seinen Fahrstil an den Zustand der aktuellen Fahrbahn anpassen. So kann die Fahrsicherheit erhöht werden.
  • Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, eine Information aus einen Umfeld des Fahrzeugs zu ermitteln (z.B. die Präsenz eines Objekts in einem toten Winkel des Fahrzeugs). Diese Information kann z.B. anhand von einem Fahrzeugsensor und/oder anhand von ITS Daten ermittelt werden. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Information aus dem Umfeld des Fahrzeugs für den Fahrer über einen optischen Wahrnehmungskanal nicht erkennbar ist (z.B. weil sich ein Objekt im toten Winkel des Fahrzeugs befindet). Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, ein haptisches Feedback bzgl. der Information aus dem Umfeld des Fahrzeugs zu erzeugen. So kann der Fahrer des Fahrzeugs in effizienter Weise über Gefahren im Umfeld des Fahrzeugs informiert werden. Desweiteren kann über das haptische Feedback dem Fahrer suggeriert werden, dass ein Spurwechsel oder ein Abbiegen zu vermeiden ist. So kann die Sicherheit des Fahrzeugs im Straßenverkehr erhöht werden kann.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Position einer Hand des Fahrers auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung zu ermitteln. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, das haptische Feedback an der ermittelten Position auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung zu erzeugen. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, das haptische Feedback nur an den einen oder mehreren Positionen auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung zu erzeugen, an denen eine Hand des Fahrers des Fahrzeugs detektiert wurde. Durch die Erzeugung des haptischen Feedbacks bzw. der haptischen Feedbackvariante an der Position einer Hand des Fahrers kann sichergestellt werden, dass die Übermittlung der Information in zuverlässiger Weise erfolgt. Desweiteren kann durch eine Lokalisierung des haptischen Feedbacks erreicht werden, dass die Informationsübertragung in fokussierter und ungestörter Weise erfolgt. Außerdem kann durch eine Lokalisierung des haptischen Feedbacks der Energieverbrauch des haptischen Übertragungskanals reduziert werden.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Position der Hand des Fahrers nicht einer vordefinierten Handposition entspricht. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit zu veranlassen, das haptische Feedback an der ermittelten Position auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung zu erzeugen, um den Fahrer zu animieren, die Hand in Richtung der vordefinierten Handposition zu bewegen. Dies kann z.B. durch ein haptisches Feedback erfolgen, das ein Gefälle entlang der Handbreite aufweist, und so den Fahrer dazu veranlasst, die Hand in Richtung des Gefälles zu bewegen. So kann erreicht werden, dass der Fahrer das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung an vordefinierten Handpositionen hält. So können wiederum Unfallrisiken reduziert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Eingabegerät zur Steuerung (z.B. ein Lenkrad) eines Fahrzeugs beschrieben. Das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung weist eine Oberfläche auf. Desweiteren weist das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung eine haptische Feedback-Einheit (insbesondere ein Feedback-Schicht) auf, die auf der Oberfläche angeordnet ist, und die eingerichtet ist, an einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen auf der Oberfläche jeweils ein oder mehrere unterschiedliche haptische Feedbacks oder ein oder mehrere unterschiedliche haptische Feedbackvarianten zu erzeugen. Die haptische Feedback-Einheit kann z.B. eingerichtet sein, ein haptisches Feedback durch Elektropotentialdifferenzen und/oder durch Ultraschallwellen zu erzeugen.
  • Das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung ist eingerichtet, ein Steuersignal zu empfangen, und mittels der haptischen Feedback-Einheit ein dem Steuersignal entsprechendes haptisches Feedback aus einer Vielzahl von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten zu erzeugen. Insbesondere kann die Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung ggf. auf unterschiedliche Weise verändert werden, um unterschiedliche haptische Feedbackvarianten zu erzeugen. Das Steuersignal kann anzeigen, welche Feedbackvariante aus der Vielzahl von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten erzeugt werden soll. So kann anhand des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung ein haptischer Übertragungskanal zu einem Fahrer des Fahrzeugs aufgebaut werden. Über diesen Kanal können in effizienter und ergonomischer Weise Informationen an den Fahrer des Fahrzeugs übertragen werden. Das Steuersignal kann Träger der an den Fahrer des Fahrzeugs zu übertragenden Informationen sein. Mit anderen Worten, das Steuersignal kann von den zu übertragenden Informationen abhängen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Übermittlung von Informationen an einen Fahrer eines Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug umfasst ein Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung, welches auf einer Oberfläche eine haptische Feedback-Einheit aufweist. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von einer Information, die an einen Fahrer des Fahrzeugs übermittelt werden soll. Das Verfahren umfasst weiter das Erzeugen mittels der haptischen Feedback-Einheit, eines haptischen Feedbacks, in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW-Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt
  • 1 ein beispielhaftes Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung (insbesondere ein Lenkrad) mit einer haptischen Feedback-Einheit;
  • 2 ein Blockdiagram einer Fahrerposition eines Fahrzeugs; und
  • 3 ein Blockdiagram von ausgewählten Fahrzeugkomponenten zur Bereitstellung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs mittels einer haptischen Feedback-Einheit.
  • Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten und ergonomischen Übermittlung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs. Dabei sollen parallele Informationskanäle nicht oder nur in geringem Maße beeinträchtigt werden.
  • Bei den parallelen Informationskanälen werden typischerweise die Wahrnehmungskanäle Sehen und Hören verwendet. Diese Wahrnehmungskanäle sind durch die Fahraufgabe des Fahrers häufig belegt, so dass die Übermittlung weiterer Informationen über einen dieser Kanäle zu einem Verlust von Informationen führen könnte. Andererseits ist in heutigen Fahrzeugen der haptische Wahrnehmungskanal eines Menschen nur wenig bis gar nicht genutzt.
  • In diesem Dokument wird daher vorgeschlagen, den haptischen Wahrnehmungskanal des Menschen zur Übermittlung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs zu verwenden. Insbesondere wird eine Vorrichtung beschrieben, die es ermöglicht, über eine haptische Feedback-Einheit an einem Eingabegerät zur Steuerung (insbesondere einem Lenkrad) eines Fahrzeugs Informationen an den Fahrer zu übermitteln. Das Eingabegerät kann es insbesondere dem Fahrer ermöglichen, eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu verändern. Mit anderen Worten, bei dem Eingabegerät kann es sich um ein Eingabegerät zur Steuerung der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs handeln.
  • 1 zeigt ein Eingabegerät zur Steuerung (insbesondere ein Lenkrad) 100 eines Fahrzeugs, dessen Oberfläche zumindest teilweise mit einer haptischen Feedback-Einheit 101 (insbesondere mit einer haptischen Feedback-Schicht 101) überzogen ist. Die haptische Feedback-Einheit 101 ist eingerichtet, an ein oder mehreren (ggf. isolierten) Stellen auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 ein haptisches Feedback zu erzeugen. Beispiele für Feedback-Technologien, mit denen derartige Einheiten 101 bereitgesellt werden können, sind die Feedback-Technologie von der Firma Senseg, bei der durch elektrostatische Kräfte haptische Eindrücke vermittelt werden, und/oder Technologien, die auf Ultraschall-Wellen basieren.
  • Durch eine haptische Feedback-Einheit 101 können an jeder beliebigen Stelle auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 haptisch wahrnehmbare Oberflächenveränderungen 102 des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 erzeugt werden. Insbesondere kann die haptische Feedback-Einheit 101 derart angesteuert werden, dass an der Stelle auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100, an der sich eine Hand des Fahrers befindet, ein haptisches Feedback erzeugt wird, durch das eine Information an den Fahrer übermittelt werden kann. Die Oberflächenveränderung 102 kann an jeder beliebigen Stelle auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 bereitgestellt werden. Insbesondere kann die Oberflächenveränderung 102 an der Position des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 erfolgen, an der sich die Hand des Fahrers befindet. Somit kann die Information in effizienter und ergonomischer Weise an den Fahrer über die Oberflächenveränderung 102 des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 kommuniziert werden.
  • Desweiteren können unterschiedliche Oberflächenveränderungen 102 erzeugt werden. Durch die unterschiedlichen Oberflächenveränderungen 102 können unterschiedliche haptische Feedbacks oder unterschiedliche haptische Feedbackvarianten erzeugt werden. Mittels der unterschiedlichen haptischen Feedbacks bzw. mittels der unterschiedlichen Feedbackvarianten können unterschiedliche Informationen an den Fahrer des Fahrzeugs übermittelt werden.
  • 2 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 200 zur Bereitstellung einer Oberflächenveränderung. Insbesondere zeigt 2 eine Fahrerposition 203 (z.B. einen Fahrersitz) und ein Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100, wobei das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung eine haptische Feedback-Einheit 101 (z.B. eine auf Elektropotentialdifferenzen basierende Schicht) umfasst. Desweiteren zeigt 2 einen Handsensor 202 (z.B. eine Kamera), der eingerichtet ist, eine Position der Hand und/oder eine Position von ein oder mehreren Fingern des Fahrers auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 zu erkennen.
  • Der Handsensor 202 (auch als System zur Erkennung der Hand- und/oder Fingerposition bezeichnet) kann z.B. eine zusätzliche berührungsempfindliche Schicht auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100, ein Kamerasystem, Time-of-Flight (ToF) Sensorik, etc. umfassen. Die von dem Handsensor 202 erfassten Daten (auch als Handdaten bezeichnet) können an eine Steuereinheit 210 übertragen werden. Die Steuereinheit 210 kann eingerichtet sein, auf Basis der Handdaten und ggf. unter Zuhilfenahme eines Handmodells und/oder eines Modells des Eingabegeräts, die drei-dimensionale Anordnung der Hand und/oder der Finger auf dem Lenkrad 100 zu berechnen. Insbesondere kann die Steuereinheit 210 eingerichtet sein, zu ermitteln, an welcher Position auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 sich ein bestimmter Finger (z.B. der Daumen) und/oder eine Hand des Fahrers befinden. D.h. die Steuereinheit 210 kann nicht nur die ein oder mehreren Stellen ermitteln, an denen die Hand des Fahrers das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 berührt. Die Steuereinheit 210 kann ggf. auch ermitteln, welche ein oder mehreren Elemente der Hand (z.B. welche Finger) die jeweiligen ein oder mehreren Stellen des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 berühren. Dazu kann die Steuereinheit 100 ein Modell einer Hand heranziehen, und so ermitteln, welche Berührungspunkte zu welchem Handelement gehören. Alternativ oder ergänzend können auch Kameradaten verwendet werden, aus denen eine Stellung der Hand des Fahrers auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 hervorgeht.
  • Die ermittelten Stellen und/oder Elemente der Hand, welche das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 berühren, können bei der Erzeugung des haptischen Feedbacks berücksichtigt werden. Beispielsweise können haptische Feedbackvarianten für unterschiedliche Finger der Hand des Fahrers mit unterschiedlichen Informationen belegt werden. Allgemeiner formuliert kann die Steuereinheit 210 eingerichtet sein, ein erzeugtes haptisches Feedback davon abhängig zu machen, welche Elemente einer Hand das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 berühren, und/oder an welchen Positionen die Elemente der Hand das Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 berühren. Dadurch kann die Übertragungsqualität des haptischen Übertragungskanals verbessert werden.
  • Desweiteren zeigt 2 einen Fahrersensor 201, der eingerichtet ist, Informationen bzgl. des Fahrers des Fahrzeugs 200 zu erfassen. Insbesondere kann der Fahrersensor 201 eine Kamera umfassen, die auf die Fahrerposition 203 gerichtet ist. Die Kamera kann z.B. eine Blickrichtung des Fahrers erfassen. Die Daten des Fahrersensors 201 (auch als Fahrerdaten bezeichnet) können an die Steuereinheit 210 übermittelt werden.
  • Die Steuereinheit 210 kann eingerichtet sein, auf Basis der Handdaten zu ermitteln, an welcher Position auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 sich eine Hand des Fahrers befindet. Desweiteren kann die Steuereinheit 210 eingerichtet sein, Information zu ermitteln, die an den Fahrer übermittelt werden sollen. Darüber hinaus kann die Steuereinheit 210 eingerichtet sein, eine Oberflächenveränderung 102 der haptischen Feedback-Einheit 101 (d.h. ein haptisches Feedback) an der ermittelten Position der Hand des Fahrers zu erzeugen, und so die Information an den Fahrer zu übermitteln.
  • Die Übermittlung von Informationen anhand der haptischen Feedback-Einheit 101 wird beispielhaft für die Übermittlung von Informationen bzgl. der Straßenbeschaffenheit beschrieben. 3 zeigt Komponenten eines Fahrzeugs 200, die zu diesem Zweck verwendet werden können. Insbesondere zeigt 3 ein oder mehrere Sensoren 301 (z.B. eine Kamera, einen Vibrationssensor, etc.) zur Erfassung der Straßenbeschaffenheit. Alternativ oder ergänzend kann eine Datenbank 302 bereitgestellt werden, welche Informationen über die Straßenbeschaffenheit (z.B. in Ergänzung zu Informationen in einer Navigations-Kartendatei) umfasst. Alternativ oder ergänzend kann die Straßenbeschaffenheitssensorik 301 fremder Fahrzeuge über ein Backend-System (z.B. über ein ITS System) bereitgestellt werden. Desweiteren kann über einen Positionssensor 303 (z.B. GPS) die Position des Fahrzeugs 200 ermittelt werden. Anhand der ermittelten Position des Fahrzeugs und anhand der Informationen aus der Datenbank und/oder aus dem Backend System 302 können dann die relevanten Straßenbeschaffenheitsinformationen extrahiert werden (z.B. in Einheit 304). Diese extrahierten Informationen können dann mit den Daten der Straßenbeschaffenheitssensorik 301 des eigenen Fahrzeugs 200 fusioniert werden (z.B. in Einheit 305). Es liegen somit fundierte Informationen bzgl. des aktuellen Straßenzustands (z.B. Flüsterasphalt, Kopfsteinpflaster, Kies, etc.) vor, die an die Steuereinheit 210 übermittelt werden können.
  • 3 zeigt weiter eine Modelleinheit 314, die für verschiedene Straßenzustände (z.B. Flüsterasphalt 311, Kopfsteinpflaster 312, Kies 313) angibt, wie die verschiedenen Straßenzustände haptisch erfühlbar gemacht werden sollen. Mit anderen Worten, die Modelleinheit 314 definiert unterschiedliche Steuersignale zur Ansteuerung der haptischen Feedback-Einheit 101 für die unterschiedlichen Straßenzustände. Die unterschiedlichen Steuersignale sind derart ausgelegt, dass die haptische Feedback-Einheit 101 in Reaktion auf die unterschiedlichen Steuersignale entsprechende unterschiedliche Oberflächenveränderungen 102 (d.h. unterschiedliche haptische Feedbacks oder unterschiedliche haptische Feedbackvarianten) erzeugt, die die Straßenzustände nachahmen und/oder die durch den Fahrer des Fahrzeugs 200 unterschiedlich wahrgenommen werden.
  • Die unterschiedlichen Steuersignale können von der Modelleinheit 314 an die Steuereinheit 210 übermittelt werden. Die Steuereinheit 210 kann dann das Steuersignal auswählen, welches dem ermittelten Straßenzustand entspricht. Desweiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die haptische Feedback-Einheit 101 derart anzusteuern, dass das dem ausgewählten Steuersignal entsprechende haptische Feedback 102 an der ermittelten Position der Hand des Fahrers erfolgt. Das haptische Feedback 102 kann z.B. derart ausgelegt sein, dass durch das haptische Feedback 102 die aktuelle Straßenbeschaffenheit auf dem Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung 100 imitiert wird.
  • Somit kann der Fahrer mittels des haptischen Wahrnehmungskanals über die Straßenbeschaffenheit informiert werden. Das haptische Feedback erfolgt an der Position der Hand des Fahrers, so dass die Informationsübermittlung in effizienter und ergonomischer Weise erfolgt. Desweiteren ist der haptische Wahrnehmungskanal weitestgehend unabhängig von dem optischen und akustischen Wahrnehmungskanal des Menschen, so dass die Informationsübermittlung ohne Beeinträchtigung andere Informationsübermittlungen erfolgt.
  • Wie oben dargelegt, ist die Übermittlung von Informationen bzgl. der Straßenbeschaffenheit nur ein Beispiel für diverse Informationen, die über die haptische Feedback-Einheit 101 an den Fahrer übermittelt werden können. Beispielsweise kann der Fahrer durch die haptische Feedback-Einheit 101 über nicht sehbare oder hörbare Informationen informiert werden, wie die Präsenz von einem Objekt in einem toten Winkel des Fahrzeugs 200. Über Fahrzeugsensoren 301 und/oder Backend-Datenbanken 302 (z.B. im Rahmen von Intelligenz Transportation Systems, ITS) kann die Steuereinheit 210 ermitteln, dass sich ein Objekt (z.B. ein anderes Fahrzeug) im toten Winkel des eigenen Fahrzeugs 200 befindet. Bei Initiierung des Abbiege- oder Spurwechselvorgangs kann die Oberfläche 101 des Eingabegeräts 100 durch eine Oberflächenveränderung 102 dem Fahrer ein Feedback über die drohende Gefahr geben. Eine derartige haptische Warnung kann ggf. unterdrückt werden, wenn anhand der Fahrerdaten (z.B. durch Blickerkennung) ermittelt wird, dass der Fahrer das Objekt detektiert hat oder dass der Fahrer gar nicht die Spur wechseln möchte oder gar nicht abbiegen möchte. So kann anhand des haptischen Feedbacks die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht werden.
  • Wie oben dargelegt kann anhand der Handdaten eine Position der Hand oder der Hände des Fahrers auf der Oberfläche 101 des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung 100 ermittelt werden. Insbesondere kann erkannt werden, dass die Position der Hände nicht einer empfohlenen Position der Hände (z.B. einer sogenannten 3Uhr / 9Uhr Stellung auf einem Lenkrad) entspricht. Durch ein haptisches Feedback kann der Fahrer darüber informiert werden, dass sich die Hände nicht an der empfohlenen Position befindet. Desweiteren kann der Fahrer durch ein geeignetes haptisches Feedback (z.B. durch einen verstärkten Reiz an einer Seite der Hände) dazu animiert werden, die Hände in Richtung der empfohlenen Position zu bewegen. Somit kann durch das haptische Feedback ein Fahrertraining durchgeführt werden. Insbesondere kann so die Fahrsicherheit erhöht werden.
  • Im vorliegenden Dokument wird die Nutzung des wenig verwendeten haptischen Wahrnehmungskanals zur Übermittlung von Informationen an den Fahrer eines Fahrzeugs beschrieben. Dies ermöglicht z.B. das direkte Erleben des Zustands einer Fahrbahn anhand eines haptischen Feedbacks, und damit eine verbesserte Einschätzen einer aktuellen Straßensituation. Desweiteren kann durch das haptische Feedback die Fahrweise eines Fahrers angepasst werden. In Summe ergibt sich so eine erhöhte Fahrsicherheit. Desweiteren ermöglicht die Nutzung des haptischen Wahrnehmungskanals eine verbesserte Nutzung von vorhandenen Flächen im Fahrzeug zur Informationsübermittlung.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims (10)

  1. Steuereinheit (210) zur Ansteuerung einer haptischen Feedback-Einheit (101), wobei die haptische Feedback-Einheit (101) auf einer Oberfläche eines Eingabegeräts zur Steuerung (100) eines Fahrzeugs (200) angeordnet ist, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, – eine Information zu ermitteln, die an einen Fahrer des Fahrzeugs (200) übermittelt werden soll; und – die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information ein haptisches Feedback zu erzeugen.
  2. Steuereinheit (210) gemäß Anspruch 1, wobei – die haptische Feedback-Einheit (101) eingerichtet ist, eine Vielzahl von unterschiedlichen haptischen Feedbackvarianten zu erzeugen; – die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, die zu übermittelnde Information einer der Vielzahl von haptischen Feedbackvarianten zuzuordnen; und – die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, die zugeordnete haptische Feedbackvariante zu erzeugen.
  3. Steuereinheit (210) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, – einen aktuellen Zustand einer von dem Fahrzeug (200) befahrenen Straße aus einer Vielzahl von vordefinierten Straßenzuständen zu ermitteln; wobei eine haptische Feedbackvariante der Vielzahl von haptischen Feedbackvarianten jeweils einem Straßenzustand der Vielzahl von vordefinierten Straßenzuständen entspricht; und – die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, die dem aktuellen Zustand entsprechende haptische Feedbackvariante zu erzeugen.
  4. Steuereinheit (210) gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, den aktuellen Zustand der von dem Fahrzeug (200) befahrenen Straße anhand von – Sensordaten eines Fahrzeugsensors (301) des Fahrzeugs (200), und/oder – Sensordaten eines Fahrzeugsensors (301) eines anderen Fahrzeugs (200), und/oder – Karteninformationen eines Navigationssystems des Fahrzeugs (200), und/oder – Positionsdaten des Fahrzeugs (200), zu ermitteln.
  5. Steuereinheit (210) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, – eine Information aus einen Umfeld des Fahrzeugs (200) zu ermitteln; – zu bestimmen, dass die Information aus dem Umfeld des Fahrzeugs (200) für den Fahrer über einen optischen Wahrnehmungskanal nicht erkennbar ist; und – die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, ein haptisches Feedback bzgl. der Information aus dem Umfeld des Fahrzeugs (200) zu erzeugen.
  6. Steuereinheit (210) gemäß einem vorhergehenden Anspruchs, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, – eine Position einer Hand des Fahrers auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung (100) zu ermitteln; und – die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, das haptische Feedback an der ermittelten Position auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung (100) zu erzeugen.
  7. Steuereinheit (210) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (210) eingerichtet ist, – zu bestimmen, dass die Position der Hand des Fahrers nicht einer vordefinierten Handposition entspricht; und – die haptische Feedback-Einheit (101) zu veranlassen, das haptische Feedback an der ermittelten Position auf der Oberfläche des Eingabegeräts zur Fahrzeugsteuerung (100) zu erzeugen, um den Fahrer zu animieren, die Hand in Richtung der vordefinierten Handposition zu bewegen.
  8. Eingabegerät zur Steuerung (100) eines Fahrzeugs (200), wobei das Eingabegerät (100) – eine Oberfläche aufweist; – eine haptische Feedback-Einheit (101) aufweist, die auf der Oberfläche angeordnet ist, und die eingerichtet ist, an einer Vielzahl von unterschiedlichen Positionen auf der Oberfläche jeweils ein oder mehrere unterschiedliche haptische Feedbackvarianten (102) zu erzeugen; und – eingerichtet ist, ein Steuersignal zu empfangen, und mittels der haptischen Feedback-Einheit (101) ein dem Steuersignal entsprechendes haptisches Feedback zu erzeugen.
  9. Eingabegerät (100) gemäß Anspruch 8, wobei die haptische Feedback-Einheit (101) eingerichtet ist, ein haptisches Feedback durch Elektropotentialdifferenzen und/oder durch Ultraschallwellen zu erzeugen.
  10. Verfahren zur Übermittlung von Informationen an einen Fahrer eines Fahrzeugs (200), wobei das Fahrzeug (200) ein Eingabegerät zur Fahrzeugsteuerung (100) umfasst, welches auf einer Oberfläche eine haptische Feedback-Einheit (101) aufweist, wobei das Verfahren umfasst, – Ermitteln von einer Information, die an einen Fahrer des Fahrzeugs (200) übermittelt werden soll; und – in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information, Erzeugen mittels der haptischen Feedback-Einheit (101), eines haptischen Feedbacks.
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