DE102012017114A1

DE102012017114A1 - Informationssystem

Info

Publication number: DE102012017114A1
Application number: DE201210017114
Authority: DE
Inventors: Stefan POPPE; Andreas Lang; Marc FUERST; Joerg HEDRICH; David Voss; Michael Wagner; Marius WRZESNIEWSKI
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-03-06

Abstract

Ein Informationssystem, insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug, umfasst
– eine Benutzerschnittstelle (4),
– wenigstens eine Datenbank (15), in der geographische Koordinaten und weitere Informationen von Objekten gespeichert sind,
– einen Prozessor (23) zum Auffinden von Objekten (3) in der Datenbank (15) anhand ihrer geographischen Koordinaten,
– Mittel (7, 8) zum Wiedergeben der weiteren Informationen eines aufgefundenen Objekts (3),
– Mittel (14, 12) zum Erfassen eines aktuellen Standorts der Benutzerschnittstelle (4) und der geographischen Orientierung einer Bezugsachse der Benutzerschnittstelle (4),
wobei die Benutzerschnittstelle (4) Eingabemittel (5, 6; 19) zum Eingeben einer Richtung relativ zu der Bezugsachse aufweist und
der Prozessor (23) eingerichtet ist, die geographischen Koordinaten eines aufzufindenden Objekts (3) vom aktuellen Standort und der eingegebenen Richtung abzuleiten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationssystem, insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug.
Fahrzeuggestützte Informationssysteme, die in der Lage sind, ihren aktuellen geografischen Standort automatisch zu erfassen, basierend auf dieser Standortinformation eine Datenbank abzufragen und anhand von in der Datenbank gefundener Informationen eine Karte der Umgebung des aktuellen Standorts anzuzeigen, sind als Navigationssysteme allgemein bekannt und in verbreitetem Gebrauch.
Viele moderne Navigationssysteme speichern neben den geographischen Koordinaten von Straßen und Ortschaften auch Angaben zu diversen anderen Objekten, um diese dem Benutzer auf Nachfrage darzubieten. So kann sich ein Benutzer beispielsweise von einem solchen Navigationssystem Restaurants, Tankstellen, Hotels oder Sehenswürdigkeiten in der Umgebung des aktuellen Standorts anzeigen lassen. Diese Möglichkeit hilft dem Benutzer im Allgemeinen aber nicht, wenn er an einer ihm unbekannten Sehenswürdigkeit oder einem sonstigen Objekt seines Interesses vorbeikommt. Im besten Fall findet er dann zwar, wenn er auf die vom Navigationssystem dargestellte Karte schaut, einen Hinweis auf die Existenz einer Sehenswürdigkeit in seiner Nähe, keinesfalls aber weiterführende Informationen, die ihm ein tiefer gehendes Verständnis der Sehenswürdigkeit ermöglichen könnten.
Zwar wäre es technisch kein Problem, die Datenbank eines Fahrzeugnavigationssystems um derartige Informationen zu erweitern, doch ist es wenig sinnvoll, diese Informationen unterschiedslos wiederzugeben, wenn sich das Fahrzeugnavigationssystem in der Nähe eines interessanten Objekts befindet. Zum einen, weil die Auffassungen verschiedener Benutzer über das, was sie interessant finden und wozu sie gern weitergehende Informationen hätten, stark divergieren, zum anderen, weil in Orten mit einer hohen Dichte an Sehenswürdigkeiten die Zeit, in der ein Fahrzeug den Weg von einer Sehenswürdigkeit zur nächsten zurücklegt, oft nicht ausreicht, um den Benutzer die Kenntnisnahme der Informationen zu einer von ihnen zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Informationssystem bereitzustellen, das einem Benutzer, insbesondere einem Insassen eines Fahrzeugs, Informationen über interessante Objekte in seiner Umgebung entsprechend seinen persönlichen Vorlieben und seiner Aufnahmebereitschaft für derartige Informationen zukommen lassen kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Informationssystem, insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug, mit:

– einer Benutzerschnittstelle,
– wenigstens einer Datenbank, in der geografische Koordinaten und weitere Informationen von Objekten gespeichert sind,
– einem Prozessor zum Auffinden von Objekten in der Datenbank anhand ihrer geografischen Koordinaten,
– Mitteln zum Wiedergeben der weiteren Informationen eines aufgefunden Objekts,
– Mitteln zum Erfassen eines aktuellen Standorts der Benutzerschnittstelle und der geografischen Orientierung einer Bezugsachse der Benutzerschnittstelle,

Einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zufolge umfasst das Eingabemittel eine Kamera.
Des Weiteren kann das Eingabemittel zweckmäßigerweise Bildanalysemittel zum Erkennen eines Körperteils eines Benutzers und zum Erfassen einer Richtung des Körperteils als die eingegebene Richtung umfassen. Dies erlaubt es dem Benutzer, einfach mit einem Arm oder einem Finger in die Richtung eines ihn interessierenden Objekts zu zeigen, woraufhin der Prozessor auf der Grundlage des aktuellen Standorts und der Richtung, in die der Benutzer zeigt, in der Datenbank nach in dieser Richtung liegenden Objekten suchen kann.
Eine Kamera, die auf den Fahrer eines Fahrzeugs ausgerichtet ist, kann als Teil eines Systems zur Fahrermüdigkeitserkennung in einem Fahrzeug eingebaut sein; eine solche Kamera kann ohne Mehrkosten herangezogen werden, um eine Richtung, in die der Fahrer zeigt, oder, unter der Voraussetzung, dass das Blickfeld der Kamera groß genug ist, auch Zeigegebärden anderer Fahrzeuginsassen zu erfassen.
Die Bildanalysemittel werden im Allgemeinen ein Mikrocomputersystem umfassen, das auch andere Aufgaben im Fahrzeug wahrnehmen kann. Um die Verarbeitungsleistung eines solchen Mikrocomputersystems durch die Bildanalyse nicht unnötig zu belasten, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass die Bildanalysemittel jeweils durch eine Benutzereingabe für eine bestimmte Zeitspanne aktivierbar sind.
Eine solche Benutzereingabe kann zweckmäßigerweise ein gesprochener Befehl des Benutzers sein, der von einem Mikrofon und Sprachanalysemitteln des Informationssystems erfasst wird.
Die Datenbank, aus der die weiteren Informationen bezogen werden, kann Teil eines Fahrzeugnavigationssystems sein; denkbar ist aber auch, dass diese Informationen von einer vom Fahrzeugnavigationssystem getrennten Datenbank, insbesondere einer nicht fahrzeuggestützten Datenbank, beispielsweise über eine mobile Internet-Anwendung, bezogen werden. In diesem Fall umfasst das Informationssystem zweckmäßigerweise eine Funkschnittstelle für die Datenübertragung zwischen der Benutzerschnittstelle und der Datenbank.
Für die Wiedergabe der weiteren Informationen kann die Benutzerschnittstelle einen Bildschirm aufweisen, insbesondere kann der üblicherweise zu einem Fahrzeugnavigationssystem gehörende Bildschirm auch für die Wiedergabe der von dem erfindungsgemäßen Informationssystem gelieferten weiteren Informationen genutzt werden.
Damit der Fahrer des Fahrzeugs diese weiteren Informationen zur Kenntnis nehmen kann, ohne seine Aufmerksamkeit vom Verkehr abwenden zu müssen, ist ein Lautsprecher für die Wiedergabe der weiteren Informationen bevorzugt.
Die Suche nach einem Objekt, zu dem Informationen wiedergegeben werden, kann darin bestehen, dass der Prozessor ein vom aktuellen Standort aus in der eingegebenen Richtung liegendes Gebiet definiert und in der Datenbank diejenigen Objekte in a priori unbekannter Zahl auffindet, die sich in dem Gebiet befinden. Falls mehrere Objekte gefunden werden, kann eine Liste von Ihnen dem Benutzer zur Auswahl dargeboten werden.
Der Prozessor kann ferner eingerichtet sein, eine maximale Entfernung, die ein aufzufindendes Objekt vom Standort des Fahrzeugs haben darf, um berücksichtigt zu werden, abhängig vom Standort festzulegen. Diese maximale Entfernung kann insbesondere in der Stadt pauschal niedriger angesetzt werden als in offenem Gelände. Sie kann auch die Topographie des umgebenden Geländes berücksichtigen, indem als maximale Entfernung die Entfernung eines vom Standort des Fahrzeugs den Horizont bildenden Landschaftselements wie etwa eines Höhenrückens angenommen wird. So ist sichergestellt, dass jenseits des Horizonts liegende Objekte in der Datenbank nicht ermittelt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
1 eine typische Anwendungssituation der Erfindung;
2 ein Blockdiagramm des Informationssystems gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung;
3 ein Blockdiagramm gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und
4 ein Eingabemittel gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung.
1 zeigt eine typische Anwendungssituation der Erfindung. Ein Fahrer 1 blickt durch die Windschutzscheibe 2 seines Fahrzeugs und sieht am Fahrbahnrand eine Sehenswürdigkeit 3, die ihn interessiert und zu der er gerne weiterführende Informationen haben möchte.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Informationssystems zum Liefern dieser weiterführenden Informationen gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Dieses Informationssystem ist hier in ein an sich bekanntes Fahrzeugnavigationssystem als Erweiterung von dessen Funktionsumfang integriert. Dies erlaubt eine kostengünstige Realisierung, da viele Komponenten des Fahrzeugnavigationssystems auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Informationssystems nutzbar sind. Selbstverständlich kann das Informationssystem aber auch losgelöst von einem Navigationssystem implementiert werden.
Eine Benutzerschnittstelle 4 des Informationssystems umfasst hier ein Mikrofon 5 und eine Kamera 6 als Eingabemittel sowie einen Bildschirm 7 und einen Lautsprecher 8 als Ausgabemittel. Bis auf die Kamera 6 sind dies alles übliche Komponenten eines Fahrzeugnavigationssystems. Als Kamera 6 kann zweckmäßigerweise eine wie in 1 gezeigt benachbart zum oberen Rand der Windschutzscheibe 2 montierte Kamera eines Systems zur Beurteilung der Fahreraufmerksamkeit herangezogen werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es allerdings bevorzugt, dass die Kamera 6 nicht allein auf den Fahrer 1 ausgerichtet ist, sondern in der Lage ist, auch Bilder des Beifahrers zu erzeugen. Zur Erfassung von Passagieren auf Fondsitzen des Kraftfahrzeugs kann eine weitere, hier nicht dargestellte Kamera vorgesehen sein. Zweckmäßig ist die Verwendung einer Stereokamera, um Gebärden des Fahrers 1 oder der anderen Fahrzeuginsassen in drei Dimensionen erfassen zu können.
Das Mikrofon 5 ist verbunden mit einer Sprachanalyseeinheit 9. Eine solche Einheit wird in Fahrzeugnavigationssystemen herkömmlicherweise eingesetzt, um gesprochene Anweisungen des Fahrers wie etwa die Eingabe eines Fahrziels zu verarbeiten. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Informationssystems muss die Sprachanalyseeinheit 9 lediglich in der Lage sein, einen zusätzlichen Befehl, z. B. in Art einer Frage „Was ist das?” zu erkennen.
Wenn die Sprachanalyseeinheit 9 diesen Befehl erkennt, aktiviert sie eine Bildanalyseeinheit 10, die eingerichtet ist, in einem aktuellen von der Kamera 6 gelieferten Bild eine Zeigegebärde des Fahrers 1 oder eines anderen der Fahrzeuginsassen, insbesondere einen in Richtung des Gegenstands des Interesses 3 weisenden Arm 11 oder Finger, zu erkennen. Aus den Bildern der Kamera 6 ermittelt die Bildanalyseeinheit 10 auch eine Information über die Richtung in Bezug auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem, in die der Arm 11 weist. Das Ergebnis der Ermittlung kann eine quantitative Angabe des Winkels zwischen Arm 11 und einer Bezugsrichtung, etwa der Fahrzeuglängsrichtung sein; im einfachsten Fall kann es aber bereits genügen, wenn die Bildanalyseeinheit 10 lediglich in der Lage ist, zwischen einem Zeigen nach links und nach rechts zu unterscheiden.
Die Bildanalyseeinheit 10 verknüpft die ermittelte Zeigerichtung des Arms 11 mit Daten eines in Fahrzeugnavigationssystemen fachüblichen elektronischen Kompasses 12, um die Himmelsrichtung zu berechnen, in die der Arm 11 weist. Eine Datenbankzugriffseinheit 13 bezieht Angaben zur aktuellen Position des Fahrzeugs von einer GPS-Satellitenfunkschnittstelle 14 sowie die Information zur Zeigerichtung von der Bildanalyseeinheit 10, um anhand dieser Angaben ein geografisches Gebiet zu bestimmen, auf das der Arm 11 weist.
Dieses geografische Gebiet hat im Allgemeinen die Form eines Tortenstücks, an dessen Spitze sich das Fahrzeug befindet, und dessen Öffnungswinkel abhängig ist von der Genauigkeit, mit der die Zeigerichtung des Arms 11 bestimmt werden kann. Diese Genauigkeit kann pauschal mit einem konstanten Wert veranschlagt werden; denkbar ist aber auch, für jede Zeigeaktion anhand der Qualität der von der Kamera 6 gelieferten Bilder die Genauigkeit einzeln abzuschätzen. Die Entfernung vom Fahrzeug, in der das geografische Gebiet endet, kann ebenfalls konstant angenommen oder für jeden Einzelfall spezifisch ermittelt werden. Bei einer Einzelfallermittlung kann zum Beispiel unterschieden werden, ob sich das Fahrzeug in einer Stadt oder in offenem Gelände befindet. Da in einer Stadt die Sichtweite im allgemeinen geringer ist als in freiem Gelände, die Dichte interessierender Objekte aber oft höher, ist es zweckmäßig, die maximale Entfernung, bis zu der das Gebiet reicht, in der Stadt niedriger, z. B. mit wenigen 100 m, im offenen Gelände hingegen mit einigen km anzunehmen. Denkbar ist auch, das topographische Profil des in Zeigerichtung liegenden Gebiets zu berücksichtigen und Flächen, die vom Fahrzeug aus nicht sichtbar sind, aus dem geografischen Gebiet auszuschließen.
Die Datenbankzugriffseinheit fragt daraufhin Informationen zu eventuell in diesem Gebiet vorhandenen Sehenswürdigkeiten von einer Datenbank 15 ab und gibt diese je nach Format über den Bildschirm 7 oder den Lautsprecher 8 wieder.
Sprachanalyseeinheit 9, Bildanalyseeinheit 10 und Datenbankzugriffseinheit 13 können durch ein und denselben Prozessor 23 gebildet sein, vorzugsweise durch den Prozessor, der auch im Rahmen des Navigationssystems die Sprachanalyse und/oder die Routenberechnung erledigt.
Die Datenbank 15 kann Teil der kartografischen Datenbank des Fahrzeugnavigationssystems sein, es kann sich aber auch um eine von den kartografischen Daten getrennte und separat, z. B. über einen austauschbaren Datenträger, in das System ladbare Datenbank handeln.
Einer in 3 gezeigten Variante zufolge ist die Datenbank 15 nicht lokal im Fahrzeug gespeichert, sondern an ihrer Stelle ist eine Mobilfunkschnittstelle 16 mit der Datenbankzugriffseinheit 13 verbunden, die es dieser, typischerweise über eine ortsfeste Mobilfunk-Basisstation 17 und das Internet 18, ermöglicht, auf Informationen von Internetdiensten zuzugreifen. So kann beispielsweise der Datenbestand von Google Maps genutzt werden, um anhand der von der Datenbankzugriffseinheit 13 ermittelten Koordinaten des geografischen Gebiets, auf das der Arm 11 weist, die vermutlich gemeinte Sehenswürdigkeit 3 zu identifizieren oder, falls eine sichere Identifikation nicht gelingt, eine Liste von Vorschlägen zu erstellen, um welche Sehenswürdigkeit es sich handeln könnte. Informationen zur Sehenswürdigkeit 3 können nach ihrer Identifikation beispielsweise von Wikipedia abgefragt und auf dem Bildschirm 7 wiedergegeben oder, im Falle von Textinformationen, mittels eines Sprachsynthesizers über den Lautsprecher 8 ausgegeben werden.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines alternativen Eingabemittels 19, das gemäß einer vereinfachten Abwandlung der Erfindung Mikrofon 5 und Kamera 6 ersetzen kann. Ein Sockel 20 des Eingabemittels 19 ist vorgesehen, um im Fahrzeug an einer geeigneten, gut zugänglichen Stelle wie etwa an der Oberseite des Armaturenbretts aufgeklebt oder in anderer Weise befestigt zu werden. Der Sockel 20 enthält einen Drehwinkelgeber zur Erfassung der Orientierung eines drehbaren Oberteils 21 des Eingabemittels relativ zum Sockel 20. Wenn der Sockel 20 überdies noch den oben erwähnten elektronischen Kompass 12 enthält, kann der Drehwinkelgeber die Orientierung des Oberteils 21 unmittelbar mit Bezug auf eine geografische Bezugsrichtung erfassen und ausgeben. Die Ausgabe dieser Bezugsrichtung wird vom Benutzer durch Bewegen des Oberteils 21 ausgelöst. So kann beispielsweise ein Drehen des Oberteils 21, bei dem ein Pfeils 22 am Oberteil auf das interessierende Objekt 3 ausgerichtet wird, ausreichen, um die Ausgabe der Daten zu veranlassen; denkbar ist auch, dass nach dem Ausrichten des Oberteils 21 erst ein bestätigendes Drücken darauf nötig ist, um die Ausgabe zu veranlassen. Anhand der auf dieser Weise ermittelten Richtung bestimmt die Datenbankzugriffseinheit 13, wie mit Bezug auf 2 beschrieben, die geografische Region, in der sich das Objekt des Interesses 3 befindet, und ermittelt daraufhin die dazu in der Datenbank 15 gespeicherten Informationen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrer
2: Windschutzscheibe
3: Sehenswürdigkeit
4: Benutzerschnittstelle
5: Mikrofon
6: Kamera
7: Bildschirm
8: Lautsprecher
9: Sprachanalyseeinheit
10: Bildanalyseeinheit
11: Arm
12: Kompass
13: Datenbankzugriffseinheit
14: Satellitenfunkschnittstelle
15: Datenbank
16: Mobilfunkschnittstelle
17: Basisstation
18: Internet
19: Eingabemittel
20: Sockel
21: Oberteil
22: Pfeil
23: Prozessor

Claims

Informationssystem, insbesondere für den Einsatz in einem Fahrzeug, mit – einer Benutzerschnittstelle (4), – wenigstens einer Datenbank (15), in der geographische Koordinaten und weitere Informationen von Objekten gespeichert sind, – einem Prozessor (23) zum Auffinden von Objekten (3) in der Datenbank (15) anhand ihrer geographischen Koordinaten, – Mitteln (7, 8) zum Wiedergeben der weiteren Informationen eines aufgefundenen Objekts (3), – Mitteln (14, 12) zum Erfassen eines aktuellen Standorts der Benutzerschnittstelle und der geographischen Orientierung einer Bezugsachse der Benutzerschnittstelle (4), wobei die Benutzerschnittstelle (4) Eingabemittel (5, 6; 19) zum Eingeben einer Richtung relativ zu der Bezugsachse aufweist und der Prozessor (23) eingerichtet ist, die geographischen Koordinaten eines aufzufindenden Objekts (3) vom aktuellen Standort und der eingegebenen Richtung abzuleiten.
Informationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabemittel eine Kamera (6) umfasst.
Informationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kamera (6) Bildanalysemittel (10) zum Erkennen eines Körperteils (11) eines Benutzers (1) in einem Bild der Kamera (6) und zum Erfassen einer Richtung des Körperteils (11) als die eingegebene Richtung zugeordnet sind.
Informationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildanalysemittel (10) durch eine Benutzereingabe zeitweilig aktivierbar sind.
Informationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle (4) ein Mikrofon (5) umfasst, dem Sprachanalysemittel (9) zum Erkennen der Benutzereingabe zugeordnet sind.
Informationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank (15) Teil eines Fahrzeugnavigationssystems ist.
Informationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Funkschnittstelle (16) für die Datenübertragung zwischen der Benutzerschnittstelle (4) und der Datenbank (15).
Informationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzerschnittstelle (4) wenigstens einen Lautsprecher (8) für die Wiedergabe der weiteren Informationen umfasst.
Informationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (23) eingerichtet ist, ein vom aktuellen Standort aus in der eingegebenen Richtung liegendes Gebiet zu definieren und in der Datenbank (15) diejenigen Objekte (3) aufzufinden, die sich in dem Gebiet befinden.
Informationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (23) eingerichtet ist, eine maximale Entfernung, die ein aufzufindendes Objekt (3) vom Standort (3) haben darf, abhängig vom Standort festzulegen.