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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Handlungsunterstützung in einem Fahrzeug.
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Allgemein etablierte Trends, wie die Vernetzung, haben in vielen Lebensbereichen bereits Niederschlag gefunden und festigen sich zusehends. Der Fahrzeug- insbesondere Kraftfahrzeugbereich stellt hier ein besonders potentialbehaftetes Feld dar. Neue Systeme bieten dem Benutzer Annehmlichkeiten und Vorteile. Beispielhaft zu nennen sind hier moderne Navigationslösungen, Internetnutzung im Fahrzeug und sensorische Überwachungslösungen in Bezug auf das Fahrzeug selbst. Besondere Herausforderungen ergeben sich in Kombination mit einer sich stetig weiterentwickelnden Fahrzeugtechnologie selbst, rein beispielhaft, dem Trend hin zur Elektromobilität. Neben der Bedienung einer Vielzahl funktionaler Elemente muss der Benutzer sich auch an eine immer komplexer werdende Fahrzeugtechnik einstellen. Bezug nehmend auf das Beispiel Elektromobilität ist hier exemplarisch die Verfügbarkeit von Ladestationen zu nennen, in Verbindung mit einer entsprechenden Planung der zu fahrenden Route beziehungsweise des Nutzungsverhaltens. All dies führt in Kombination mit Einflüssen des täglichen Lebens zu einer erhöhten Beanspruchung kognitiver Fähigkeiten und der Aufmerksamkeit des Fahrzeugnutzers.
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Bislang musste der Fahrzeugnutzer weitreichend eigenständig die fahrzeugseitigen und umweltseitigen Einflussfaktoren überschauen und zielgerichtete Entscheidungen treffen, um dann entsprechende Maßnahmen, wie zum Beispiel die Aktivierung und Bedienung einer Fahrzeugapplikation, manuell vorzunehmen. Dies minderte bislang den Fahrkomfort und führte in Verbindung mit weiteren belastenden Lebensumständen im Zweifelsfall zu einer verminderten Aufmerksamkeit.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Verfahren zur Handlungsunterstützung eines Fahrzeugnutzers in einem Fahrzeug zu schaffen, durch das der Fahrkomfort erhöht und die kognitive Belastung reduziert wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Handlungsunterstützung in einem Fahrzeug, in dem kontinuierlich Daten zu wenigstens dem Fahrzeug und/oder einem Fahrzeugnutzer und/oder einer Fahrzeugumgebung gesammelt und ausgewertet werden und dadurch Situationen erkannt werden und situative Handlungsempfehlungen generiert und dem Fahrzeugnutzer mitgeteilt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Fahrzeugnutzer über ein Bedienelement bestätigt, der situativen Handlungsempfehlung zu folgen, und dadurch eine entsprechende Fahrzeugapplikation im Kontext der situativen Handlungsempfehlung aktiviert wird.
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Das Bedienelement kann nach einem optischen, akustischen, elektrischen Wirkprinzip sowie durch Berührung oder sonstigen dem Fachmann bekannten Wirkprinzipien betätigt werden. Das Erkennen der Situation erfolgt durch kontinuierliche Datenauswertung. Rein beispielhaft können Fahrzeugdaten zu aktuellen Radioeinstellungen, wie der Lautstärke, in Verbindung mit Fahrzeugnutzerdaten, wie einem bevorzugten Musikschema, in Verbindung mit Fahrzeugumgebungsdaten, wie mehreren aktuell von unterschiedlichen Radiostationen gesendeten und durch das Fahrzeug empfangenen Musikschemata, ausgewertet werden. Eine situative Handlungsempfehlung kann so rein beispielhaft lauten, einen alternativen Kanal zu wählen und die Lautstärke anzupassen, da auf dem alternativen Kanal ein von dem Fahrzeugnutzer bevorzugtes Musikschema verfügbar ist, welches der Fahrzeugnutzer bevorzugt bei hoher Laustärke hört. Durch Bestätigung über das Bedienelement kann dann beispielsweise die Applikation Radio geöffnet und auf den entsprechenden Kanal bei entsprechender Lautstärke eingestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet diverse Vorteile. So wird der Fahrzeugnutzer mehrfach entlastet und der Fahrkomfort wird erhöht. So braucht der Fahrzeugnutzer vorteilhafterweise an die Erkennung bestimmter Situationen nicht mehr selbst zu denken und die benötigten Handlungen des Fahrzeugnutzers zur Bedienung benötigter Fahrzeugapplikationen werden auf ein Minimum reduziert.
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Bevorzugt beinhaltet die Erkennung der Situation eine Identifikation eines Problems und die situative Handlungsempfehlung ist auf die Lösung des Problems gerichtet. Dies bietet den Vorteil, dass die Handlungsunterstützung den Fahrzeugnutzer effektiv entlastet und sich an seinen tatsächlichen Bedürfnissen orientiert. Als Problem bezeichnet man allgemein eine Diskrepanz zwischen einem gewünschten Zustand und einem tatsächlichen Zustand.
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Gewünschte und tatsächliche Zustände werden beispielsweise durch Auswertung personenbezogener Daten sowie Fahrzeug- und Umgebungsdaten ermittelt, rein beispielhaft, indem eine Häufigkeit eines Nutzungsverhaltens in Nutzungspräferenzen transformiert wird (oder der Benutzer seine Präferenzen explizit vorgibt) und im Vergleich mit aktuellen Fahrzeug- und Umweltdaten eine Wahrscheinlichkeit berechnet wird, dass das Fahrzeug in der präferierten Art und Weise genutzt werden soll und dann eine Simulation durchgeführt wird, ob die gewünschte Art und Weise der Fahrzeugnutzung unter den aktuellen Gegebenheiten ohne größere Abweichungen im Verlauf vergangener Nutzungen möglich scheint. Ebenfalls rein beispielhaft sei dies an einem praktischen Beispiel verdeutlicht. So könnte ein Fahrzeugnutzer die Angewohnheit haben, an einem bestimmten Wochentag zu einer bestimmten Uhrzeit eine bestimmte Route zu fahren. Aus den vergangenen Fahrzeug- und Umgebungsdaten wird darin eine Nutzungspräferenz erkannt und den Benutzerdaten zugeordnet. Befindet sich der entsprechende Benutzer an besagtem Wochentag zu in etwa der besagten Uhrzeit in der Nähe des üblicherweise erkannten Startpunkts der Route, so kann dem eine hohe Wahrscheinlichkeit entnommen werden, dass die gewohnte Route wie üblich gefahren werden soll. Auf Basis einer Simulation der Fahrt unter Einbezug der aktuellen Verkehrsnachrichten kann dann erkannt werden, dass die Fahrzeit die übliche Fahrzeit signifikant übersteigen würde. Hierin kann ein Problem erkannt werden und dem Fahrzeugnutzer eine alternative Route mit demselben Ziel und minimaler Fahrzeit vorgeschlagen werden. Über das Bedienelement kann der Fahrzeugnutzer die Annahme der Handlungsempfehlung bestätigen und so die Applikation Navigationssystem öffnen und mit der neuen Route programmieren lassen.
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Weiterhin bevorzugt wird die situative Handlungsempfehlung mit einem ersten Ausgabemedium visualisiert und/oder die Fahrzeugapplikation mit einem zweiten Ausgabemedium visualisiert und/oder die Bestätigung des Fahrzeugnutzers erfolgt über eine berührungssensitive Bedienoberfläche. Dies bietet den Vorteil, dass die jeweiligen Informationen an einem optimalen Ort aus- beziehungsweise eingegeben werden können. So kann die Handlungsempfehlung zum Beispiel auf einem Display angezeigt werden, welches der Fahrzeugnutzer ohne größere Ablenkung von seiner Fahrtätigkeit stets gut wahrnehmen kann. Rein beispielhaft kann dies über ein so genanntes Head-Up-Display erfolgen, bei welchem dem Fahrzeugnutzer Informationen beispielsweise über die Windschutzscheibe direkt in sein Sichtfeld projiziert werden. Die Fahrzeugapplikation kann zum Beispiel über ein Mitteldisplay dargestellt werden. Hier können wesentlich mehr Informationen und Funktionen lokalisiert sein, als es in der Regel beim Head-Up-Display der Fall ist. Die Projizierung in das Sichtfeld des Fahrzeugnutzers beschränkt sich so vorteilhaft auf ein erforderliches Minimum, während die Anzeige- und Bedienoptionen im Bereich des zweiten Ausgabemediums, beispielsweise des Mitteldisplays mit entsprechenden diesem zugeordneten Bedienelementen, vielfältig sein können. Die Verwendung einer berührungssensitiven Bedienoberfläche für die Bestätigung des Fahrzeugnutzers, der Handlungsempfehlung zu folgen, bietet den Vorteil, dass diese die Anforderungen an die Bedienung minimiert. Es reicht beispielsweise ein Wischen mit dem Daumen aus, wenn das Bedienelement zum Beispiel am Lenkrad angeordnet ist.
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Ferner bevorzugt ist es, dass für die Erkennung der Situation und die Generierung der situativen Handlungsempfehlung ein lernfähiger Algorithmus verwendet wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Leistungsfähigkeit des Verfahrens mit der verfügbaren Datenbasis wächst. Ferner kann auch die Sicherheit des Verfahrens vorteilhaft gesteigert werden, indem rein beispielhaft über eine Häufigkeit angenommener Handlungsempfehlungen der lernfähige Algorithmus selbst optimiert wird oder die Datenbasis verbessert wird. Mögliche Maßnahmen sind rein beispielhaft eine Anpassung von Mustern für die Erkennung von Situationen, der Bewertung von alternativen Handlungsempfehlungen, der Priorisierung von Suchkriterien für Situationen sowie die Struktur und Klassifikation der Datenbasis.
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Es ist bevorzugt, dass die situative Handlungsempfehlung durch Erfüllung eines festgelegten oder definierbaren Kriteriums aufgehoben wird. Dies kann zum Beispiel ein Ablauf einer Reaktionsfrist des Fahrzeugnutzers für die Bestätigung über das Bedienelement sein oder auch eine manuelle Applikationsbedienung. Weitere Kriterien sind denkbar und obliegen in ihrer Auswahl dem Anwender des Verfahrens, je nach Zweckmäßigkeit. All dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise nicht mehr gültige beziehungsweise relevante Handlungsempfehlungen oder auch nicht benötigte beziehungsweise gewünschte Handlungsempfehlungen deaktiviert werden und damit weder menschliche noch technische Ressourcen beanspruchen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein System, aufweisend zumindest ein Bedienelement, eine Ausgabeeinrichtung, eine Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung, einen lernfähigen Algorithmus und eine Schnittstelle zur Datenübertragung, das ausgebildet ist, ein Verfahren zur Handlungsunterstützung in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
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Dies bietet den Vorteil, dass Systemelemente verwendet werden, die kostengünstig und flexibel sind und einen modularen Aufbau des Systems ermöglichen.
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Bevorzugt ist das Bedienelement eine berührungssensitive Bedienoberfläche und/oder die Ausgabeeinrichtung weist zwei separate visuelle Ausgabemedien auf. Die Systemelemente lassen sich auf diese Weise vorteilhaft flexibel in beispielsweise einem Fahrzeug anordnen und ermöglichen eine vorteilhafte Anpassung an die Bedürfnisse eines Fahrzeugnutzers.
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Weiterhin bevorzugt ist die Schnittstelle zur Datenübertragung ausgebildet, Fahrzeugdaten und/oder externe Daten zu senden und zu empfangen. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise sensorische Fahrzeugdaten, Internetdaten, Funkdaten und Fahrzeugnutzereingaben zentral für das System bereitgestellt beziehungsweise ausgetauscht werden können. Die Schnittstelle kann auch mit den Schnittstellen anderer Systeme gekoppelt werden, um Daten zu empfangen oder zu senden. Je nach konstruktiver Ausgestaltung können auch periphere Sendungs- und Empfangseinrichtungen Daten direkt mit der Schnittstelle des Systems zur Handlungsunterstützung austauschen. Auch Schnittstellenadapter sind möglich, um die Schnittstelle an unterschiedliche Anforderungen anzupassen. All dies erhöht die Flexibilität des Systems hinsichtlich seiner Wechselwirkungen mit anderen Systemen und der Bandbreite übertragbarer Daten beträchtlich.
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Es ist bevorzugt, dass die Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, Daten der Schnittstelle in einer klassifizierten Datenbasis vorzuhalten, und dass der lernfähige Algorithmus ausgebildet ist, neue Daten der Schnittstelle anhand der Datenbasis auf das Vorliegen einer bestimmten Situation zu untersuchen und eine situative Handlungsempfehlung auszulösen. Dies bietet den Vorteil, dass die Datenbasis stetig erweitert und hinsichtlich der strukturierten Ablage verbessert werden kann. Vorteilhafterweise lassen sich neue Daten dann sehr schnell anhand der Datenbasis durch den Algorithmus auswerten. Die Sicherheit, Schnelligkeit und Leistungsfähigkeit des Systems wird über die Zeit mit Vorteil signifikant erhöht.
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Es ist bevorzugt, dass die visuellen Ausgabemedien des Systems wenigstens ein Head-Up-Display und ein Mitteldisplay umfassen. Diese Komponenten haben sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich einer Integration in ein Fahrzeug und hinsichtlich des Komforts bei der Benutzung unter möglichst geringer kognitiver Belastung erwiesen.
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Ferner ist ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen System zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Handlungsunterstützung Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Folgenden sowie den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Blockschema einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems in einer bevorzugten Ausführungsform;
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3 eine Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform im Kontext mit dem erfindungsgemäßen System in einer bevorzugten Ausführungsform und
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4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in einer bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems in einer bevorzugten Ausführungsform. Das Verfahren zur Handlungsunterstützung in einem Fahrzeug beginnt mit der Aktivierung A der verwendeten Mittel. In Schritt 1, der kontinuierlich bis zur Deaktivierung D weiterläuft, werden kontinuierlich Daten zu dem Fahrzeug, einem Fahrzeugnutzer und einer Fahrzeugumgebung gesammelt und ausgewertet. Die Auswertung erfolgt durch einen lernfähigen Algorithmus und richtet sich auf eine Erkennung von Situationen, in denen ein Problem festgestellt wird. In Schritt 2 wird durch den lernfähigen Algorithmus eine situative Handlungsempfehlung generiert und dem Fahrzeugnutzer in Schritt 3 mitgeteilt. Sofern der Fahrzeugnutzer nicht auf die Handlungsempfehlung reagiert, wird diese in Schritt 4 deaktiviert und eine entsprechende Rückmeldung an den lernfähigen Algorithmus übergeben. Alternativ bestätigt der Fahrzeugnutzer über ein Bedienelement, dass er der situativen Handlungsempfehlung folgen möchte. Dies geschieht in Schritt 5. Durch die Bestätigung wird eine Rückmeldung über die Bestätigung an den lernfähigen Algorithmus ausgelöst. Ferner wird in Schritt 6 eine entsprechende Fahrzeugapplikation im Kontext der situativen Handlungsempfehlung aktiviert. 1 beschränkt sich auf die Illustration eines Durchlaufs von der Aktivierung A über das Erkennen einer Situation und das Öffnen einer Applikation auf Wunsch des Fahrzeugnutzers. Das Verfahren kann beliebig lange weiterlaufen. Es ist dem Fachmann selbstverständlich, dass geöffnete Applikationen wieder geschlossen werden können und entsprechende Informationen zwischen den technischen Mitteln sowie diesen Mitteln und dem Fahrzeugnutzer ausgetauscht werden. Das gezeigte Blockschema erhebt keinesfalls einen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern beschreibt lediglich den erfindungsgemäßen Kern. Das gezeigte Verfahren ist nach Maßgabe des zuständigen Fachmannes beliebig erweiterbar.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 10 in einer bevorzugten Ausführungsform. Das System 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel im Cockpit eines Kraftfahrzeugs installiert, das hier mit einem Lenkrad 90 und einem Armaturenbrett 100 nur schematisch dargestellt ist. Das System 10 weist ein Bedienelement 20 in Form einer berührungssensitiven Oberfläche auf. Eine Ausgabeeinrichtung 30 besteht aus einem Head-Up-Display 70 sowie einem Mitteldisplay 80. Eine Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung 40 ist mit einem lernfähigen Algorithmus 50 und einer Schnittstelle 60 zur Datenübertragung ausgestattet. Die Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung 40 ist hier durch Komponenten des Kraftfahrzeugs verdeckt.
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Jedoch kann die Schnittstelle 60 auch nach außen sichtbare Bereiche 110 aufweisen. Diese können beispielsweise einen USB-Anschluss oder sonstige Schnittstellenteile darstellen.
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3 zeigt eine Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform im Kontext mit dem erfindungsgemäßen System 10 in einer bevorzugten Ausführungsform. Das System 10 entspricht dem der 2, so dass das dort Beschriebene auch für die gleichbezeichneten Komponenten in 3 gilt. Der obere Teil der 3 zeigt das System 10 mit Head-Up-Display 70, Mitteldisplay 80 und Bedienelement 20 auf dem Lenkrad 90. Im Hintergrund sammelt und verarbeitet die Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung 40 kontinuierlich Daten zum Kraftfahrzeug, zur Umwelt und zum Fahrzeugnutzer. Der mittlere Teil der 3 zeigt einen rein beispielhaften Fall, in dem der lernfähige Algorithmus 50 eine problematische Situation erkennt und diese auf dem Head-Up-Display 70 durch eine Nachricht 120 visualisiert wird. In diesem konkreten Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug. Der lernfähige Algorithmus erkennt anhand der in der Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung 40 vorliegenden Datenbasis, dass am folgenden Tag mit hoher Wahrscheinlichkeit eine bestimmte Route gefahren werden soll, da dies anhand der Fahrzeug- und Umweltdaten in der Vergangenheit zu einem bestimmten Tag und einer bestimmten Uhrzeit häufig der Fall gewesen ist. Gleichzeitig erkennt der lernfähige Algorithmus anhand der aktuellen Fahrzeugdaten, dass die Batterieladung für die wahrscheinlich geplante Route nicht mehr ausreichend ist. Anhand von Umweltdaten beziehungsweise Daten aus dem Internet und dem Navigationssystem erkennt der lernfähige Algorithmus ferner, dass in der Nähe eines aktuell angefahrenen Ziels zwei Ladestationen verfügbar sind. Die Nachricht 120 lautet daher „Zu wenig Ladung für die Fahrt morgen. Am Ziel sind zwei Ladestationen verfügbar. Umleitungsempfehlung.“ Angemerkt sei, dass die Situationserkennung hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, dass am Folgetag die bestimmte Route gefahren werden soll, in diesem Beispiel auch durch Auswertung von Benutzerdaten, wie zum Beispiel einem online verfügbaren Kalender, möglich ist. Hier wäre dann beispielsweise ein Termin an einem bestimmten Ort die Quelle der Information.
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Der untere Teil der 3 zeigt den Vorgang, bei dem der Fahrzeugnutzer 130 die Bestätigung abgibt, der Handlungsempfehlung zu folgen. Durch Streichen über das Bedienelement 20 am Lenkrad 90 wird im Mitteldisplay 80 das Navigationssystem geöffnet und die Route an das aktuell angefahrene Ziel über zwei Ladestationen L1, L2 angezeigt. Die Nachricht 120 im Head-Up-Display 70 ist erloschen, da das Streichen über das Bedienelement 20 als Bestätigung ein Kriterium für die Deaktivierung darstellt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 140 in einer bevorzugten Ausführungsform. Das erfindungsgemäße System 10 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Handlungsunterstützung ist in dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 140 integriert. Der obere Teil der 4 zeigt eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 140. Gezeigt ist die Anordnung der Systemelemente Head-Up-Display 70, Bedienelement 20 und Mitteldisplay 80. Die übrigen Systemelemente sind nicht dargestellt und auf geeignete Weise in dem Fahrzeug 140 angeordnet, so dass den Bauraumanforderungen und sonstigen technischen Anforderungen Sorge getragen ist. Die Anordnung der Systemelemente 20, 70, 80 ist rein exemplarisch und kann nach Maßgabe des Fachmannes beliebig angepasst werden. Der mittlere Teil der 4 zeigt eine Rückansicht und der untere Teil der 4 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 140.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- kontinuierliche Sammlung und Auswertung von Daten
- 2
- Generierung situativer Handlungsempfehlungen
- 3
- Mitteilung situativer Handlungsempfehlungen
- 4
- Deaktivierung der Handlungsempfehlung
- 5
- Rückmeldung an lernfähigen Algorithmus
- 6
- Aktivierung einer entsprechenden Fahrzeugapplikation im Kontext der situativen Handlungsempfehlung
- 10
- System
- 20
- Bedienelement
- 30
- Ausgabeeinrichtung
- 40
- Datenspeicher- und Datenverarbeitungseinrichtung
- 50
- lernfähiger Algorithmus
- 60
- Schnittstelle
- 70
- Head-Up-Display
- 80
- Mitteldisplay
- 90
- Lenkrad
- 100
- Armaturenbrett
- 110
- sichtbare Bereiche
- 120
- Nachricht
- 130
- Fahrzeugnutzer
- 140
- Kraftfahrzeug
- A
- Aktivierung
- D
- Deaktivierung
- L1
- Ladestation 1
- L2
- Ladestation 2
