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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion eines Fahrzeuges mittels eines Bediengerätes.
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Aus der
DE 10 2013 010 819 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fernsteuerung einer Funktion eines Fahrzeuges bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass mittels zumindest einer in der mobilen Steuereinheit integrierten Kamera Bilder des Fahrzeuges erfasst werden. An zumindest einer vorgegebenen Position des Fahrzeuges wird ein optisches Signal erzeugt, wobei die Fernsteuerung ausschließlich dann freigegeben wird, wenn das optische Signal von der Kamera erfasst wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion eines Fahrzeuges mittels eines Bediengerätes anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Verfahren zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion eines Fahrzeuges mittels eines Bediengerätes sieht erfindungsgemäß vor, dass eine Anwesenheit eines Nutzers zur Ausführung der Fernsteuerung mittels eines unterhalb einer menschlichen Hörschwelle liegenden, von dem Fahrzeug gesendeten und mittels des Bediengerätes empfangenen akustischen Trägersignals überwacht wird.
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Durch Anwendung des Verfahrens ist die Überwachung der Anwesenheit des Nutzers unter Verwendung zur Verfügung stehender Sensorik im Bediengerät möglich.
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Für eine Umsetzung der Anwesenheitsüberwachung ist im Allgemeinen kein spezielles Bediengerät erforderlich, so dass das Verfahren mittels eines mobilen Endgerätes, beispielsweise einem Smartphone des Nutzers, realisiert werden kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Verfahrensablauf zur Fernsteuerung einer Funktion eines Fahrzeuges,
- 2 schematisch ein Diagramm mit einem Hörbereich eines menschlichen Gehörs,
- 3 schematisch ein beispielhaftes akustisches Trägersignal,
- 4 schematisch ein beispielhaftes weiteres akustisches Trägersignal.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen Verfahrensablauf zur Fernsteuerung einer Funktion eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges.
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Teilautomatisierte Funktionen eines Fahrzeuges, wie beispielsweise ein mittels eines Bediengerätes durchgeführter Einparkvorgang des Fahrzeuges, erfordern eine permanente Überwachung durch einen Nutzer, insbesondere einen Fahrzeugnutzer.
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Zudem ist es erforderlich, die Anwesenheit des Nutzers der ferngesteuerten Funktion zu erfassen und zu überwachen.
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Zur Überwachung der Anwesenheit des Nutzers ist vorgesehen, ein zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät des Nutzers gesendetes akustisches Trägersignal TS, welches beispielhaft in den 3 und 4 näher dargestellt ist, zu verwenden.
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Das Bediengerät nutzt der Nutzer zur Funktionsaktivierung und zur Fernsteuerung, wobei es sich bei dem Bediengerät um ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Smartphone des Nutzers, handelt.
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Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem Bediengerät auch um ein anderes tragbares Computersystem, beispielsweise eine Smartwatch oder ein sogenanntes In-Ear handeln.
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Für das menschliche Gehör gibt es eine Warnehmungsschwelle, die sogenannte Hörschwelle H, die in einem in 2 dargestellten Diagramm gezeigt ist. Dabei ist auf der Abszisse die Frequenz f und auf der Ordinate die Lautstärke in Dezibel dB abgetragen.
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Dabei ist die Hörschwelle H abhängig von der Frequenz f eines akustischen Signals, wobei Töne unterhalb der Hörschwelle H vom menschlichen Gehör nicht wahrgenommen werden können.
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Zudem gibt es eine Schmerzschwelle SS die nicht allgemeingültig festgelegt werden kann, wobei die Schmerzschwelle SS weniger als die Hörschwelle H von der Frequenz f abhängig ist und eine Hörfläche nach oben begrenzt.
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Das akustische Trägersignal TS zur Überwachung der Anwesenheit liegt unterhalb der Hörschwelle H, so dass das Trägersignal TS für den Nutzer akustisch nicht wahrnehmbar ist und somit eine Lärmbelästigung oder Ablenkung durch das Trägersignal TS weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
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Die Überwachung der Anwesenheit des Nutzers wird im Folgenden anhand des Verfahrensablaufes dargestellt, wobei der Buchstabe j für ja und n für nein steht.
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Nach einem Start S des Verfahrens wird in einem ersten Verfahrensschritt S1 überprüft, ob das Bediengerät des Nutzers zur Ausführung der Funktion des Fahrzeuges autorisiert ist.
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Ist das Bediengerät nicht autorisiert, besteht in einem zweiten Verfahrensschritt S2 die Möglichkeit das Bediengerät zur Ausführung der Funktion zu autorisieren.
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Ist nicht vorgesehen, das Bediengerät zu autorisieren, kann das Verfahren nach einem Ende E erneut gestartet werden.
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Ist vorgesehen, das Bediengerät zu autorisieren wird in einem dritten Verfahrensschritt S3 überprüft, ob ein Fahrzeugschlüssel von dem Fahrzeug erkannt wurde, wobei im Fall, dass der Fahrzeugschlüssel erkannt wird, wird in einem vierten Verfahrensschritt S4 eine Autorisierung des mobilen Bediengerätes im Fahrzeug durchgeführt.
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Die Autorisierung des Bediengerätes zur Ausführung der Funktion des Fahrzeuges wird einmalig durchgeführt. Dazu werden beispielsweise kryptische Schlüssel vereinbart und zwischen dem Bediengerät und dem Fahrzeug ausgetauscht.
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Somit ist es möglich, eine gesicherte Funkverbindung, beispielsweise basierend auf WLAN und/oder Bluetooth, aufzubauen.
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Nach der Autorisierung des Bediengerätes wird in einem fünften Verfahrensschritt S5 überprüft, ob die Autorisierung und eine dadurch bedingte Kopplung zwischen dem Bediengerät und dem Fahrzeug erfolgreich waren.
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Ist das Bediengerät bereits autorisiert, wobei dies in dem ersten Verfahrensschritt S1 überprüft wird, bzw. nach der in dem fünften Verfahrensschritt S5 erfolgten Überprüfung wird in einem sechsten Verfahrensschritt S6 eine Funkschnittstelle im Fahrzeug aktiviert und auf eine Verbindung mit dem mobilen Bediengerät gewartet.
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Ist das Bediengerät mit dem Fahrzeug verbunden, wobei dieser Vorgang in einem siebten Verfahrensschritt S7 überprüft wird, sendet das Fahrzeug in einem achten Verfahrensschritt S8 das akustische Trägersignal TS.
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In einem neunten Verfahrensschritt S9 wird überprüft, ob das Bediengerät das vom Fahrzeug gesendete akustische Trägersignal TS in einer vorgegebenen Intensität empfängt.
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Wie oben beschrieben, liegt das Trägersignal TS unterhalb der Hörschwelle H, wobei das Trägersignal TS zusätzlich gepulst sein kann oder ähnliches, um weitere Informationen zu übertragen und/oder eine eindeutige Zuordnung zu ermöglichen. Dabei wird ein vorgegebenes Muster in einer vorgegebenen Zykluszeit wiederholt vom Fahrzeug gesendet, wobei das vorgegebene Muster des Trägersignals TS bei einer initialen Einrichtung zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät, d. h. bei der Autorisierung des Bediengerätes, vereinbart wurde.
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Da das Muster bei der einmaligen Autorisierung zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät vereinbart wurde, ist das Bediengerät stets in der Lage das Fahrzeug über das Muster zu erkennen.
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Es ist somit denkbar, einen Aufbau der Funkverbindung zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät erst nach erfolgreicher Überprüfung des Musters des akustischen Trägersignals TS an dem Bediengerät zuzulassen.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils ein beispielhaftes akustisches Trägersignal TS zur Überprüfung der Anwesenheit eines Nutzers zur Ausführung der ferngesteuerten Funktion des Fahrzeuges. Auf der jeweiligen Abszisse ist die Zeit t und auf der jeweiligen Ordinate ist der Pegel P abgetragen.
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Die beiden dargestellten Trägersignale TS, insbesondere deren Muster, weisen unterschiedliche Pegelfolgen und auch Periodendauern T auf.
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Wie oben beschrieben, wird in dem achten Verfahrensschritt S9 ermittelt, ob das Bediengerät das vom Fahrzeug gesendete Trägersignal TS empfängt.
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Wird das Trägersignal TS von dem Bediengerät empfangen, übermittelt das Bediengerät in einem zehnten Verfahrensschritt S10 eine Bestätigung an das Fahrzeug, dass das Trägersignal TS empfangen wurde, so dass die Funktion des Fahrzeuges, beispielsweise ein Einparkvorgang, in einem elften Verfahrensschritt S11 ausgeführt wird.
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Dabei wird die Funktion des Fahrzeuges solange ausgeführt, solange das Trägersignal TS von dem Fahrzeug gesendet und in der vorgegebenen Intensität von dem Bediengerät empfangen wird.
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Wird das im neunten Verfahrensschritt S9 von dem Fahrzeug gesendete Trägersignal TS von dem Bediengerät nicht empfangen, wird in einem zwölften Verfahrensschritt S12, beispielsweise nach einer vorgegebenen Zeitdauer, d. h. innerhalb eines vorgegebenen Intervalls, eine entsprechende Information an das Fahrzeug übermittelt.
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Das Ausführen der Funktion des Fahrzeuges wird in einem anschließenden dreizehnten Verfahrensschritt S13 abgebrochen und das Verfahren springt zu dem achten Verfahrensschritt S8, bei welchem ermittelt wird, ob das Fahrzeug ein Trägersignal TS sendet.
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Zudem wird die Ausführung der Funktion sofort unterbrochen, wenn keine Funkverbindung mehr zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät besteht und/oder wenn eine Störung der Funkverbindung vorliegt.
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Weiterhin ist denkbar, den oben beschriebenen Vorgang in Bezug auf eine Überprüfung der Autorisierung, also einer Identifizierung des Bediengerätes gegenüber dem Fahrzeug zu verwenden.
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In diesem Fall beginnt das Bediengerät das akustische Trägersignal TS mit dem vereinbarten Muster zu senden. Das Fahrzeug, welches über eine akustische Empfangseinheit verfügt, befindet sich fortlaufend in Empfangsbereitschaft.
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Erst wenn das Fahrzeug das akustische Trägersignal TS mit dem vereinbarten Muster empfängt, wird die Funkschnittstelle zum Bediengerät aktiviert.
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Mittels einer solchen Maßnahme kann die Möglichkeit eines unbefugten Eingriffes in das Verfahren, z. B. zur Manipulation, zumindest verringert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Trägersignal TS auch für die Übertragung zusätzlicher Informationen zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät über einen weiteren unabhängigen Datenkanal genutzt werden.
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Hierzu werden mittels eines definierten Pulsens des akustischen Trägersignals TS, beispielsweise ähnlich einem Morsecode, Daten zwischen dem Fahrzeug und dem Bediengerät übertragen. Eine vorgegebene Sequenz von Pulsen kann dabei z. B. einer bestimmten Information und/oder einem Systembefehl entsprechen.
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Eine Zuordnung zwischen akustischem Muster und zugehöriger Information ist dabei sowohl auf Seite des Fahrzeuges als auch auf Seite des Bediengerätes, beispielsweise in Form einer oder mehrere Informationstabellen vorhanden.
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Die Informationstabelle oder die Informationstabellen können z. B. bei der initialen Einrichtung des Bediengerätes in Bezug auf das Fahrzeug ausgehandelt werden.
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Wie oben beschrieben, wird in dem neunten Verfahrensschritt S9 überprüft, ob das Bediengerät das vom Fahrzeug gesendete akustische Trägersignal TS in der vorgegebenen Intensität empfängt.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine maximale Entfernung zwischen dem Bediengerät und dem Fahrzeug vorgegeben wird.
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Hierzu ist es erforderlich, dass ein System zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zunächst kalibriert wird. Dazu wird das System unter vorgegebenen Bedingungen eingelernt, um einen Referenzwert für eine Signalstärke und/oder Signalgüte des empfangenen akustischen Trägersignals TS am Bediengerät einer eindeutigen Position von z. B. 2 m vor dem Fahrzeug bei definierter Signalstärke des Trägersignals TS am Fahrzeug vorzugeben oder zuordnen zu können.
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Dieser Vorgang kann beispielsweise einmalig beim Einlernen oder Autorisieren des Bediengerätes als Bestandteil des Systems in Bezug auf das Fahrzeug durchgeführt werden.
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Mittels des Referenzwertes oder mittels der Referenzwerte kann über eine Variation einer Stärke des Trägersignals TS die Entfernung zwischen Sender und Empfänger, also zwischen Bediengerät und Fahrzeug oder umgekehrt, variabel eingestellt werden. Dadurch kann ein Bereich, in welchem sich der Nutzer mit dem Bediengerät aufhalten kann, um die Funktion des Fahrzeuges auszuführen, vergleichsweise genau festgelegt werden. Verlässt der Nutzer mit dem Bediengerät diesen Bereich, wird dies von dem System erkannt und die Ausführung der Funktion wird unterbrochen.
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Die Überprüfung der Anwesenheit des Nutzers mit dem Bediengerät mittels des oben beschriebenen Verfahrens funktioniert insbesondere in einem vergleichsweise sehr ruhigen Umfeld ohne Störgeräusche fremder Quellen verhältnismäßig stabil.
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Eine Robustheit in Bezug auf die Ausführung des Verfahrens und/oder eine Robustheit des Systems kann mittels einer dynamischen Anpassung eines Pegels P der Lautstärke in Abhängigkeit eines Geräuschpegels im Umfeld des Fahrzeuges, welcher durch unabhängige Störquellen verursacht wird, wesentlich gesteigert werden.
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Dazu weist das Fahrzeug eine Empfangseinheit auf, die die Störgeräusche im Umfeld des Fahrzeuges erfasst.
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Ein Lautstärkepegel des Trägersignals TS wird dabei in Abhängigkeit der erfassten Intensität der Störgeräusche im Umfeld des Fahrzeuges erhöht.
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Wird eine Reduzierung der Intensität der Störgeräusche erfasst, wird auch eine Intensität des Trägersignals TS entsprechend verringert.
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Werden keine Störgeräusche detektiert, wird die Intensität des Trägersignals TS auf einen Wert, welcher bei der Kalibrierung des Systems eingestellt wurde, eingestellt.
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Durch Anpassung der Intensität des Trägersignals TS in Abhängigkeit der Intensität der Störgeräusche kann eine vergleichsweise robuste Überwachung der Anwesenheit des Nutzers mit dem Bediengerät auch in einem Umfeld mit verhältnismäßig vielen Störgeräuschen sichergestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- E
- Ende
- H
- Hörschwelle
- P
- Pegel
- S
- Start
- SS
- Schmerzschwelle
- S1 bis S13
- Verfahrensschritt
- T
- Periodendauer
- TS
- Trägersignal
- dB
- Dezibel
- f
- Frequenz
- j
- ja
- n
- nein
- t
- Zeit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013010819 A1 [0002]
