DE102020101043A1

DE102020101043A1 - Verfahren und Steuerschaltung zum Ansteuern zumindest eines geräteexternen Aktuators in einer Umgebung eines Nutzergeräts sowie entsprechend eingerichtetes Nutzergerät

Info

Publication number: DE102020101043A1
Application number: DE102020101043.5A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Poppinga
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2040-01-18
Also published as: DE102020101043B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines geräteexternen Aktuators (22) in einer Umgebung (12) eines Nutzergeräts (11), wobei eine Steuerschaltung (14) ein auszuführendes Ansteuerszenario (24) mittels einer Anpassungsprozedur aus zumindest einer vorgegebenen Szenariovorlage (32) erzeugt und hierzu für den zumindest einen Aktuator (22) in Abhängigkeit von dessen Aktuatortyp und seiner tatsächlichen Relativposition (28) zum Nutzergerät (11) ein für den Aktuator (22) zu verwendendes Ansteuersignal (23) aus zumindest einem Sollansteuersignal (23'), wie es durch die zumindest eine Szenariovorlage (32) gegeben ist, mittels eines Minimierungskriteriums interpoliert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines geräteexternen Aktuators, der sich in einer Umgebung eines Nutzergeräts befindet. Durch das Ansteuern soll um das Nutzergerät herum in der Umgebung eine Szenerie oder ein Szenario erzeugt werden, beispielsweise ein zu dem Nutzergerät hinführendes Lauflicht. Die Erfindung umfasst auch eine Steuerschaltung, die in dem Nutzergerät bereitgestellt sein kann, um von dem Nutzergerät aus den zumindest einen geräteexternen Aktuator anzusteuern. Schließlich umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das als Nutzergerät betrieben werden kann, um in der Umgebung um das Kraftfahrzeug herum die beschriebene Szenerie oder das Szenario zu erzeugen.
Aus der US 8,963,433 B2 ist bekannt, dass um ein Kraftfahrzeug herum die Leuchthelligkeit von Straßenlaternen temporär erhöht werden kann, während das Kraftfahrzeug an den Straßenlaternen vorbeifährt. Hierzu steuert das Kraftfahrzeug die einzelnen, in seiner unmittelbaren Umgebung befindlichen Straßenlaternen per Funk an. Dies entspricht einer visuellen Szenerie, die um das Kraftfahrzeug herum auf Grundlage von angesteuerten Straßenlaternen erzeugt wird. Ein solches Ansteuerszenario funktioniert aber nur, wenn Straßenlaternen an den passenden Stellen entlang der Straße vorhanden sind. Ein Ausweichen auf ein alternatives Ansteuerszenario, um dem Kraftfahrzeug eine funktionsähnliche Unterstützung zu bieten, gibt es nicht.
Aus der DE 10 2005 041 261 B4 ist bekannt, dass ein Kraftfahrzeug ein Szenario für eine Begrüßung eines Nutzers inszenieren kann, wenn sich der Nutzer dem Kraftfahrzeug nähert. Hierfür müssen aber eine spezielle Beleuchtungsvorrichtung und eine spezielle Klangerzeugungsvorrichtung verfügbar sein. Andernfalls lässt sich das Szenario nicht umsetzen.
Aus der DE 44 31 028 A1 ist bekannt, dass von einem Kraftfahrzeug aus in Abhängigkeit von einer Betätigung von dessen Zentralverriegelung eine Haustüröffnung und eine Hausheizung geschaltet werden können. Somit können nur sehr spezielle Geräte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs von diesem aus geschaltet werden.
Aus der EP 2 282 108 A1 ist bekannt, dass sich Straßenlaternen per Funk ansteuern lassen, um ihre Helligkeit bei Bedarf zu vergrößern, wenn sich beispielsweise ein Nutzer in Not befindet. Auch ein Blinksignal lässt sich per Funk mittels einer Straßenlaterne erzeugen, um auf die Position eines Nutzers aufmerksam zu machen. Die flexible Koordination mehrerer Straßenlaternen zum Umsetzen eines speziellen Szenarios ist nicht beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, um ein Nutzergerät herum in dessen Umgebung auf der Grundlage von dort verfügbaren Aktuatoren ein visuelles und/oder akustisches Szenario zu inszenieren und dieses hierbei flexibei an die verfügbaren Aktuatoren und deren gegebene Relativposition zum Nutzergerät anzupassen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
Durch die Erfindung ist ein Verfahren gegeben, um zumindest einen geräteexternen Aktuator in einer Umgebung eines Nutzergeräts anzusteuern. Mit „geräteextern” ist gemeint, dass sich der jeweilige Aktuator außerhalb des Nutzergeräts befindet. Die „Umgebung“ kann z.B. als derjenige Bereich definiert sein, der sich aktuell höchstens in einem vorbestimmten Maximalabstand von dem Gerät entfernt befindet, wobei der Maximalabstand in einem Bereich von 10 Meter bis 200 Meter oder bis 2 Kilometer liegen kann. Das Verfahren kann durch eine Steuerschaltung ausgeführt werden, die zumindest ein Auslösesignal empfängt und jeweils in Abhängigkeit von dem empfangenen Auslösesignal den zumindest einen Aktuator gemäß einem gewählten oder auszuführenden Ansteuerszenario ansteuert. Ein solche Ansteuerszenario kann z.B. das beschriebene Lauflicht sein, das zu dem Nutzergerät hin führt. Das Auslösesignal triggert das Ansteuerszenario. Das daraufhin erzeugte Ansteuerszenario setzt sich zusammen aus einem jeweiligen Ansteuersignal für zumindest einen Aktuator in der Umgebung des Nutzergeräts. Das Ansteuersignal kann eine Aktivität und/oder einen zeitlichen Ablauf von Schaltzuständen des jeweiligen Aktuators festlegen. Insgesamt ergibt sich ein koordinierter Betrieb jedes beteiligten Aktuators, so dass durch das jeweilige Ansteuersignal jedes Aktuators insgesamt eine auf das Nutzergerät gerichtete und mittels des zumindest einen Aktuators inszenierte visuelle und/oder akustische Szenerie oder ein visuelles und/oder akustisches Szenario in der Umgebung ergibt. Bevorzugt werden natürlich mehrere Aktuatoren in der Umgebung angesteuert. Das Szenario kann eine Animation und/oder ein Lauflicht und/oder einen Helligkeitsgradienten und/oder eine Geräuschkulisse umfassen, was jeweils in der Umgebung des Nutzergeräts inszeniert wird oder erzeugt wird, um beispielsweise auf das Nutzergerät aufmerksam zu machen. Als Nutzergerät kann in der eingangs beschriebenen Weise ein Kraftfahrzeug oder beispielsweise ein mobiles Endgerät (wie beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet-PC) vorgesehen sein.
Um ein spezielles Szenario zu erzeugen, ist es aber in der Regel notwendig, dass an speziellen Relativlagen rund um das Nutzergerät herum jeweils der entsprechender Aktuator angeordnet ist. Für ein Lauflicht kann es beispielsweise notwendig sein, dass Leuchten, beispielsweise Straßenlaternen, in Richtung auf das Nutzergerät hin aufgereiht sind. Fehlen für ein spezifisches Szenario die benötigten Aktuatoren, so lässt sich dieses Szenario nicht umsetzen, das heißt die Ansteuersignale für die Aktuatoren sind nicht angepasst oder nicht angemessen.
Erfindungsgemäß erzeugt nun aber die Steuerschaltung deshalb das auszuführende Ansteuerszenario (also das zumindest eine Ansteuersignal für den zumindest einen Aktuator) mittels einer Anpassungsprozedur aus zumindest einer vorgegebenen Szenariovorlage. Es existiert also zumindest ein ideales Szenario in Form einer jeweiligen Szenariovorlage. Es kann eine einzelne Szenariovorlage oder es können auch mehrere solche Szenariovorlagen bereitgestellt sein. Die jeweilige Szenariovorlage gibt ein „Sollszenario“ vor oder definiert dieses, bei welchem für zumindest einen Aktuatortyp (also zum Beispiel Lampe oder Lautsprecher oder Bildschirm) zu zumindest einer jeweiligen, auf das Nutzergerät bezogenen Sollrelativposition ein jeweiliges Sollansteuersignal vorgegeben ist. Das Sollszenario geht also davon aus, dass in Bezug auf das Nutzergerät an einer bestimmten Sollrelativposition jeweils ein Aktuator eines vorbestimmten Aktuatortyps verfügbar ist, der dann mit einem jeweiligen Sollansteuersignal angesteuert werden kann, so dass durch die Gesamtheit der Sollansteuersignale für jeden Aktuator des entsprechenden Aktuatortyps sich ein koordinierter Betrieb und damit ein (ideales) Sollszenario ergibt.
Natürlich weicht der Aktuatortyp und/oder die Relativposition jedes tatsächlich verfügbaren Aktuators mit großer Wahrscheinlichkeit von den Vorgaben jeder Szenariovorlage ab. Die Steuerschaltung ermittelt daher mittels einer Ortungsschaltung eine aktuelle Geoposition des Nutzergeräts und sie ermittelt anhand von Aktuatordaten des zumindest einen (tatsächlich in der Umgebung verfügbaren) Aktuators einen jeweiligen Aktuatortyp und eine jeweilige Geoposition des zumindest einen Aktuators. Als Ortungsschaltung zum Orten des Nutzergeräts kann beispielsweise ein Empfänger für ein Positionssignal eines GNSS (Global Navigation Satellite System), beispielsweise des GPS (Global Positioning System) genutzt werden. Mögliche Quellen für Aktuatordaten eines Aktuators sind im Weiteren noch genauer beschrieben.
Anhand der Ortungsschaltung und der Aktuatordaten ist somit die jeweilige (absolute) Geoposition sowohl des Nutzergeräts selbst als auch jedes Aktuators bekannt. Aus diesen Geopositionen ermittelt die Steuerschaltung eine auf das Nutzergerät bezogene tatsächliche jeweilige Relativlage des zumindest einen Aktuators. Somit kann also festgestellt werden, inwieweit sich die Sollrelativposition für einen Aktuator aus einer Szenariovorlage und die tatsächliche Relativposition jedes tatsächlich vorhandenen Aktuators voneinander unterscheiden.
Für den zumindest einen (tatsächlich) in der Umgebung verfügbaren Aktuator wird durch die Steuerschaltung in Abhängigkeit von seinem Aktuatortyp und seiner tatsächlichen Relativposition aus der zumindest einen Szenariovorlage das für den Aktuator zu verwendende Ansteuersignal auf der Grundlage des zumindest einen Sollansteuersignals, wie es durch die zumindest eine Szenariovorlage gegeben ist, mittels eines Minimierungskriteriums erzeugt. Das Minimierungskriterium kann dafür sorgen, dass das tatsächlich durchgeführte Ansteuerszenario eine Szenerie ergibt, die eine Abweichung von einem Sollszenario, wie es durch eine der Szenariovorlagen oder durch die eine gegebene Szenariovorlage vorgegeben ist, minimiert. Es wird also eine Szenariovorlage so gut als möglich angenähert. Daraus ergibt sich für jeden in der Umgebung des Nutzergeräts anzusteuernden Aktuator ein Ansteuersignal. Die Summe aller dieser Ansteuersignale, das heißt jedes verwendete Ansteuersignal, ergibt insgesamt das tatsächlich auszuführende Ansteuerszenario. Das Ansteuerszenario ist also im Nachhinein gegeben oder definiert, indem erst die einzelnen Ansteuersignale ermittelt werden, aus deren Gesamtheit sich insgesamt dieses Ansteuerszenario ergibt.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch das Nutzergerät in dessen Umgebung ein Sollszenario gemäß einer Szenariovorlage auch dann automatisiert möglichst genau nachgebildet werden kann, wenn in der Umgebung der darin verfügbare zumindest eine ansteuerbare Aktuator sich nicht genau auf der gemäß der Szenariovorlage vorgegebenen Sollrelativposition in Bezug auf das Nutzergerät befindet.
Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
In einer Ausführungsform sind mehrere Szenariovorlagen bereitgestellt. Die Anpassungsprozedur umfasst, das in Abhängigkeit davon, welcher Aktuatortyp gemäß den Aktuatordaten in der Umgebung tatsächlich verfügbar ist, eine solche der Szenariovorlagen ausgewählt wird, durch welche das Minimierungskriterium in Bezug auf die Sollaktuatortypen der Szenariovorlage erfüllt ist. Sieht beispielsweise eine Szenariovorlage ein akustisches Sollszenario und einen andere Szenariovorlage ein visuelles Sollszenario vor und sind in der Umgebung nur akustische Aktuatoren verfügbar, so kann entsprechend die Szenariovorlage für das akustische Sollszenario ausgewählt werden. Insgesamt kann durch das Minimierungskriterium ein Abstandsmaß oder Ähnlichkeitsmaß definiert sein, welches quantifiziert oder durch einen Unterschiedswert angibt, wie ähnlich ein Aktuatortyp einer Szenariovorlage und ein tatsächlich vorhandener Aktuatortyp sind. Beispielsweise kann in einer Szenariovorlage als Aktuatortyp eine Lichtquelle vorgegeben sein, während als tatsächlich verfügbarer Aktuator eine ansteuerbare Gartenlaterne oder ein Scheinwerfer eines fernsteuerbaren Kraftfahrzeugs an der Sollrelativposition verfügbar sein kann. Hier kann durch das Minimierungskriterium immer noch definiert sein, dass auch ein solcher Aktuator für eine spezielle Szenariovorlage verwendbar sein kann (da z.B. eine Gartenlaterne Licht spenden kann als Lichtquelle). Eine Szenariovorlage kann auch Aktuatoren unterschiedlichen Aktuatortyps vorsehen und es kann dann diejenige aus den vorgegebenen Szenariovorlagen gewählt werden, bei welcher die größte Übereinstimmung oder die größte Anzahl an Übereinstimmungen für Aktuatortypen in der Umgebung gegeben ist.
Steht eine Szenariovorlage fest (weil sie beispielsweise ausgewählt wurde oder weil nur eine einzige Szenariovorlage verfügbar ist), so sieht eine Ausführungsform vor, dass die Anpassungsprozedur umfasst, dass zu dem zumindest einen tatsächlich in der Umgebung vorhandenen Aktuator dessen Aktuatortyp (z.B. monochrome Lichtquelle, Tonquelle) ermittelt wird (anhand der besagten Aktuatordaten), sodass die tatsächlich verfügbaren Aktuatortypen bekannt sind, und zusätzlich aus einer Szenariovorlage zum selben Aktuatortyp zumindest eine Sollrelativposition (wo sich dieser Aktuatortyp befinden soll) sowie zumindest ein Sollansteuersignal ermittelt wird. Befindet sich der tatsächlich verfügbare Aktuator an einer Relativposition zum Nutzergerät, die zwischen zwei Sollrelativpositionen der Szenariovorlage liegt, so können diese beiden Sollrelativpositionen zusammen mit dem dort jeweils vorgesehenen Sollansteuersignal ausgewählt oder zugrundegelegt werden. In Abhängigkeit von der Relativposition des tatsächlichen Aktuators und der zumindest einen ermittelten Sollrelativposition aus der Szenariovorlage wird dann durch die Steuerschaltung mittels einer Interpolationsvorschrift und/oder einer Extrapolationsvorschrift aus dem zumindest einen Sollansteuersignal, das für die jeweilige Sollrelativposition gilt, das zu verwendende Ansteuersignal für den jeweiligen Aktuator ermittelt, um das Minimierungskriterium zu erfüllen. Mit anderen Worten wird also ein Ansteuersignal ermittelt, welches in Abhängigkeit von der tatsächlichen Relativposition des jeweiligen Aktuators ein dort gemäß dem zumindest einen Sollansteuersignal für die Sollrelativpositionen zu erwartenden zeitlichen Verlauf und/oder Signalwert aufweist. Hierzu kann die beschriebene Interpolation oder Extrapolation verwendet werden. Somit ergibt sich ein Ansteuerszenario, das aus einer Szenariovorlage mittels Interpolation und/oder Extrapolation gebildet ist.
In einer Ausführungsform umfasst die Anpassungsprozedur für den zumindest einen Aktuator eine Grundeinstellung, die durch die Anpassungsprozedur mindestens beibehalten oder sichergestellt wird, um eine von dem resultierenden Ansteuerszenario unabhängige Grundfunktion des zumindest einen Aktuators beizubehalten. Mit anderen Worten wird beispielsweise das Interpolieren und/oder Extrapolieren nur soweit durchgeführt, dass ein Aktuator immer noch seine Grundfunktion ausführt, beispielsweise eine Mindesthelligkeit für eine Beleuchtung der Umgebung beibehält und/oder eine Maximallautstärke unterschreitet, um in der Umgebung keine Ruhestörung zu verursachen.
In einer Ausführungsform umfasst die zumindest eine Szenariovorlage zumindest eines der folgenden Sollansteuersignale: ein Sollansteuersignal zur Ansteuerung von zumindest einem fahrveränderlichen Aktuator, beispielsweise einem Bildschirm und/oder einer mehrfarbigen oder polychromen Beleuchtung, ein Sollansteuersignal zur Ansteuerung von zumindest einem monochromfarbenen Leuchtaktuator, beispielsweise einer Straßenlaterne und/oder einer Hausbeleuchtung; ein Sollansteuersignal zur Ansteuerung von zumindest einem akustischen Aktuator, beispielsweise einer Hupe eines Kraftfahrzeugs oder einem Ansagelautsprecher für Ansagen (beispielsweise an einer Haltestelle); ein Sollansteuersignal zur Ansteuerung von zumindest einem Kraftfahrzeug (um beispielsweise dessen Scheinwerfer und/oder Innenbeleuchtung und/oder Außenbildschirm anzusteuern).
In einer Ausführungsform ermittelt die Steuerschaltung zumindest einige der Aktuatoren oder zumindest einige der Aktuatordaten mittels eines Umgebungsscans, bei welchem die Steuerschaltung mittels einer Kommunikationsschaltung des Nutzergeräts mit einer jeweiligen Funkschnittstelle zumindest eines Aktuators kommuniziert. Mit anderen Worten kann durch eine Direktkommunikation zwischen der Kommunikationsschaltung des Nutzergeräts und dem jeweiligen Aktuator von diesem dessen Aktuatordaten abgefragt werden. Eine Kommunikationsschaltung kann beispielsweise auf der Grundlage von Bluetooth oder WiFi erzeugt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu sieht eine Ausführungsform vor, dass die Steuerschaltung zumindest einige der Aktuatordaten aus einer digitalen Umgebungskarte der Umgebung abfragt. Mit anderen Worten können die Aktuatordaten zu zumindest einigen Aktuatoren bereits in einer Umgebungskarte verfügbar gemacht sein, die in der Steuerschaltung genutzt werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu können zumindest einige Aktuatordaten aus einer Datenquelle einer Smart-City-Infrastruktur abgefragt werden. Eine solche Infrastruktur sieht vor, dass in der Umgebung Funktionen von Aktuatoren anforderbar oder abfragbar oder aktivierbar sind. Mit anderen Worten reagiert eine Smart-City-Infrastruktur auf Anforderungen oder den Bedarf von Nutzergeräten in der Umgebung.
Um ein Szenario von einem Nutzergerät aus auszulösen oder zu starten ist es vorteilhaft, ein Auslösesignal zu nutzen, das signalisiert, dass ein Nutzer sich ebenfalls in der Umgebung befindet, um das Szenario wahrzunehmen zu können. Entsprechend wird in einer Ausführungsform jeweils ein Auslösesignal aus zumindest einer der Signalquellen empfangen: Aus einem Funkschlüssel (wie er für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt sein kann), über eine Internetverbindung (über welche das Auslösesignal beispielsweise aus einem Internetportal empfangen werden kann), aus einem Smartphone (das ein Nutzer mit sich führen kann), aus einer Annäherungssensorschaltung des Nutzergeräts selbst (sodass das Nutzergerät selbst die Gegenwart eines Nutzers detektierten kann). Eine Annäherungssensorschaltung kann beispielsweise auf der Grundlage von Ultraschallsensoren und/oder eines Funkempfängers realisiert sein.
In einer Ausführungsform umfasst die zumindest eine Szenariovorlage zumindest eines der folgenden Sollszenarien: ein Lauflicht (das beispielsweise zu dem Nutzergerät hin weisen kann), eine Fanfare (beispielsweise um auf das Nutzergerät aufmerksam zu machen), einen örtlichen und/oder zeitlichen Helligkeitsverlauf (wenn als Aktuatoren oder einzelner Aktuator eine zeitlich veränderbare, über mehrere, insbesondere mindestens drei Helligkeitsstufen schaltbare Leuchtquelle bereit steht). Insbesondere aus einer Kombination der beschriebenen Szenarienelemente kann ein vorteilhaftes Szenario erzeugt werden.
Um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, sieht die Erfindung eine Steuerschaltung für ein Nutzergerät vor, wobei die Steuerschaltung eine Prozessoreinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein. Der Datenspeicher kann hierzu mit dem zumindest einen Mikroprozessor / Mikrocontroller / FPGA / DSP gekoppelt sein. Die Steuerschaltung kann beispielsweise als ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug oder als Prozessorschaltung für ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Smartphone oder einen Tablet-PC ausgestaltet sein.
Die Erfindung umfasst schließlich auch ein Nutzergerät, von welchem aus das Verfahren ausgeführt werden kann. Das Nutzergerät kann als Kraftfahrzeug oder als mobiles Endgerät ausgestaltet sein und weist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung auf. Die Steuerschaltung kann auch außerhalb des Nutzergeräts bereitgestellt sein, beispielsweise in einem Internetserver, welcher für das Nutzergerät das Szenario mittels des zumindest einen Ansteuersignals des Ansteuerszenarios realisiert.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine Skizze zu einem Szenario, das in der Umgebung eines Nutzergeräts auf der Grundlage von Ansteuersignalen eines Ansteuerszenarios erzeugt wird; und
2 eine Skizze zur Veranschaulichung einer Anpassungsprozedur zum Erzeugen des Ansteuerszenarios.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt ein Szenario 10, das um ein Nutzergerät 11 herum in dessen Umgebung 12 in Abhängigkeit von einem Auslösesignal 13 durch eine Steuerschaltung 14 ausgelöst worden sein kann. Das Auslösesignal 13 kann beispielsweise als ein Funksignal aus einem Funkschlüssel 15 oder einem mobilen Endgerät eines Nutzers 16 stammen, der beispielsweise auf dem Weg zu dem Nutzergerät 11 ist. Die 1 zeigt, dass das Nutzergerät 11 als ein Kraftfahrzeug 17 ausgestaltet sein kann. Durch das Szenario 10 ist ein Sollszenario 18 angenähert, dass in 1 abstrakt über der Raumrichtung X skizziert ist als ein räumlicher Verlauf einer Helligkeit H, die sich entlang der Raumrichtung X um das Nutzergerät 11 herum in der Umgebung 12 ergeben soll.
Dargestellt ist, wie ausgehend von einer Grundeinstellung 19 sich in Richtung zum Nutzergerät 11 hin, das heißt bis zu dessen Geoposition 20, die Helligkeit H in der Umgebung 12 steigert und dann jenseits des Nutzergeräts 11 die Helligkeit H wieder bis zur Grundeinstellung 19 abnimmt. Um dies zu erreichen kann durch die Steuerschaltung 14 zumindest ein Aktuator 22 mit einem jeweiligen Ansteuersignal 23 angesteuert sein. Die Ansteuersignale 23 für alle angesteuerten Aktuatoren 22 ergeben insgesamt ein Ansteuerszenario 24 zum Realisieren oder Umsetzen des Szenarios 10. Als Aktuator 22 kann jeweils beispielsweise eine Straßenlaterne 25 angesteuert sein, um nur ein Beispiel für einen möglichen Aktuator 22 zu nennen. Dargestellt ist, wie ein Prozentwert relativ zur maximalen Leuchthelligkeit jeder Straßenlaterne 25 durch das jeweilige Ansteuersignal 23 eingestellt wird. Der Prozentwert stellt jeweils einen Betriebswert 26 eines Betriebsparameters 27, hier der Leuchthelligkeit, dar.
2 veranschaulicht den Unterschied zwischen dem sich tatsächlich ergebenden Szenario 10 und dem Sollszenario 18. Hierzu ist in 2 noch einmal das Nutzergerät 11 in Form des Kraftfahrzeugs 17 von oben dargestellt. Zu den Aktuatoren 22 ist ausgehend vom Nutzergerät 11 die jeweilige Relativposition 28 hier in der Form eines Abstands entlang der Raumrichtung X für einige Aktuatoren 22 veranschaulicht. Das Sollszenario 18 (1) ist in 2 durch gedachte oder virtuelle Aktuatoren 22' desselben Aktuatortyps wie die Aktuatoren 22 repräsentiert. Die virtuellen Aktuatoren 22' haben jeder jeweils eine Sollrelativposition 28', die hier wieder als Abstand entlang der Raumdimension X zum Nutzergerät 11 repräsentiert ist. Die virtuellen Aktuatoren 22' stellen insgesamt eine Szenariovorlage 32 für ein jeweiliges Sollszenario 18 dar.
Wie in 2 dargestellt, weisen die tatsächlich verfügbaren Aktuatoren 22 Relativpositionen 28 auf, die von den Sollrelativpositionen 28' der gemäß dem Sollszenario 18 vorgesehen Aktuatoren 22' abweichen.
Für jede Sollrelativposition 28' kann für die jeweiligen Aktuatoren 22' ein Sollansteuersignal 23' mit einem jeweiligen in dem Beispiel veranschaulichten Sollbetriebswert 26' vorgesehen sein. Aufgrund der Abweichung der Relativpositionen 28 zu den verfügbaren Sollrelativpositionen 28' kann mittels einer Interpolation und/oder Extrapolation beispielsweise proportional zu deren Abstand das Ansteuersignal 23 aus den Sollansteuersignalen 23' ermittelt werden. So ergibt sich das Szenario 10 aus dem verfügbaren Sollszenario 18. Dabei kann sogar erreicht werden, dass der örtliche Verlauf der Helligkeit H beispielsweise entlang der Dimension X nur um einen vorgegebenen Höchstwert vom Sollszenario 18 abweicht oder (anders herum formuliert) die Abweichung minimiert ist. Dies kann durch entsprechende Wahl der Ansteuersignale 23 erreicht werden, durch welche sich die Minimierung ergibt.
Um die Relativpositionen 28 zu ermitteln, können durch die Steuerschaltung 14 Aktuatordaten 30 ermittelt werden, durch welche eine jeweilige Geoposition 31 der Aktuatoren 22 angegeben oder beschrieben ist. Zusammen mit einer aktuellen Geoposition 20 des Kraftfahrzeugs 17 oder allgemein des Nutzergeräts 11 selbst kann dann als Differenz die Relativposition 28 berechnet sein.
Das Inszenieren des Kraftfahrzeugs oder von Fahrzeugfunktionen, z.B. durch animierte Lichter beim Öffnen des Fahrzeugs, erzeugt eine hohe emotionale Bindung beim Nutzer 16 und Ansehen bei Außenstehenden. Die Inszenierung erfolgt nicht ausschließlich mit fahrzeugeigenen Aktuatoren, wie z.B. den Scheinwerfern, implementiert, was eine eingeschränkte Sichtbarkeit und Wirkung hat. Die Idee beschreibt, wie auch Aktuatoren außerhalb des Fahrzeugs, z.B. eine Straßenlaterne, in die Inszenierung eingebunden werden können, um die Inszenierung so noch vielfältiger und eindrucksvoller zu gestalten.
Die Inszenierung vom Fahrzeug bzw. von Fahrzeugfunktionen ist ein immer maßgeblicherer Teil der Kaufentscheidung, da es z.B. die Kerneigenschaften des Fahrzeugs unterstreicht oder die Wirkungsweisen einer Fahrzeugfunktion greifbarer macht. Als Konsequenz aus der Inszenierung erhöht sich z.B. die emotionale Bindung zwischen Insasse und Fahrzeug, oder aber das Ansehen des Fahrzeuginsassen gegenüber Außenstehenden.
Die die Inszenierung findet nun nicht mehr primär im Fahrzeuginnenraum bzw. in den Beleuchtungseinrichtungen der Fahrzeuge statt. Auch außerhalb des Fahrzeugs sind z.B. animierte Blinker oder animierte Lichtsignaturen beim Öffnen/Schließen des Fahrzeugs verfügbar. Im erweiterten Verständnis könnte ferner noch die Coming Home/Leaving Home-Funktion, d.h., das einfache Ausleuchten der Fahrzeugumgebung, oder das in manchen Märkten erzeugte Schallsignal („Zirpen“) beim Öffnen/Schließen des Fahrzeugs als Inszenierung betrachtet werden.
Der Nachteil der bestehenden Situation ist der hohe Fahrzeugbezug der Inszenierung. Die Sichtbarkeit einer Inszenierung ist damit nur eingeschränkt gewährleistet, z.B. bei besonders kurzen Park-Abständen zu anderen Fahrzeugen oder wenn das Fahrzeug in einer Garage steht. In großflächigeren Parksituationen, z.B. auf einer Hofeinfahrt, ist die Sichtbarkeit der Inszenierung durch die Reichweite und Auflösung der Animation beschränkt. Eine entfernt stehende Person wird z.B. die beeindruckende Animation im Scheinwerfer des Fahrzeugs nicht mehr vollumfänglich wahrnehmen können, da einzelne Lichtsegmente nicht mehr differenziert werden können.
Sowohl durch eine limitierte Sichtbarkeit als auch durch eine wiederkehrende Konfrontation einer Person mit einer Inszenierung am Fahrzeug selbst werden die oben beschriebenen Effekte, z.B. die hohe emotionale Bindung zum Fahrzeug, abgeschwächt oder treten gar nicht mehr ein.
Die Idee ist daher, fahrzeugexterne Komponenten oder Aktuatoren, wie z.B. zumindest eine Straßenlaterne, mit in die Inszenierung aufzunehmen, um so die Sichtbarkeit und Reichweite der Inszenierung zu erhöhen und die Vielfalt an möglichen Inszenierungen zu erweitern.
Konzeptionell könnten dabei alle Aktuatoren in der Fahrzeugumgebung (z.B. näher als 500 m oder näher als 200 m) mit ihren verfügbaren Fähigkeiten und Modalitäten in die konkrete Instanz bei einer Inszenierung in eine Szenario einbezogen werden, z.B. Straßenlaternen, Beleuchtungen an Einfahrten und Garagen, andere Kraftfahrzeuge mit ihren Leuchten und Tonerzeugungsgeräten. Dabei ist es nicht relevant, ob sich ein Aktuator in Bewegung befindet oder nicht.
Das Inszenieren (Ansteuerszenario) eines Kraftahrzeugs oder einer Fahrzeugfunktion kann so deutlich größere und vielfältigere Ausmaße als bislang annehmen. Mit dem Entriegeln eines Fahrzeugs könnte sich beispielsweise die Helligkeit von Straßenlaternen zum Fahrzeug hin steigern, so dass die hellste Straßenausleuchtung unmittelbar beim Fahrzeug entsteht (siehe 1). Ein anderes Beispiel ist, dass sich die Beleuchtungseinrichtungen von in der Nähe geparkten Fahrzeugen in ihrer Helligkeit oder im Lichtverlauf an das zu inszenierende Fahrzeug anpassen, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen.
Mit einer Vielzahl an Aktuatoren, insbesondere Straßenlaternen und andere Fahrzeuge, die jeweils über verschiedene Modalitäten verfügen, insbesondere optische und akustische Merkmale, lassen sich so eine Vielzahl an möglichen Inszenierungen (Szenariovorlagen 32) erstellen. Zusätzlich oder alternativ zu einem Helligkeitsverlauf könnten z.B. auch akustische Signale in steigender Lautstärke oder Frequenz von den Aktuatoren wiedergegeben werden. Ebenso können die fahrzeugnahen Aktuatoren, wie z.B. Beleuchtungseinrichtungen, mit den externen Aktuatoren, wie z.B. einer Straßenlaterne, kombiniert werden, um eine zusammenhängende Inszenierung zu erhalten.
Die konkrete Ausgestaltung der Inszenierung könnte z.B. von einem Designer festgelegt werden. Denkbar ist außerdem, dass die Ausgestaltung der Inszenierung vom Nutzer bzw. Insassen selbst definiert werden kann. Darüber hinaus ist vorstellbar, dass eine übergeordnete Instanz die unterschiedlichen Interessen an verfügbaren Aktuatoren in der Fahrzeugnähe kontrolliert, um z.B. weitere Interessen, wie andere Inszenierungen oder einen Fußgänger, der ausreichend Licht zum Laufen auf dem Gehweg benötigt, ganzheitlich berücksichtigt und gegebenenfalls priorisiert. Dies kann in einer garantierten Grundeinstellung festgelegt sein.
Eine Inszenierung (Ansteuerszenario 24) hat ein Auslösesignal als einen Auslöser, z.B. das Betätigen des Fahrzeugschlüssels, um das Fahrzeug zu Öffnen oder das Nähern eines Insassen an ein gebuchtes Fahrzeug (z.B. via Geofencing oder Nahfunk).
Ein Steuergerät im Fahrzeug kann daraufhin die in der Umgebung verfügbaren Aktuatoren ermitteln, z.B. über Nahfunkprotokolle wie Bluetooth oder eine andere Vernetzungsinfrastruktur wie LAN. Die Umgebung bestimmt sich dabei aus der zu inszenierenden Fahrzeugfunktion, Restriktionen der Umgebung oder technischen Restriktionen, z.B. 100 m, für das Inszenieren der Fahrzeugentriegelung. Die Aktuatoren melden sich daraufhin inklusive ihrer gegenwärtigen Aktuatordaten betreffend ihre Eigenschaften, z.B. Standort, Identifier, Typ oder Geschwindigkeit, und Fähigkeiten, beispielsweise der Modalität oder der Auflösung und der Richtung einer Lichtprojektion, an das Steuergerät zurück. Aktuatoren können sowohl einen festen Standort haben, sich aber auch in Bewegung befinden, wie z.B. vorbeifahrende Fahrzeuge. Die Rückmeldungen der Aktuatoren könnten z.B. in einer abstrakten Datenstruktur der Umgebung, wie einer Karte, gehalten werden.
Auf Grundlage der abstrakten Datenstruktur („Karte“) erstellt ein Algorithmus für eine Anpassungsprozedur dann die konkrete Instanz einer Inszenierung, d.h., die für den jeweiligen Kontext geeignete Aussteuerung der Aktuatoren, um eine zusammenhängende Inszenierung (tatsächliches Ansteuerszenario) zu erhalten. Eine gewöhnliche Straßenlaterne mit dem Identifier „123“ an Standort „XYZ“ könnte beispielsweise die gewünschte Helligkeit zu einem definierten Zeitpunkt in einem Ansteuersignal übermittelt bekommen. Denkbar sind hier auch deutlich komplexere Instruktionen, z.B. Helligkeitsverläufe über Zeit oder Projektionen von Helligkeitsverteilungen auf die Fahrbahn. Die Aktuatoren setzen die Instruktionen entsprechend um und erzeugen so eine Inszenierung deutlich außerhalb eines gewöhnlichen Wirkungskreises eines Fahrzeugs.
Der Algorithmus könnte dabei auch in einer Smart-City-Infrastruktur, wie einem Rechenzentrum oder nahe einer realitätsgetreuen HD-Karte (HD - hochauflösend, genauer als 1 m), ausgeführt werden. Der Algorithmus könnte dabei auch andere Interessen berücksichtigen, wie z.B. gleichzeitig stattfindende Inszenierungen von in der Nähe befindlichen Fahrzeugen oder das Erzeugen einer Grundhelligkeit, um die Funktion als Straßenbeleuchtung nicht zu verlieren (Grundeinstellung).
Zusammenfassend betrifft die Idee also ein Verfahren zum Ansteuern zumindest eines geräteexternen Aktuators (22) in einer Umgebung (12) eines Nutzergeräts (11), wobei eine Steuerschaltung (14) ein auszuführendes Ansteuerszenario (24) mittels einer Anpassungsprozedur aus zumindest einer vorgegebenen Szenariovorlage (32) erzeugt und hierzu für den zumindest einen Aktuator (22) in Abhängigkeit von dessen Aktuatortyp und seiner tatsächlichen Relativposition (28) zum Nutzergerät (11) ein für den Aktuator (22) zu verwendendes Ansteuersignal (23) aus zumindest einem Sollansteuersignal (23'), wie es durch die zumindest eine Szenariovorlage (32) gegeben ist, mittels eines Minimierungskriteriums interpoliert.
Die Beispiele zeigen dabei, wie für eine Benutzergerät eine Umgebungsinszenierung (Environmental Staging) bereitgestellt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8963433 B2 [0002]
DE 102005041261 B4 [0003]
DE 4431028 A1 [0004]
EP 2282108 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Ansteuern zumindest eines geräteexternen Aktuators (22) in einer Umgebung (12) eines Nutzergeräts (11), wobei eine Steuerschaltung (14) zumindest ein Auslösesignal (13) empfängt und jeweils in Abhängigkeit von dem empfangenen Auslösesignal (13) den zumindest einen Aktuator (22) gemäß einem auszuführenden Ansteuerszenario (24) angesteuert, wobei durch das auszuführende Ansteuerszenario (24) ein jeweiliges Ansteuersignal (23) für den zumindest einen Aktuator (22) vorgegeben ist und sich durch das jeweilige Ansteuersignal (23) jedes Aktuators (22) insgesamt eine auf das Nutzergerät (11) gerichtete und mittels des zumindest einen Aktuators (22) inszeniertes visuelles und/oder akustisches Szenario (10) in der Umgebung (12) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (14) das auszuführende Ansteuerszenario (24) mittels einer Anpassungsprozedur aus zumindest einer vorgegebenen Szenariovorlage (32) erzeugt, wobei die jeweilige Szenariovorlage (32) ein Sollszenario (18) definiert, bei welchem für zumindest einen Aktuatortyp zu zumindest einer jeweiligen, auf das Nutzergerät (11) bezogenen Sollrelativposition (28) ein jeweiliges Sollansteuersignal (23') vorgegeben ist, und die Steuerschaltung (14) mittels einer Ortungsschaltung eine aktuelle Geoposition (20) des Nutzergeräts (11) und anhand von Aktuatordaten (30) des zumindest einen Aktuators (22) einen jeweiligen Aktuatortyp und eine jeweilige Geoposition (31) des zumindest einen Aktuators (22) ermittelt und aus den Geopositionen (20, 31) eine jeweilige auf das Nutzergerät (11) bezogene tatsächliche Relativposition (28) des zumindest einen Aktuators (22) ermittelt und für den zumindest einen Aktuator (22) in Abhängigkeit von dessen Aktuatortyp und tatsächlicher Relativposition (28) das für den Aktuator (22) zu verwendende Ansteuersignal (23) aus dem zumindest einem Sollansteuersignal (23'), wie es durch die zumindest eine Szenariovorlage (32) gegeben ist, mittels eines Minimierungskriteriums erzeugt, wobei sich durch jedes zu verwendende Ansteuersignal (23) insgesamt das auszuführende Ansteuerszenario (24) ergibt und wobei das Minimierungskriterium eine Abweichung des durch das tatsächlich ausgeführte Ansteuerszenario (24) bewirkten Szenerios (10) von einem Sollszenario (18), wie es durch eine aus der zumindest einen Szenariovorlage (32) ausgewählte Szenariovorlage (32) vorgegeben ist, minimiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei mehrere Szenariovorlagen (32) bereitgestellt sind und die Anpassungsprozedur umfasst, dass in Abhängigkeit davon, welcher Aktuatortyp gemäß den Aktuatordaten (30) des zumindest einen Aktuators (22) in der Umgebung (12) verfügbar ist, eine solche Szenariovorlage (32) ausgewählt wird, durch welche das Minimierungskriterium in Bezug auf die Aktuatortypen der Szenariovorlage (32) und des zumindest einen Aktuators (22) erfüllt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassungsprozedur umfasst, dass zu dem zumindest einen tatsächlich in der Umgebung (12) vorhandenen Aktuator (22) dessen Aktuatortyp ermittelt und aus einer Szenariovorlage (32) zum selben Aktuatortyp zumindest eine Sollrelativposition (28') sowie zumindest ein Sollansteuersignal (23') ermittelt wird und in Abhängigkeit von der Relativposition (28) des tatsächlichen Aktuators (22) zum Nutzergerät (11) und der zumindest einen ermittelten Sollrelativposition (28') mittels einer Interpolationsvorschrift und/oder einer Extrapolationsvorschrift aus dem zumindest einen ermittelten Sollansteuersignal (23') das zu verwendende Ansteuersignal (23) für den jeweiligen Aktuator (22) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassungsprozedur für den zumindest einen Aktuator (22) eine Grundeinstellung (19) umfasst, die durch die Anpassungsprozedur mindestens beibehalten wird, um eine von dem Ansteuerszenario (24) unabhängige Grundfunktion des zumindest einen Aktuators (22) beizubehalten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Szenariovorlage (32) zumindest eines der folgenden Sollansteuersignale (23') umfasst: ein Sollansteuersignal (23') zur Ansteuerung von zumindest einem farbveränderlichen Aktuator (22), ein Sollansteuersignal (23') zur Ansteuerung von zumindest einem monochromfarbenen Leuchtaktuator, ein Sollansteuersignal (23') zur Ansteuerung von zumindest einem akustischen Aktuator, ein Sollansteuersignal (23') zur Ansteuerung von zumindest einem Kraftfahrzeug (17).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung (14) zumindest einige der Aktuatordaten (30) mittels eines Umgebungsscans ermittelt, bei welchem die Steuerschaltung (14) mittels einer Kommunikationsschaltung des Nutzergeräts (11) mit einer jeweiligen Funkschnittschnittstelle zumindest eines Aktuators (22) kommuniziert, und/oder wobei die Steuerschaltung (14) zumindest einige der Aktuatordaten (30) aus einer digitalen Umgebungskarte der Umgebung (12) und/oder aus einer Datenquelle einer Smart-City-Infrastruktur, durch welche Funktionen von Aktuatoren (22) der Umgebung (12) anforderbar sind, abfragt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils ein Auslösesignal (13) aus zumindest einer der folgenden Signalquellen empfangen wird: aus einem Funkschlüssel (15), über eine Internetverbindung, aus einem Smartphone, aus einer Annäherungssensorschaltung des Nutzergeräts (11).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Szenariovorlage (32) zumindest eines der folgenden Sollszenarien (18) umfasst: ein Lauflicht, eine Fanfare, einen örtlichen und/oder zeitlichen Helligkeitsverlauf.
Steuerschaltung (14) für ein Nutzergerät (11), wobei die Steuerschaltung (14) eine Prozessoreinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Nutzergerät (11), das als Kraftfahrzeug (17) oder als mobiles Endgerät ausgestaltet ist und eine Steuerschaltung (14) nach Anspruch 9 aufweist.