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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermöglichen der Steuerung einer Funktion eines Fahrzeugs durch Steuerbefehle eines mobilen Endgerätes und ein mobiles Endgerät zum Erzeugen und Senden von Steuerbefehlen für die Funktion.
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Im Stand der Technik sind kamerabasierte Regensensoren bekannt. Die Druckschrift
US 2005/0206511 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Regenerfassung mit einer Kamera. Mit der Kamera aufgenommene Bilder werden mittels Kantenerkennung verarbeitet und ein Signal zum Reinigen, insbesondere mittels Scheibenwischers, wird ausgegeben.
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Weiterhin sind im Stand der Technik mobile Endgeräte, insbesondere Smartphones, mit Kamera bekannt, die über eine Recheneinheit und einen Sender verfügen. Diese mobilen Endgeräte können mittels Anwendungen (auch Apps genannt) programmiert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der Steuerung einer Funktion eines Fahrzeugs, insbesondere der Scheibenreinigung oder der Fahrzeugbeleuchtung.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und das mobile Endgerät gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Steuerung einer Funktion eines Fahrzeugs, insbesondere einer Fahrzeugbeleuchtung oder einer Scheibenreinigung, durch Steuerbefehle eines mobilen Endgeräts mit Kamera, und umfasst: Eine Aufnahme zum entfernbaren Aufnehmen des mobilen Endgeräts, wobei die Aufnahme so gestaltet ist, dass die Kamera des mobilen Endgeräts mit freiem Blick auf eine Scheibe des Fahrzeugs, insbesondere die Windschutzscheibe, gerichtet ist. Bevorzugt ist die Kamera von Innen auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs gerichtet. Die Vorrichtung umfasst weiter eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, Steuerbefehle für die Funktion des Fahrzeugs von dem mobilen Endgerät zu empfangen und die Funktion entsprechend den Steuerbefehlen zu steuern.
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Der Fahrer (oder ein weiterer Passagier) führt das mobile Endgerät bei Bedarf, beispielsweise beim Start der Fahrt oder beim Einsteigen in das Fahrzeug, in die Aufnahme ein. Das mobile Endgerät wird dann in der richtigen Position gehalten. Beim Verlassen des Fahrzeugs (oder zu jedem anderen gewünschten Zeitpunkt) kann das mobile Endgerät wieder aus der Aufnahme entnommen werden.
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Der Vorteil dieses Systems liegt darin, dass die in einem mobilen Endgerät bereits vorhandene Kamera und Rechenleistung verwendet werden kann, um Fahrzeugfunktionen zu steuern. Die bisher im Fahrzeug zu diesem Zweck verbaute Kamera kann entfallen, was Kostenvorteile mit sich bringt. Ebenso kann dadurch die Fahrzeugmasse reduziert werden, da die Kamera des Fahrzeugs entfallen kann und der Fahrer in praktisch allen Fällen das mobile Endgerät im Fahrzeug ohnehin mitführt. Des Weiteren ist es möglich in Fahrzeuge ohne Kamera eine Vorbereitung bereitzustellen, mithilfe derer die Funktionalität kostengünstig realisierbar ist. Dies kann im Rahmen eines gering ausgestatteten Neumodels oder im Rahmen einer Nachrüstung geschehen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Funktion des Fahrzeugs eine Scheibenreinigung, insbesondere ein Scheibenwischer, und die Steuerbefehle sind Steuerbefehle für die Scheibenreinigung. Gleichzeitig kann die Funktion des Fahrzeugs auch eine Fahrzeugbeleuchtung umfassen, insbesondere ein Abblendlicht, Fernlicht oder Fahrtlicht, und die Steuerbefehle können, Steuerbefehle für die Fahrzeugbeleuchtung sein.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme ferner so gestaltet, dass die Aufnahme der Kamera des mobilen Endgeräts im Wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet ist, die Kamera also bevorzugt von unten die Windschutzscheibe aufnehmen kann.
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Die vorzugsweise horizontale Aufnahme kann an der Innenseite des Dachs des Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet sein und ist weiter vorzugsweise eine sog. Snap-In Halterung. Vorteilhafterweise ist die Aufnahme so gestaltet, dass das mobile Endgerät am Dachhimmel des Fahrzeugs in der Nähe der Windschutzscheibe gehalten wird, beispielsweise mittig zur Querrichtung der Windschutzscheibe und angrenzend bzw. überlappend zu dieser. An diesem Ort, sind in derzeitigen Automobilen bereits Taster und Schalter für diverse Funktionen angebracht (dieser Bereich wird manchmal auch Funktionszentrum Dach genannt). Weiter vorteilhaft wird das mobile Endgerät so gehalten, dass der von diesem häufig umfasste Touch Screen weiter zugänglich bleibt.
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In einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerung weiterhin dazu eingerichtet, die Authentizität der Steuerbefehle, insbesondere mithilfe eines Sicherheitszertifikats, zu prüfen. Da von dem mobilen Endgerät Funktionen des Fahrzeugs gesteuert werden, ist es wichtig, diese Steuerung gegen Missbrauch abzusichern. Dies kann durch Sicherheitszertifikate, wie digitale Signaturen, geschehen. Nur korrekt authentifizierte Steuerbefehle werden von der Steuerung bei der Steuerung der Funktion berücksichtigt.
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In einer bevorzugten Weiterentwicklung ist die Steuerung dazu eingerichtet, die Steuerbefehle über eine von ihr umfasste USB-Schnittstelle, Bluetooth-Schnittstelle oder WLAN-Schnittstelle, zu empfangen. Drahtgebundene Schnittstellen (z. B. USB) können direkt in der Aufnahme mit umfasst sein.
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Allgemein kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Empfang von jeglichen Daten des Smartphones verwendet werden, beispielsweise Daten, die auf GPS Sensormessungen oder Beschleunigungsmessern basieren.
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Das erfindungsgemäße mobile Endgerät, insbesondere ein Smartphone, umfasst eine Kamera, eine Recheneinheit und einen Sender, und ist dazu eingerichtet, Folgendes auszuführen: Aufnehmen eines Bildes mithilfe der Kamera; Erfassen einer für die Steuerung einer Funktion eines Fahrzeugs relevanten Eigenschaft in dem Bild; Erzeugen von Steuerbefehlen für die Funktion des Fahrzeugs basierend auf den erfassten Eigenschaften; Senden der Steuerbefehle.
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Die Einrichtung bzw. Herrichtung des mobilen Endgeräts kann durch ein Programm, insbesondere ein nachträglich installiertes Programm, wie eine sogenannte App, erfolgen.
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Auf diese Weise kann die Steuerung der Fahrzeugfunktion mittels des mobilen Endgeräts erfolgen. Die Kamera und Rechenleistung des mobilen Endgeräts können entsprechende Komponenten des Fahrzeugs ersetzen, wodurch das Fahrzeug leichter und günstiger werden kann, da davon auszugehen ist, dass der Fahrer bzw. ein weiterer Passagier ohnehin ein Smartphone mitführt. Des Weiteren ist es möglich bei Fahrzeugen ohne Kamera aber mit erfindungsgemäßer Vorbereitung die Steuerung kostengünstig zu realisieren. Dies kann im Rahmen eines gering ausgestatteten Neumodels oder im Rahmen einer Nachrüstung geschehen.
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Bevorzugt ist die Funktion des Fahrzeugs eine Fahrzeugbeleuchtung, insbesondere ein Abblendlicht, Fernlicht oder Fahrtlicht, und die relevante Eigenschaft die Beleuchtung des Fahrzeugs von außen; und/oder die Funktion des Fahrzeugs ist eine Scheibenreinigung und die zusätzliche relevante Eigenschaft das Vorhandensein von Wassertropfen.
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Weiter vorteilhaft ist das mobile Endgerät ferner dazu eingerichtet, Steuerbefehle mit einem Authentizitätsmerkmal zu versehen, insbesondere einer digitalen Signatur. Dies ermöglicht dem Fahrzeug eine Authentifizierung der Steuerbefehle. Die Möglichkeit die Steuerbefehle mit einem Authentizitätsmerkmal zu versehen, kann dem Hersteller der Vorrichtung oder des Fahrzeugs oder zertifizierten Herstellern oder zertifizierten Programmen vorbehalten bleiben. Beispielsweise kann das mobile Endgerät, wenn es gemäß den Vorgaben bzw. dem Programm des Fahrzeugherstellers arbeitet, also über die Möglichkeit der korrekten Authentifizierung durch eine digitale Signatur verfügt, die Fahrzeugfunktionen steuern. Die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung berücksichtigt in diesem Fall die empfangenen Steuerbefehle. In anderen Fällen, wenn das mobile Endgerät gemäß einem andern Programm arbeitet (also einem Programm eines nicht zertifizierten Herstellers oder eines nicht zertifizierten Programms), kann das Endgerät beim Ausführen dieses Programms nur den Zustand der Steuerung abfragen. Bei nicht korrekt authentifizierten Programmen lässt die Steuerung nur diese Möglichkeit zu. Somit kann beispielsweise eine vom Fahrzeughersteller oder anderem zertifizierten Hersteller bereitgestellte App über das nötige Sicherheitszertifikat (beispielsweise einen Schlüssel, private key) verfügen und durch das Versehen der Steuerbefehle mit einer gültigen digitalen Signatur tatsächlich Fahrzeugfunktionen steuern, während andere Apps gegebenenfalls nur den Status der Steuerung auslesen können. Steuerbefehle ohne digitale Signatur müssen von der Steuerung bei der Steuerung der Funktion nicht berücksichtigt werden. Durch die Authentifizierung kann der Missbrauch von Fahrzeugfunktionen vermieden werden.
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Alternativ kann das mobile Endgerät dazu eingerichtet sein nur beim erstmaligen Herstellen der Verbindung des mobilen Endgeräts mit der Steuerung der Funktion des Fahrzeugs oder beim erstmaligen Herstellen der Verbindung für eine Sitzung, d. h. bis zum Entfernen des mobilen Endgeräts aus der Aufnahme bzw. dem Verbringen des mobilen Endgeräts außerhalb der Kommunikationsreichweite zwischen mobilem Endgerät und Steuerung, eine Authentifizierung durchzuführen. Die Steuerung ist entsprechend dazu eingerichtet, Steuerbefehle bei der Steuerung der Funktion nur dann zu berücksichtigen, wenn das mobile Endgerät erstmalig oder für die Sitzung authentifiziert wurde. Wenn das mobile Endgerät nicht authentifiziert ist, kann die Steuerung dazu konfiguriert sein, nur zuzulassen, dass der Status der Steuerung von dem mobilen Endgerät ausgelesen werden kann.
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Die Funktion des mobilen Endgeräts kann durch das Einrichten des mobilen Endgeräts durch Software, beispielsweise sogenannte Apps erfolgen. Beim Einführen des mobilen Endgeräts in die Aufnahme kann eine (Software)anwendung, auch App genannt, automatisch gestartet werden. Gegebenenfalls muss diese Anwendung auch durch einen Benutzer manuell gestartet werden.
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Bevorzugt umfasst der Sender eine USB-Schnittstelle, eine Bluetooth-Schnittstelle oder eine WLAN-Schnittstelle.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das mobile Endgerät ferner einen Bildschirm und ist dazu eingerichtet Folgendes auszuführen: Darstellen einer graphischen Benutzerschnittstelle für die Funktion auf dem Bildschirm. Die graphische Benutzerschnittstelle ist insbesondere ein Schalter, der aus dem Stand der Technik bekannten physikalischen Schaltern, Tastern oder Schiebetastern zu diesem Zweck nachempfunden ist. Die Benutzerschnittstelle zeigt den Zustand der Funktion an, insbesondere entsprechend einem von der Steuerung abgefragten Zustand oder den gesendeten Steuerbefehlen. Die graphische Benutzerschnittstelle kann somit den Status der Steuerbefehle anzeigen, also beispielsweise: Fernlicht aktiviert/deaktiviert, Abblendlicht aktiviert/deaktiviert und/oder Scheibenwischer aktiviert/deaktiviert.
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Ferner kann der Bildschirm des mobilen Endgeräts berührungsempfindlich sein, und das mobile Endgerät ferner dazu eingerichtet sein Folgendes auszuführen: Empfangen einer Eingabe für die graphische Benutzerschnittstelle über den berührungsempfindlichen Bildschirm. Dies kann z. B. ein Berühren des Schalters sein. Zuordnen der Eingabe zu einem Steuerbefehl; Senden des der Eingabe entsprechenden Steuerbefehls. Auf diese Weise kann der Benutzer beispielsweise die Scheinwerfer und Scheibenwischer des Fahrzeugs über den berührungsempfindlichen Bildschirm und den angezeigten Schalter beziehungsweise die graphische Benutzerschnittstelle steuern, also beispielsweise an- oder ausschalten. Zusätzlich kann das mobile Endgerät auch die Steuerung von Funktionen bereitstellen, die typischerweise im sogenannten Funktionszentrum Dach untergebracht sind, also beispielsweise Steuerungen für den Notruf, Leseleuchten und ein Schiebedach.
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Bei einer Halterung im Dachhimmel, die die graphische Benutzerschnittstelle freilässt, und bei einer Anzeige des Status der Steuerung oder dem Bereitstellen von Steuermöglichkeiten über den berührungsempfindlichen Bildschirm (Touch Screen) eines Smartphones kann teilweise die Anordnung von Schaltern und Anzeigen eines Pilotencockpits nachgebildet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ansicht von oben.
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2 zeigt eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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3 zeigt eine beispielhafte Benutzerschnittstelle eines mobilen Endgeräts.
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BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Ansicht von oben. In dem Fahrzeug 1 ist hinter einer Windschutzscheibe 2 ein mobiles Endgerät 3 angeordnet. Diese ist in eine horizontale Aufnahme (nicht gezeigt) eingeschoben und wird dort festgehalten. Die Kamera des mobilen Endgeräts schaut nach oben auf die Windschutzscheibe.
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2 zeigt eine Prinzipskizze eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung zur automatischen Steuerung eines Scheibenwischers. Die Kamera 4 des mobilen Endgeräts 3 ist so in einer Aufnahme (nicht gezeigt) angeordnet, dass sie von unten auf die Windschutzscheibe (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs ausgerichtet ist. Das von der Kamera 4 aufgenommene Bild wird an eine Recheneinheit 5 weitergeleitet, wo die für eine Scheibenwischersteuerung relevante Eigenschaft des Vorhandenseins oder Fehlens von Wassertropfen auf der Windschutzscheibe mittels an sich bekannter Bildverarbeitung erfasst wird. Die Recheneinheit 5 erzeugt einen entsprechenden Steuerbefehl und leitet diesen an den WLAN-Sender 6 weiter. Der WLAN-Sender 6 ist drahtlos mit einer WLAN-Schnittstelle der Steuerung 7 im Fahrzeug 1 verbunden. Der WLAN-Sender 6 überträgt den Steuerbefehl an die Steuerung 7, die wiederum den Scheibenwischer 8 entsprechend steuert.
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In einer vorteilhaften Weiterentwicklung versieht die Recheneinheit 5 den Steuerbefehl zusätzlich noch mit einer digitalen Signatur gemäß einem Sicherheitszertifikat. Dieses kann mit an sich bekannten Zertifizierungs- und Signierungsverfahren geschehen. Die Steuerung 7 prüft dann auf entsprechende Weise den empfangenen Steuerbefehl auf Echtheit auf ebenfalls an sich bekannte Art und Weise.
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3 zeigt eine beispielhafte grafische Benutzerschnittstelle 10, die auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm 9 eines mobilen Endgeräts 3 angezeigt wird. Die graphische Benutzerschnittstelle 10 umfasst einen Schalter (weitere nicht nummerierte gleichaussehende Benutzerschnittstellen werden in 3 gezeigt), der den Zustand des Scheibenwischers anzeigt. In einer bevorzugten Weiterbildung kann durch Berühren des Schalters das Erzeugen und Versenden eines entsprechenden Steuerbefehls ausgelöst werden. Somit steht eine durch den Benutzer initiierbare Steuerung des Scheibenwischers bereit.
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Wenn das mobile Endgerät 3 in eine mittig hinter der Windschutzscheibe am Dachhimmel angeordnete Aufnahme eingeschoben wird und die graphische Benutzerschnittstelle frei bleibt, ähnelt diese Anordnung den Schaltern und Anzeigen in einem Pilotencockpit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2005/0206511 A1 [0002]
