DE102014225927A1 - System and method for detecting the position of a touch on a surface in the interior of a vehicle - Google Patents

System and method for detecting the position of a touch on a surface in the interior of a vehicle Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche (6) im Innenraum eines Fahrzeugs (1) durch einen Benutzer (11). Das erfindungsgemäße System umfasst zumindest eine im Fahrzeug (1) angeordnete Thermalkamera (2), durch welche die Wärmeverteilung auf der Oberfläche (6) berührungslos und ortsaufgelöst erfassbar ist, und eine datentechnisch mit der Thermalkamera (2) gekoppelte Recheneinheit (5), durch welche die Position der Berührung auf der Oberfläche (6) anhand der Wärmeverteilung bestimmbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren, das ausgebildet ist, die Funktion des erfindungsgemäßen Systems zu erfüllen, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen System.The present invention relates to a system for detecting the position of a touch of a surface (6) in the interior of a vehicle (1) by a user (11). The system according to the invention comprises at least one thermal camera (2) arranged in the vehicle (1), by means of which the heat distribution on the surface (6) can be detected in a contactless and spatially resolved manner, and a computing unit (5) which is coupled to the thermal camera (2) by data transmission the position of the contact on the surface (6) can be determined on the basis of the heat distribution. Furthermore, the invention relates to a method which is designed to fulfill the function of the system according to the invention, as well as a vehicle with such a system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen System. The present invention relates to a system for detecting the position of a touch of a surface in the interior of a vehicle by a user. Furthermore, the invention relates to a method for detecting the position of a touch of a surface in the interior of a vehicle by a user, as well as a vehicle with such a system.

In einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, ist eine Vielzahl von Einrichtungen vorgesehen, deren Bedienung dem Fahrer oder einem anderen Fahrzeuginsassen ermöglicht werden muss. Zu diesen Einrichtungen gehören beliebige Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs, beispielsweise eine Klimaanlage oder ein Navigationssystem, Fahrerassistenzsysteme sowie Kommunikations- und Multimediaanwendungen, die z. B. eine Telefonanlage und Einrichtungen zur Wiedergabe von Musik und Sprache, wie ein Radio oder einen CD-Spieler, umfassen. In a vehicle, in particular in a motor vehicle, a plurality of devices is provided, the operation of which must be made possible for the driver or another vehicle occupant. These devices include any functional devices of the vehicle, such as an air conditioner or a navigation system, driver assistance systems and communication and multimedia applications that z. As a telephone system and facilities for playback of music and speech, such as a radio or a CD player include.

Um die vielfältigen Einrichtungen im Fahrzeug bedienen zu können, werden in Fahrzeugen beispielsweise mechanische Schalter, Dreh- und Schieberegler eingesetzt, aber auch interaktive Anzeigevorrichtungen mit berührungsempfindlicher Oberfläche, sogenannte Touchscreens, auf denen Schaltflächen flexibel dargestellt werden können. Derartigen Bedieneinrichtungen ist gemeinsam, dass ein Bedienelement – also etwa ein Drehknopf oder ein Touchscreen – bei der Herstellung des Fahrzeugs in den Innenraum des Fahrzeugs integriert werden muss, was mit teils erheblichem Aufwand und Kosten verbunden ist. Ferner sind nicht alle Oberflächen des Innenraums gleichermaßen für den Einbau beispielsweise eines Touchscreens geeignet. Zum Beispiel wird der vor dem Beifahrer gelegene Bereich des Armaturenbretts üblicherweise nicht zur Anzeige von Informationen oder zur Steuerung von Fahrzeugeinrichtungen genutzt. In order to operate the various devices in the vehicle, vehicles, for example, mechanical switches, rotary and slide controls are used, but also interactive display devices with touch-sensitive surface, so-called touch screens on which buttons can be displayed flexibly. Such operating devices have in common that an operating element - that is about a knob or a touch screen - must be integrated in the manufacture of the vehicle in the interior of the vehicle, which is associated with some considerable effort and costs. Furthermore, not all surfaces of the interior are equally suitable for the installation of, for example, a touch screen. For example, the area of the dashboard in front of the passenger is usually not used to display information or control vehicle equipment.

Alternativ zu den oben beschriebenen in die Fahrzeugoberfläche integrierten Bedieneinrichtungen werden daher Lösungen gesucht, die eine flexiblere Integration von Benutzerschnittstellen in den Innenraum des Fahrzeugs ermöglichen. Ein Ansatz dazu ist das in der WO 2011/003947 A1 beschriebene Verfahren, das eine Benutzerschnittstelle in einem Fahrzeug bereitstellt, bei welcher der Benutzer durch Gesten innerhalb eines Erfassungsraums einen Steuerbefehl ausführen lassen kann. Die „Bedienoberfläche“ wird damit in den Raum verlagert. Dennoch bleiben viele Bereiche des Fahrzeuginnenraums ungenutzt, in denen keine Schaltflächen integriert sind. As an alternative to the vehicle-surface-integrated operating devices described above, solutions are therefore sought that enable a more flexible integration of user interfaces into the interior of the vehicle. One approach is that in the WO 2011/003947 A1 described method providing a user interface in a vehicle, wherein the user can execute a control command by gestures within a detection space. The "user interface" is thus moved into the room. Nevertheless, many areas of the vehicle interior remain unused, in which no buttons are integrated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, durch die eine Berührung einer flexibel auswählbaren Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer zuverlässig erfasst werden kann. The present invention has for its object to provide a system and a method by which a touch of a flexibly selectable surface in the interior of a vehicle by a user can be reliably detected.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. According to the invention this object is achieved by a system having the features of claim 1 and a method having the features of claim 9. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims.

Das erfindungsgemäße System zum Erfassen der Berührung einer Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Thermalkamera im Fahrzeug angeordnet ist, durch welche die Wärmeverteilung auf der Oberfläche berührungslos und ortsaufgelöst erfassbar ist. Durch eine datentechnisch mit der Thermalkamera gekoppelte Recheneinheit ist dann die Position der Berührung auf der Oberfläche anhand der Wärmeverteilung bestimmbar. The inventive system for detecting the contact of a surface in the interior of a vehicle by a user is characterized in that at least one thermal camera is arranged in the vehicle, by which the heat distribution on the surface without contact and spatially resolved detected. By means of a data processing unit coupled to the thermal camera arithmetic unit, the position of the contact on the surface can then be determined on the basis of the heat distribution.

Das erfindungsgemäße System nutzt den Wärmeübertrag aus, der bei einer Berührung der Oberfläche stattfindet. Dies kann einerseits eine lokale Erwärmung bedeuten, wenn die Oberfläche zum Beispiel mit einem vergleichsweise warmen Finger berührt wird und in einem lokal begrenzten Bereich Wärme aufnimmt. Andererseits kann durch eine Berührung mit einem relativ zur Oberfläche kühleren Gegenstand auch Wärme abfließen. The system according to the invention utilizes the heat transfer which takes place when the surface comes into contact. On the one hand, this can mean local heating if, for example, the surface is touched with a comparatively warm finger and absorbs heat in a locally limited area. On the other hand, heat can also flow off by contact with a relatively cooler object.

Eine Thermalkamera im Sinne der Erfindung ist ein Thermalabbildungssystem, das die von der Oberfläche ausgehende Wärmestrahlung detektiert und die Wärmeverteilung auf der Oberfläche ortsaufgelöst ausgibt. A thermal camera in the sense of the invention is a thermal imaging system which detects the heat radiation emanating from the surface and outputs the heat distribution in a spatially resolved manner on the surface.

Die von der Thermalkamera erfassten Daten können von der Recheneinheit erfasst werden. Aus dem Vergleich der Wärmeverteilungen vor und nach der Berührung durch den Benutzer kann die Recheneinheit die Position der Berührung bestimmen. Durch das Einbringen mehrerer Thermalkameras ins Fahrzeug kann ein größerer Teil der Oberfläche erfasst werden oder es können Oberflächen in verschiedenen Bereichen im Fahrzeug genutzt werden. The data acquired by the thermal camera can be recorded by the arithmetic unit. From the comparison of the heat distributions before and after the contact by the user, the arithmetic unit can determine the position of the touch. By introducing several thermal cameras into the vehicle, a larger part of the surface can be detected or surfaces in different areas in the vehicle can be used.

Vorteilhafterweise kann somit eine Berührung einer Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer zuverlässig erfasst werden. Die Oberfläche kann dabei sehr flexibel ausgewählt werden, da sie auch Krümmungen aufweisen kann, welche die Integration herkömmlicher mechanischer Schalter oder Touchscreens erschweren würden. Advantageously, a touch of a surface in the interior of a vehicle can thus be reliably detected by a user. The surface can be selected very flexibly, since it can also have curvatures which would make the integration of conventional mechanical switches or touch screens more difficult.

Die Thermalkamera kann in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems fest im Fahrzeug, insbesondere im Innenraum des Fahrzeugs, befestigt sein. In diesem Fall kann durch eine feste Kalibration jedem Ort der von der Thermalkamera erfassten Wärmeverteilung die entsprechende Position auf der Fahrzeugoberfläche auf einfache Weise zugeordnet werden. Die Verarbeitung der Daten wird dadurch wesentlich erleichtert. In one embodiment of the system according to the invention, the thermal camera can be firmly fixed in the vehicle, in particular in the interior of the vehicle. In this case, by fixed calibration, each location of the heat distribution detected by the thermal camera can be easily assigned to the corresponding position on the vehicle surface. This makes the processing of the data much easier.

In einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Systems ist die Thermalkamera an einer mobilen Nutzervorrichtung befestigt. Insbesondere kann die Thermalkamera an einer Datenbrille, aber auch an einem Mobiltelefon oder einem tragbaren Computer befestig sein. Dies erhöht die Flexibilität des Systems, da nicht nur ein durch die Befestigung im Fahrzeug bestimmter Bereich, sondern jeder Teil der Oberfläche erfasst werden kann, auf den der Benutzer die Thermalkamera richtet. In diesem Fall kann eine flexible Kalibration erfolgen, durch die einem Ort in der von der Thermalkamera erfassten Wärmeverteilung jeweils eine Position auf der Oberfläche zugeordnet wird. In a further embodiment of the system according to the invention, the thermal camera is attached to a mobile user device. In particular, the thermal camera can be attached to data glasses, but also to a mobile telephone or a portable computer. This increases the flexibility of the system, as not only a portion determined by the mounting in the vehicle but also any part of the surface to which the user directs the thermal camera can be detected. In this case, a flexible calibration can be carried out, by means of which a location in the thermal distribution detected by the thermal camera is assigned a respective position on the surface.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems umfasst eine Steuereinheit, mit der eine graphische Darstellung einer Bedienoberfläche erzeugbar ist, und zumindest eine Anzeigevorrichtung, durch welche die graphische Darstellung der Bedienoberfläche ausgebbar ist. Diese graphische Darstellung ist so ausgebbar, dass sie die Oberfläche des Fahrzeugs überlagert. Auf diese Weise können Bereiche definiert werden, die für den Benutzer bedienbar sind. Beispielsweise können virtuelle Schaltelemente und Regler angezeigt werden. Beliebige Bereiche auf der Oberfläche des Fahrzeugs können dadurch zum Beispiel als Schaltelemente genutzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Anordnung der Bedienelemente flexibel gestaltet werden kann. Beispielsweise können einzelne Benutzer die Bedienoberfläche nach ihren persönlichen Präferenzen einrichten, was lediglich Anpassungen an der Software erfordert. Derartige Anpassungen können daher kostengünstig vorgenommen werden. Durch mehrere Anzeigevorrichtungen können mehrere Bereiche auf der Fahrzeugoberfläche zur Darstellung von Bedienoberflächen genutzt werden. An embodiment of the system according to the invention comprises a control unit, with which a graphical representation of a user interface can be generated, and at least one display device, by means of which the graphical representation of the user interface can be output. This graph can be output to superimpose the surface of the vehicle. In this way, areas can be defined that are operable for the user. For example, virtual switching elements and controls can be displayed. Any areas on the surface of the vehicle can thereby be used as switching elements, for example. This has the advantage that the arrangement of the controls can be made flexible. For example, individual users may set up the user interface according to their personal preferences, which merely requires adjustments to the software. Such adjustments can therefore be made inexpensively. Several display devices can be used on the vehicle surface to display user interfaces.

Unter einem Schaltelement wird im Sinne der Erfindung ein Steuerelement einer graphischen Benutzerschnittstelle verstanden. Ein Schaltelement unterscheidet sich von Elementen und Flächen zur reinen Informationsanzeige, so genannten Anzeigeelementen, darin, dass sie auswählbar sind. Bei einer Auswahl eines Schaltelements wird eine ihm zugeordnete Funktion ausgeführt. Die Funktion kann zu einer Veränderung der Informationsanzeige führen. Ferner können über die Schaltelemente Einrichtungen gesteuert werden, deren Bedienung von der Informationsanzeige unterstützt wird. Die Schaltelemente können somit herkömmliche mechanische Schalter ersetzen. Under a switching element is understood in the context of the invention, a control of a graphical user interface. A switching element differs from elements and surfaces for purely information display, so-called display elements, in that they are selectable. Upon selection of a switching element, a function assigned to it is executed. The function may change the information display. Furthermore, devices can be controlled via the switching elements whose operation is supported by the information display. The switching elements can thus replace conventional mechanical switches.

Die Oberfläche kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch ein Betätigungsobjekt berührt werden. Bei dem Betätigungsobjekt kann es sich beispielsweise um die Fingerspitze eines Benutzers, einen Betätigungsstift oder irgendein anderes Objekt handeln. The surface can be touched by an actuating object in the method according to the invention. The actuation object may be, for example, a user's fingertip, an actuation pin or any other object.

In einer Ausbildung der Erfindung umfasst die Anzeigevorrichtung einen fest im Fahrzeug angeordneten Projektor. Zum Beispiel können durch diesen Projektor Schaltelemente durch Auf- oder Rückprojektion auf der Fahrzeugoberfläche dargestellt werden. Bisher oft ungenutzte Bereiche, wie etwa Türflächen, Oberflächen im hinteren Bereich des Fahrzeugs oder das Armaturenbrett vor dem Beifahrer, können auf diese Weise zur Bedienung von Einrichtungen des Fahrzeugs verwendet werden. In one embodiment of the invention, the display device comprises a fixedly arranged in the vehicle projector. For example, by this projector switching elements can be represented by projection or rear projection on the vehicle surface. So far often unused areas, such as door surfaces, surfaces in the rear of the vehicle or the dashboard in front of the passenger, can be used in this way for the operation of facilities of the vehicle.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Anzeigevorrichtung an der mobilen Nutzervorrichtung oder an einer weiteren mobilen Nutzervorrichtung angeordnet. Hierfür kann sie eine Einrichtung zur Befestigung am Kopf des Benutzers aufweisen. Insbesondere kann eine sogenannte Datenbrille verwendet werden, durch die virtuelle Objekte so angezeigt werden können, dass sie für den Benutzer die reale Umgebung überlagern. So können Schaltelemente auf praktisch allen Oberflächen im Gesichtsfeld des Benutzers dargestellt werden. In einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Systems kann die mobile Nutzervorrichtung auch als tragbarer Computer oder Mobiltelefon mit einem Bildschirm und einer Thermalkamera ausgeführt sein. Umfasst das System mehrere derartiger Anzeigevorrichtungen, so können für verschiedene Benutzer jeweils unterschiedliche Bedienoberflächen und Informationen dargestellt werden. Beispielsweise kann der Fahrer ein Fahrerassistenzsystem steuern, während der Beifahrer die Klimaanlage einstellt. In a further embodiment of the system according to the invention, the display device is arranged on the mobile user device or on another mobile user device. For this purpose, it may have a device for attachment to the user's head. In particular, a so-called data glasses can be used, can be displayed by the virtual objects so that they overlay the user for the real environment. So switching elements can be displayed on virtually all surfaces in the field of view of the user. In one embodiment of the system according to the invention, the mobile user device can also be embodied as a portable computer or mobile telephone with a screen and a thermal camera. If the system comprises several such display devices, different user interfaces and information can be displayed for different users. For example, the driver may control a driver assistance system while the passenger adjusts the air conditioner.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das System eine Erfassungsvorrichtung auf, die im Fahrzeug, insbesondere im Innenraum des Fahrzeugs, angeordnet ist und durch die eine Pose der mobilen Nutzervorrichtung erfasst werden kann. Als „Pose“ wird die Kombination von Position und Orientierung eines Objekts verstanden. Mithilfe dieser Daten kann das System kalibriert werden: Einer Position innerhalb der von der Thermalkamera erfassten Wärmeverteilung wird einer Position auf der Fahrzeugoberfläche zugeordnet. Die Pose kann beispielsweise durch einen externen, im Fahrzeug fest angeordneten Sensor bestimmt werden. Ferner können Verfahren angewandt werden, bei denen die zur Bestimmung der Pose verwendeten Daten von der mobilen Nutzervorrichtung selbst, etwa von einer Kamera, erfasst werden. In a further embodiment, the system has a detection device which is arranged in the vehicle, in particular in the interior of the vehicle, and by means of which a pose of the mobile user device can be detected. A "pose" is the combination of position and orientation of an object. This data can be used to calibrate the system: a location within the heat distribution detected by the thermal camera is assigned to a position on the vehicle surface. The pose can be determined, for example, by an external sensor fixed in the vehicle. Furthermore, methods may be used in which the data used to determine the pose is from the mobile User device itself, about from a camera to be detected.

In einer Ausgestaltung ist die Erfassungsvorrichtung mit der Steuereinheit gekoppelt. Mittels der Steuereinheit ist in Abhängigkeit von der Pose der mobilen Nutzervorrichtung die grafische Darstellung der Bedienoberfläche so erzeugbar, dass sie die Oberfläche des Fahrzeugs überlagert. Hierfür ist die Pose der mobilen Nutzervorrichtung von der Erfassungsvorrichtung an die Steuereinheit übertragbar. Auf diese Weise können beispielsweise in einer Datenbrille Schaltelemente so angezeigt werden, dass sie stationär auf einem bestimmten Bereich der realen Oberfläche erscheinen, auch wenn der Benutzer den Kopf bewegt. Die Darstellung der Bedienoberfläche kann auch für die Oberfläche optimiert werden, die sich gerade im Gesichtsfeld des Benutzers befindet. In one embodiment, the detection device is coupled to the control unit. By means of the control unit, depending on the pose of the mobile user device, the graphical representation of the user interface can be generated such that it overlays the surface of the vehicle. For this purpose, the pose of the mobile user device from the detection device to the control unit is transferable. In this way, for example, in a data goggle, switching elements can be displayed so that they appear stationary on a certain area of the real surface, even if the user moves his head. The display of the user interface can also be optimized for the user interface that is currently in the user's field of view.

Das eingangs genannte Verfahren zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche im Innenraum eines Fahrzeugs durch einen Benutzer ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Berühren veränderte Wärmeverteilung auf der berührten Oberfläche berührungslos und ortsaufgelöst erfasst wird und die Position der Berührung auf der Oberfläche anhand der Wärmeverteilung bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere ausgebildet, die Funktion des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Systems zu erfüllen. Das Verfahren weist somit dieselben Vorteile auf wie das erfindungsgemäße System. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Position der Berührung auf der Oberfläche durch Abgleich der Wärmeverteilung mit der Geometrie der Fahrzeugoberfläche bestimmt. Auf diese Weise wird nicht nur die Position der Berührung innerhalb des Sichtfelds der Thermalkamera bestimmt, sondern es kann vorteilhafterweise ein entsprechende Bereich der Fahrzeugoberfläche bestimmt werden. Es kann zum Beispiel ein bestimmtes Bauteil bestimmt werden, welches vom Benutzer berührt wird. Dadurch ist es vorteilhafterweise außerdem möglich, die Berührung eines Schaltelements zu erfassen, das nur auf der Oberfläche eingezeichnet oder angebracht ist. The above-mentioned method for detecting the position of a touch of a surface in the interior of a vehicle by a user is characterized in accordance with the invention in that the heat distribution changed by the contact on the contacted surface is detected contactlessly and spatially resolved, and the position of the contact on the surface determined by the heat distribution. The inventive method is in particular designed to fulfill the function of the inventive system described above. The method thus has the same advantages as the system according to the invention. According to one embodiment of the method according to the invention, the position of the contact on the surface is determined by balancing the heat distribution with the geometry of the vehicle surface. In this way, not only the position of the touch within the field of view of the thermal camera is determined, but it can be advantageously determined a corresponding area of the vehicle surface. For example, a particular component that is touched by the user may be determined. As a result, it is also advantageously possible to detect the touch of a switching element which is drawn or mounted only on the surface.

In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine die reale Oberfläche des Fahrzeugs überlagernde Darstellung einer Bedienoberfläche ausgegeben. Dadurch können beispielsweise virtuelle Schaltelemente auf der Oberfläche dargestellt werden. In a further embodiment of the method according to the invention, a representation of a user interface superimposed on the real surface of the vehicle is output. As a result, for example, virtual switching elements can be displayed on the surface.

Die Darstellung der Bedienoberfläche kann auf die Oberfläche des Fahrzeugs, und zwar insbesondere auf eine Oberfläche im Innenraum des Fahrzeugs, projiziert werden. Auf diese Weise wird die Bedienoberfläche für alle Fahrzeuginsassen sichtbar abgebildet und kann durch mehrere Benutzer bedient werden. Die Darstellung einer virtuellen Bedienoberfläche, beispielsweise die Projektion von Schaltelementen oder Reglern auf eine reale Oberfläche im Fahrzeug ermöglicht vorteilhafterweise eine sehr flexible Gestaltung der Bedienung des Fahrzeugs. Zum Beispiel kann die Anordnung von Schaltelementen auf dem Armaturenbrett an das Fahrzeugmodell, die Verkehrssituation oder den jeweiligen Benutzer angepasst werden, ohne dass Änderungen am Armaturenbrett selbst vorgenommen werden müssten. Die entsprechenden Änderungen können stattdessen einfach und kostengünstig durch die Software vorgenommen werden. The representation of the user interface can be projected onto the surface of the vehicle, in particular onto a surface in the interior of the vehicle. In this way, the user interface is visibly displayed for all vehicle occupants and can be operated by multiple users. The representation of a virtual user interface, for example, the projection of switching elements or controllers on a real surface in the vehicle advantageously allows a very flexible design of the operation of the vehicle. For example, the arrangement of switching elements on the dashboard can be adapted to the vehicle model, the traffic situation or the respective user without having to make any changes to the dashboard itself. The corresponding changes can instead be made simply and inexpensively by the software.

Ferner kann die Bedienoberfläche dem Benutzer durch eine Ausgabevorrichtung als virtuelles Objekt so angezeigt werden, dass es die reale Oberfläche überlagernd erscheint. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine Datenbrille verwendet werden, welche die Bedienoberfläche im Sichtfeld des Benutzers darstellt. Eine solche Darstellung kann – je nach Typ der verwendeten Anzeigevorrichtung – nur für den Träger der Datenbrille sichtbar sein, sodass etwa dem Fahrer und dem Beifahrer verschiedene, jeweils für sie relevante Daten angezeigt werden können. Verschiedenen Fahrzeuginsassen können dann auch personenspezifische Schaltelemente bei denselben Oberflächenpositionen angezeigt werden. Bei der Bedienung dieser Schaltelemente wird dann außerdem die Person erfasst, welche die Oberfläche bei der Position des Schaltelements berührt hat. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine Oberfläche für verschiedene Benutzer unterschiedlich als Bedienoberfläche genutzt werden. Further, the user interface may be displayed to the user by an output device as a virtual object so as to appear overlaid on the real surface. For this purpose, for example, a data goggles can be used, which represents the user interface in the field of view of the user. Such a representation can - depending on the type of display device used - be visible only to the wearer of the data glasses, so that about the driver and the front passenger different, each relevant to them data can be displayed. Different vehicle occupants can then also person-specific switching elements are displayed at the same surface positions. In the operation of these switching elements then also the person is detected, which has touched the surface at the position of the switching element. As a result, advantageously a surface can be used differently for different users as a user interface.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird abhängig von der bestimmten Position der Berührung ein Signal erzeugt. Auf diese Weise kann das Berühren einer Oberfläche des Fahrzeugs zum Beispiel zum Ausführen verschiedener Funktionen führen, je nachdem, wo der Benutzer die Oberfläche berührt hat. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf diese Weise herkömmliche Bedienverfahren, bei denen mechanische Bedienelemente oder ein Touchscreen erforderlich sind, ersetzen. In one embodiment of the method according to the invention, a signal is generated depending on the specific position of the touch. In this way, touching a surface of the vehicle may, for example, result in performing various functions depending on where the user has touched the surface. The method according to the invention can thus replace conventional operating methods in which mechanical operating elements or a touchscreen are required.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt das erzeugte Signal ferner von der ausgegebenen Bedienoberfläche ab. Auf diese Weise kann zum Beispiel einem auf die Oberfläche projizierten Schaltelement eine Funktion zugewiesen werden, etwa ein Betriebszustand der Klimaanlage oder eine Eingabe für das Navigationssystem. Da verschiedene Bedienoberflächen darstellbar sind, können auch die Funktionen flexibel gestaltet werden. Zum Beispiel kann dieselbe Stelle auf der Oberfläche des Armaturenbretts in Verbindung mit verschiedenen Bedienoberflächen einmal zum Einschalten des Navigationssystems und einmal zum Wechseln des Radiosenders verwendet werden. In a further embodiment of the method according to the invention, the generated signal also depends on the output user interface. In this way, a function, such as an operating condition of the air conditioner or an input to the navigation system, may be assigned to a switching element projected onto the surface, for example. Since different user interfaces can be displayed, the functions can also be designed flexibly. For example, the same location on the surface of the dashboard may be used once in conjunction with various control surfaces be used to turn on the navigation system and once to change the radio station.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein System der oben beschriebenen Art. A vehicle according to the invention comprises a system of the type described above.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen im Detail erläutert. The invention will now be explained in detail by means of exemplary embodiments with reference to the drawings.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems, wobei eine Thermalkamera und ein Projektor fest im Fahrzeug angeordnet sind. 1 shows a first embodiment of the system according to the invention, wherein a thermal camera and a projector are fixedly arranged in the vehicle.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems, wobei eine Thermalkamera und eine Anzeigevorrichtung in eine mobile Nutzervorrichtung integriert sind. 2 shows a second embodiment of the system according to the invention, wherein a thermal camera and a display device are integrated into a mobile user device.

3 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 schematically shows a flowchart according to an embodiment of the method according to the invention.

Mit Bezug zu 1 wird das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems erläutert:
Das in 1 dargestellte System ist im Innenraum eines Fahrzeugs 1, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angeordnet. Eine Thermalkamera 2 ist fest im Innenraum des Fahrzeugs 1 befestigt. Die Thermalkamera 2 ist datentechnisch mit einer Recheneinheit 5 gekoppelt. Die Recheneinheit 5 ist mit Funktionseinrichtungen 8 des Fahrzeugs 1 verbunden. Diese Funktionseinrichtungen 8 umfassen unter anderem eine Klimaanlage, ein Navigationssystem, Fahrerassistenzsysteme sowie Kommunikations- und Multimediaanwendungen, die z. B. eine Telefonanlage und Einrichtungen zur Wiedergabe von Musik und Sprache, wie ein Radio oder einen CD-Spieler, aufweisen sowie etwaige zugehörige Displays. In reference to 1 the first embodiment of the system according to the invention is explained:
This in 1 System shown is in the interior of a vehicle 1 , in particular a motor vehicle, arranged. A thermal camera 2 is firmly in the interior of the vehicle 1 attached. The thermal camera 2 is data technology with a computing unit 5 coupled. The arithmetic unit 5 is with functional facilities 8th of the vehicle 1 connected. These functional devices 8th include, inter alia, an air conditioning system, a navigation system, driver assistance systems and communication and multimedia applications, the z. As a telephone system and facilities for playback of music and speech, such as a radio or a CD player, have and any associated displays.

Die Thermalkamera 2 erfasst die Wärmeverteilung auf der Oberfläche des Fahrzeugs 1. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Thermalkamera 2 so ausgerichtet, dass sie die Wärmeverteilung auf dem Armaturenbrett 6 erfasst. Wenn ein Benutzer 11 das Armaturenbrett 6 mit dem Finger 7 berührt, findet an der Position der Berührung ein lokaler Wärmeübertrag statt, durch den die Wärmeverteilung auf dem Armaturenbrett 6 verändert wird. Die Recheneinheit 5 bestimmt den Ort der Berührung aus den von der Thermalkamera 2 erfassten Daten über die Wärmeverteilung. Da die Pose, das heißt Position und Orientierung, der Thermalkamera 2 durch die Befestigung im Fahrzeug festgelegt ist, kann durch eine feste Kalibrierung einer jeden Position in der zweidimensional erfassten Wärmeverteilung eine entsprechende Position auf der realen Oberfläche zugeordnet werden. The thermal camera 2 detects the heat distribution on the surface of the vehicle 1 , In the embodiment described here is the thermal camera 2 Aligned so that the heat distribution on the dashboard 6 detected. If a user 11 the dashboard 6 with your finger 7 touched, takes place at the position of the touch, a local heat transfer, through which the heat distribution on the dashboard 6 is changed. The arithmetic unit 5 determines the location of the touch from the thermal camera 2 recorded data on the heat distribution. Because the pose, that is position and orientation, the thermal camera 2 is fixed by the attachment in the vehicle, can be assigned by a fixed calibration of each position in the two-dimensionally detected heat distribution, a corresponding position on the real surface.

Ein gegenüber der dargestellten Ausgestaltung erweitertes System kann mehrere Thermalkameras aufweisen, wodurch eine größere Fläche oder verschiedene Bereiche des Fahrzeuginnenraums erfasst werden können. Die fortschreitende Miniaturisierung und Weiterentwicklung von Thermalkameras eröffnet verschiedene Möglichkeiten für den Einbau, etwa im Fahrzeughimmel, in der Mittelkonsole oder im Armaturenbrett. Thermalkameras mit passenden Messeigenschaften können nach den Gegebenheiten im Fahrzeug 1 ausgewählt werden, sodass zum Beispiel auch kleine Temperaturänderungen nach einer Berührung mit einem Handschuh oder mit einem geeigneten Betätigungsobjekt detektiert werden können. Je nach Anwendung kann auch die räumliche Auflösung der Kamera geeignet gewählt werden. A system that is widened in relation to the embodiment shown can have a plurality of thermal cameras, as a result of which a larger area or different areas of the vehicle interior can be detected. The progressive miniaturization and further development of thermal cameras opens up various possibilities for installation, for example in the vehicle headliner, in the center console or in the dashboard. Thermal cameras with suitable measuring characteristics can be adapted to the conditions in the vehicle 1 can be selected so that, for example, small temperature changes can be detected after contact with a glove or with a suitable operating object. Depending on the application, the spatial resolution of the camera can also be suitably selected.

Das System umfasst des Weiteren eine Steuereinheit 4, die mit einer Anzeigevorrichtung 3 und der Recheneinheit 5 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 4 erzeugt eine graphische Darstellung einer Bedienoberfläche 12, welche durch die Anzeigevorrichtung 3, in diesem Ausführungsbeispiel ein Projektor, auf das Armaturenbrett 6 projiziert wird. Bei der Projektion ist die Geometrie der Abbildung zu beachten. Verzerrungen durch die Projektion von der Seite auf eine gekrümmte Oberfläche werden durch die Steuereinheit 4 kompensiert. Mittels der Anzeigevorrichtung 3 können verschiedene Bedienoberflächen 12 erzeugt werden, die insbesondere Schaltelemente zum Bedienen von Funktionseinrichtungen 8 des Fahrzeugs 1 umfassen. Zum Beispiel können auf diese Weise alternativ Bedienoberflächen 12 zur Steuerung der Klimaanlage, eines Assistenzsystems oder des Navigationssystems dargestellt und zur Steuerung der jeweiligen Funktionseinrichtungen 8 verwendet werden. The system further includes a control unit 4 that with a display device 3 and the arithmetic unit 5 is coupled. The control unit 4 generates a graphical representation of a user interface 12 , which by the display device 3 , in this embodiment a projector, on the dashboard 6 is projected. When projecting the geometry of the figure is to be observed. Distortions caused by the projection from the side on a curved surface are caused by the control unit 4 compensated. By means of the display device 3 can use different user interfaces 12 are generated, in particular switching elements for operating functional devices 8th of the vehicle 1 include. For example, in this way, alternatively, user interfaces 12 shown for controlling the air conditioning system, an assistance system or the navigation system and for controlling the respective functional devices 8th be used.

Die Recheneinheit 5 kann die Position der Berührung einem der dargestellten Schaltelemente zuordnen. Hierfür werden Informationen, welche Bedienoberfläche 12 auf welcher Oberfläche im Fahrzeug 1 dargestellt wird, von der Steuereinheit 4 an die Recheneinheit 5 übertragen. Die Recheneinheit 5 erzeugt dann ein dem berührten Schaltelement zugeordnetes Signal. Hierdurch kann eine Funktionseinrichtung 8 gesteuert und bedient werden. The arithmetic unit 5 may associate the position of the touch with one of the illustrated switching elements. For this information, which user interface 12 on which surface in the vehicle 1 is represented by the control unit 4 to the arithmetic unit 5 transfer. The arithmetic unit 5 then generates a signal associated with the touched switching element. As a result, a functional device 8th be controlled and operated.

Analog kann das System mehrere Anzeigevorrichtungen 3 umfassen, die Bedienoberflächen 14 auf verschiedenen Oberflächen im Fahrzeug 1 darstellen. Die Projektion kann dabei als Auf- oder Rückprojektion erfolgen, wobei die Entwicklung kleiner und leistungsfähiger Projektoren ihren Einsatzbereich verbreitert. Similarly, the system can have multiple display devices 3 include, the user interfaces 14 on different surfaces in the vehicle 1 represent. The projection can be done as projection or back projection, with the development of small and powerful projectors widening their field of application.

Auch Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems ohne die Einblendung von Schaltelementen sind möglich; in diesem Fall kann auch auf eine Anzeigevorrichtung verzichtet werden. Beispielsweise können Schaltzeichen auf dem Armaturenbrett eingezeichnet oder angebracht sein, ohne jedoch einen physischen Schalter einzubauen. Von der Recheneinheit 5 wird die Berührung der Position bei dem Schaltzeichen erfasst und als Betätigung einer dem Schaltzeichen zugeordneten Funktionseinrichtung 8 interpretiert. Dies erweitert den Gestaltungsraum bei der Entwicklung von Bedienkonzepten und macht Änderungen der Anordnung von Schaltzeichen schnell und kostengünstig möglich, wenn beispielsweise lediglich ein anderer Aufkleber aufgebracht werden muss. Die Recheneinheit 5 kann auch das berührte Bauteil erkennen und zum Beispiel das Signal zum Öffnen einer berührten Klappe im Fahrzeug erzeugen. Also embodiments of the system according to the invention without the insertion of switching elements are possible; In this case, can also be dispensed with a display device. For example, circuit diagrams may be drawn or mounted on the dashboard without, however, incorporating a physical switch. From the arithmetic unit 5 the touch of the position is detected at the symbol and as the operation of a functional device associated with the symbol 8th interpreted. This expands the design space in the development of operating concepts and makes changes to the arrangement of Schaltzeichen quickly and inexpensively possible, for example, if only another sticker must be applied. The arithmetic unit 5 can also detect the touched component and, for example, generate the signal to open a touched flap in the vehicle.

Mit Bezug zu 2 wird das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems erläutert:
Bei dem in 2 dargestellten System sind im Unterschied zu dem in 1 dargestellten System die Thermalkamera 2 und die Anzeigevorrichtung 3 in eine Datenbrille 9 integriert, die der Benutzer am Kopf trägt. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist die Thermalkamera 2 mit der Recheneinheit 4 und die Anzeigevorrichtung 3 mit der Steuereinheit 4 datentechnisch gekoppelt. Zusätzlich umfasst das System eine Erfassungsvorrichtung 10 zum Erfassen der Pose der Datenbrille 9, welche die Kalibrierung der Thermalkamera 2 und der Anzeigevorrichtung 3 relativ zum Fahrzeug 1 ermöglicht. In reference to 2 the second embodiment of the system according to the invention is explained:
At the in 2 Unlike the system shown in FIG 1 system shown the thermal camera 2 and the display device 3 in a data glasses 9 integrated, which the user carries on the head. As in the first embodiment, the thermal camera 2 with the arithmetic unit 4 and the display device 3 with the control unit 4 data-technically coupled. In addition, the system includes a detection device 10 to capture the pose of the data glasses 9 , which is the calibration of the thermal camera 2 and the display device 3 relative to the vehicle 1 allows.

Alternativ zur Datenbrille 9 ist der Einsatz anderer mobiler Vorrichtungen möglich, zum Beispiel können Mobiltelefone oder tragbare Computer für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen System geeignet sein. Viele Benutzer verfügen bereits über solche Geräte und sind mit ihrer Benutzung vertraut, was wiederum den Komfort der Bedienung erhöht. Alternative to data glasses 9 the use of other mobile devices is possible, for example, mobile phones or portable computers may be suitable for use in a system according to the invention. Many users already have such devices and are familiar with their use, which in turn increases the convenience of operation.

Die Erfassungsvorrichtung 10 für die Pose der Datenbrille 9 kann auf verschiedene Weisen ausgeführt sein: Sie kann an der Datenbrille 9 oder im Fahrzeug 1 befestigt sein, möglich ist auch eine Kombination von im Fahrzeug befestigten und an der Datenbrille 9 angeordneten Erfassungsvorrichtungen 10. Beispielsweise kann eine in die Datenbrille 9 integrierte Kamera Bilddaten erfassen, anhand derer die Pose der Datenbrille 9 bestimmbar ist. The detection device 10 for the pose of the data glasses 9 can be done in several ways: it can be on the data glasses 9 or in the vehicle 1 fixed, it is also possible a combination of vehicle-mounted and on the data glasses 9 arranged detection devices 10 , For example, one in the data glasses 9 integrated camera capture image data, based on which the pose of the data glasses 9 is determinable.

Richtet der Benutzer 11 die Thermalkamera 2 auf das Armaturenbrett 6, so wird die Wärmeverteilung auf dessen Oberfläche erfasst. Die Steuereinheit 5 erzeugt die graphische Darstellung einer Bedienoberfläche 12, wobei die Daten über die Pose der Datenbrille 9 berücksichtigt werden. Die Anzeigevorrichtung 3 stellt die graphische Darstellung einer Bedienoberfläche 12 für den Benutzer 11 so dar, dass ihr Bild auf der Oberfläche des Armaturenbretts 6 erscheint. Die Anzeigevorrichtung 3 kann einen Projektor umfassen, der die Bedienoberfläche 12 auf eine Oberfläche projiziert. Die Datenbrille 9 kann aber auch eine nur für den Benutzer sichtbare Anzeige ausgeben, die in die Datenbrille 9 eingeblendet wird. Aim the user 11 the thermal camera 2 on the dashboard 6 , so the heat distribution is detected on the surface. The control unit 5 generates the graphical representation of a user interface 12 , where the data on the pose of the data glasses 9 be taken into account. The display device 3 represents the graphical representation of a user interface 12 for the user 11 so that her picture is on the surface of the dashboard 6 appears. The display device 3 may include a projector that controls the user interface 12 projected onto a surface. The data glasses 9 but can also spend a display visible only to the user, in the data glasses 9 is displayed.

Der Benutzer 11 berührt das Armaturenbrett 6 mit dem Finger 7 und verändert damit auf der Oberfläche die Wärmeverteilung, die durch die Thermalkamera 2 erfasst wird. Die Recheneinheit 5 bestimmt aus der Wärmeverteilung die Position der Berührung und ordnet sie anhand von Informationen zu der dargestellten Bedienoberfläche 12 dem entsprechenden Schaltelement der Bedienoberfläche 12 zu. Ein in Abhängigkeit von dem berührten Schaltelement erzeugtes Signal steuert dann eine Funktionseinrichtung 8 des Fahrzeugs. The user 11 touches the dashboard 6 with your finger 7 and thus changes the heat distribution on the surface through the thermal camera 2 is detected. The arithmetic unit 5 determines from the heat distribution the position of the touch and arranges it on the basis of information on the displayed user interface 12 the corresponding switching element of the user interface 12 to. A signal generated in response to the touched switching element then controls a functional device 8th of the vehicle.

Auch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems kann mehrere Thermalkameras 2 umfassen, die verschiedene Bereiche des Fahrzeuginnenraums erfassen. Ferner können mehrere Anzeigevorrichtungen 3 Bedienoberflächen 12 auf unterschiedlichen Oberflächen darstellen. Insbesondere können mehrere Benutzer 11 über jeweils eigene Datenbrillen 9 mit integrierten Thermalkameras 2 verfügen, durch die jedem nach individuellen Wünschen und Bedürfnissen Informationen und Interaktionsmöglichkeiten geboten werden. Zur Vermeidung von Konflikten, beispielsweise wenn mehrere Benutzer dieselbe Oberfläche zur Eingabe benutzen wollen, können die von den jeweiligen Datenbrillen 9 angezeigten Schaltelemente aufeinander abgestimmt sein. Alternativ wird erfasst, welcher Benutzer eine Position auf der Oberfläche berührt. This embodiment of the system according to the invention can also be several thermal cameras 2 include, which detect various areas of the vehicle interior. Furthermore, several display devices 3 user interfaces 12 on different surfaces. In particular, multiple users can 11 each with their own data glasses 9 with integrated thermal cameras 2 which offers information and interaction possibilities to each individual according to individual wishes and needs. To avoid conflicts, for example when multiple users want to use the same interface for input, those from the respective data glasses 9 displayed switching elements to be matched. Alternatively, it is detected which user touches a position on the surface.

Unabhängig von den hier beispielhaft beschriebenen Ausführungen ist eine Vielzahl weiterer Ausbildungen des erfindungsgemäßen Systems denkbar. Auch eine Kombination von im Fahrzeug befestigten und mobilen Thermalkameras 2 und/oder Anzeigevorrichtungen 3 kann verwendet werden. Beispielsweise kann eine Thermalkamera 2 im Fahrzeug 1 befestigt sein, während die Darstellung der Schaltelemente durch eine Datenbrille 9 erfolgt. Auf diese Weise muss die Datenbrille 9 keine Thermalkamera 2 umfassen. Durch geeignete Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems können verschiedenste Bereiche im Innenraum des Fahrzeugs 1 für Bedienoberflächen genutzt werden, so etwa das gesamte Armaturenbrett inklusive der Bereich vor dem Beifahrer, Türverkleidungen, Sitze oder Scheiben. Regardless of the embodiments described here by way of example, a large number of further embodiments of the system according to the invention are conceivable. Also a combination of vehicle mounted and mobile thermal cameras 2 and / or display devices 3 can be used. For example, a thermal camera 2 in the vehicle 1 be attached while the appearance of the switching elements through a data glasses 9 he follows. In this way, the data glasses must 9 no thermal camera 2 include. By suitable embodiments of the system according to the invention can a variety of areas in the interior of the vehicle 1 be used for control surfaces, such as the entire dashboard including the area in front of the passenger, door panels, seats or windows.

Das beschriebene System kann auch in einem Fahrzeugmodell angeordnet sein, um beispielsweise eine experimentelle Bedienoberfläche virtuell zu testen, ohne die Bedienelemente physisch einbauen zu müssen. The described system can also be arranged in a vehicle model in order, for example, to virtually test an experimental user interface without having to physically install the operating elements.

Mit Bezug zu 3 wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, welches von dem erfindungsgemäßen System ausgeführt werden kann. In reference to 3 an embodiment of the method according to the invention is explained, which can be carried out by the system according to the invention.

Zunächst wird im Schritt B eine Bedienoberfläche 12 so erzeugt und dargestellt, dass sie die Oberfläche des Fahrzeugs 1 überlagert. Durch Verwendung der Kalibrierung K1 kann die Bedienoberfläche 12 auf der Oberfläche eines bestimmten Bauteils abgebildet werden. Im Fall des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Bedienoberfläche 12 auf einen Bereich des Armaturenbretts 6 projiziert. Die Kalibrierung K1 kann bei einer fest im Fahrzeug angeordneten Anzeigevorrichtung 3 einmalig bestimmt werden. Ist die Anzeigevorrichtung 3 jedoch beweglich, zum Beispiel in einer Datenbrille 9, so muss die Kalibrierung laufend aktualisiert werden, um die Bedienoberfläche auf der Oberfläche stationär erscheinen zu lassen. First, in step B, a user interface 12 so generated and displayed that they are the surface of the vehicle 1 superimposed. By using the calibration K1, the user interface 12 be imaged on the surface of a particular component. In the case of in 1 The embodiment shown is the user interface 12 on an area of the dashboard 6 projected. The calibration K1 can be carried out in the case of a display device fixedly arranged in the vehicle 3 be determined once. Is the display device 3 however movable, for example in a data glasses 9 , so the calibration must be updated continuously to make the user interface appear stationary on the surface.

Die Wärmeverteilung auf einer Oberfläche im Fahrzeug 1 wird im Schritt S1 laufend berührungslos und ortsaufgelöst erfasst. Berührt der Benutzer 11 die Oberfläche an einer bestimmten Position, so wird die Wärmeverteilung an dieser Stelle durch einen Wärmeübertrag verändert. Anhand der Daten zur Wärmeverteilung wird im Schritt S2 die Position der Berührung bestimmt. The heat distribution on a surface in the vehicle 1 is detected in step S1 continuously non-contact and spatially resolved. Touches the user 11 the surface at a certain position, the heat distribution is changed at this point by a heat transfer. Based on the heat distribution data, the position of the touch is determined in step S2.

In einem anschließenden Schritt S3 wird durch Abgleich mit der Geometrie der Oberfläche der Ort der Berührung auf der Oberfläche bestimmt. Dies erfolgt anhand einer Kalibrierung K2, durch die einer Position in einer zweidimensionalen Wärmeverteilung eine Position auf der realen Oberfläche zugeordnet wird. Die Kalibrierung K2 kann bei einem fest im Fahrzeug angeordneten System einmalig bestimmt werden. Ist die Thermalkamera 2 jedoch beweglich, so muss die Kalibrierung K2 laufend aktualisiert werden. In a subsequent step S3, the location of the contact on the surface is determined by comparison with the geometry of the surface. This is done by means of a calibration K2, by which a position in a two-dimensional heat distribution is assigned a position on the real surface. The calibration K2 can be determined once in the case of a system arranged fixedly in the vehicle. Is the thermal camera 2 however mobile, the calibration K2 must be constantly updated.

Die Position der Berührung auf der Oberfläche wird im Schritt S4 mit der auf der Oberfläche dargestellten Bedienoberfläche 12 abgeglichen und gegebenenfalls wird die Berührung einem Schaltelement zugeordnet. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Projektion durch einen im Fahrzeug befestigten Projektor. The position of the touch on the surface is determined in step S4 with the user interface shown on the surface 12 adjusted and, where appropriate, the touch is assigned to a switching element. At the in 1 illustrated embodiment, the projection is carried out by a projector mounted in the vehicle.

Im Schritt S5 wird ein Signal erzeugt, das von dem berührten Schaltelement abhängt und beispielsweise eine Funktionseinrichtung 8 des Fahrzeugs 1 steuert. In step S5, a signal is generated that depends on the touched switching element and, for example, a functional device 8th of the vehicle 1 controls.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Fahrzeug vehicle
2 2
Thermalkamera thermal camera
3 3
Anzeigevorrichtung display device
4 4
Steuereinheit control unit
5 5
Recheneinheit computer unit
6 6
Armaturenbrett dashboard
7 7
Finger finger
8 8th
Funktionseinrichtung functional device
9 9
Datenbrille data glasses
10 10
Erfassungsvorrichtung für eine Pose der Datenbrille Detection device for a pose of the data glasses
11 11
Kopf eines Benutzers; Benutzer Head of a user; user
12 12
Graphische Darstellung einer Bedienoberfläche Graphic representation of a user interface
B B
Erzeugung und Darstellung einer Bedienoberfläche Generation and presentation of a user interface
K1 K1
Kalibrierung für Bedienoberfläche Calibration for user interface
S1 S1
Erfassung der Wärmeverteilung Detection of heat distribution
S2 S2
Bestimmung der Position der Berührung Determination of the position of the touch
S3 S3
Abgleich mit der Geometrie der Oberfläche Matching with the geometry of the surface
K2 K2
Kalibrierung für Wärmeverteilung Calibration for heat distribution
S4 S4
Zuordnung einer Schaltfläche Assignment of a button
S5 S5
Erzeugung eines Signals Generation of a signal

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  • WO 2011/003947 A1 [0004] WO 2011/003947 A1 [0004]

Claims (15)

System zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche (6) im Innenraum eines Fahrzeugs (1) durch einen Benutzer (11), gekennzeichnet durch zumindest eine im Fahrzeug (1) angeordnete Thermalkamera (2), durch welche die Wärmeverteilung auf der Oberfläche (6) berührungslos und ortsaufgelöst erfassbar ist, und eine datentechnisch mit der Thermalkamera (2) gekoppelte Recheneinheit (5), durch welche die Position der Berührung auf der Oberfläche (6) anhand der Wärmeverteilung bestimmbar ist. System for detecting the position of a touch of a surface ( 6 ) in the interior of a vehicle ( 1 ) by a user ( 11 ), characterized by at least one in the vehicle ( 1 ) arranged thermal camera ( 2 ), through which the heat distribution on the surface ( 6 ) is detectable without contact and spatially resolved, and a data technology with the thermal camera ( 2 ) coupled computing unit ( 5 ), through which the position of the contact on the surface ( 6 ) Can be determined by the heat distribution. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermalkamera (2) fest im Fahrzeug (1) befestigt ist. System according to claim 1, characterized in that the thermal camera ( 2 ) firmly in the vehicle ( 1 ) is attached. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermalkamera (2) an einer mobilen Nutzervorrichtung (9) befestigt ist. System according to claim 1, characterized in that the thermal camera ( 2 ) on a mobile user device ( 9 ) is attached. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Steuereinheit (4) zum Erzeugen einer graphischen Darstellung einer Bedienoberfläche (12) und zumindest eine Anzeigevorrichtung (3) aufweist, durch welche die graphische Darstellung der Bedienoberfläche (12) ausgebbar ist, wobei die graphische Darstellung (12) die Oberfläche (6) des Fahrzeugs (1) überlagert. System according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a control unit ( 4 ) for generating a graphical representation of a user interface ( 12 ) and at least one display device ( 3 ), by which the graphical representation of the user interface ( 12 ) is outputable, wherein the graphical representation ( 12 ) the surface ( 6 ) of the vehicle ( 1 ) superimposed. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (3) einen fest im Fahrzeug (1) angeordneten Projektor umfasst. System according to claim 4, characterized in that the display device ( 3 ) one in the vehicle ( 1 ) arranged projector comprises. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (3) an der mobilen Nutzervorrichtung (9) oder an einer weiteren mobilen Nutzervorrichtung angeordnet ist. System according to claim 4, characterized in that the display device ( 3 ) at the mobile user device ( 9 ) or is arranged on a further mobile user device. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Erfassungsvorrichtung (10) aufweist, die im Fahrzeug (1) angeordnet ist und durch welche eine Pose der mobilen Nutzervorrichtung (9) erfassbar ist. System according to one of claims 3 to 6, characterized in that the system comprises a detection device ( 10 ) in the vehicle ( 1 ) and by which a pose of the mobile user device ( 9 ) is detectable. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (10) mit der Steuereinheit (4) gekoppelt ist und dass mittels der Steuereinheit (4) in Abhängigkeit von der Pose der mobilen Nutzervorrichtung (9), die von der Erfassungsvorrichtung (10) an die Steuereinheit (4) übertragbar ist, die grafische Darstellung der Bedienoberfläche (12) so erzeugbar ist, dass sie die Oberfläche (6) des Fahrzeugs (1) überlagert. System according to claim 7, characterized in that the detection device ( 10 ) with the control unit ( 4 ) and that by means of the control unit ( 4 ) depending on the pose of the mobile user device ( 9 ) detected by the detection device ( 10 ) to the control unit ( 4 ), the graphical representation of the user interface ( 12 ) is producible so that it the surface ( 6 ) of the vehicle ( 1 ) superimposed. Verfahren zur Erfassung der Position einer Berührung einer Oberfläche (6) im Innenraum eines Fahrzeugs (1) durch einen Benutzer (11), dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Berühren veränderte Wärmeverteilung auf der berührten Oberfläche (6) berührungslos und ortsaufgelöst erfasst wird und die Position der Berührung auf der Oberfläche (6) anhand der Wärmeverteilung bestimmt wird. Method for detecting the position of a touch of a surface ( 6 ) in the interior of a vehicle ( 1 ) by a user ( 11 ), Characterized in that the changed by touching heat distribution on the surface in contact with ( 6 ) is detected without contact and spatially resolved and the position of the touch on the surface ( 6 ) is determined by the heat distribution. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Berührung auf der Oberfläche (6) durch Abgleich der Wärmeverteilung mit der Geometrie der Oberfläche (6) bestimmt wird. Method according to claim 9, characterized in that the position of the contact on the surface ( 6 ) by balancing the heat distribution with the geometry of the surface ( 6 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine die reale Oberfläche (6) des Fahrzeugs (1) überlagernde Darstellung einer Bedienoberfläche (12) ausgegeben wird. Method according to claim 9 or 10, characterized in that the real surface ( 6 ) of the vehicle ( 1 ) superimposed representation of a user interface ( 12 ) is output. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung der Bedienoberfläche (12) auf die Oberfläche (6) des Fahrzeugs (1) projiziert wird. A method according to claim 11, characterized in that the representation of the user interface ( 12 ) on the surface ( 6 ) of the vehicle ( 1 ) is projected. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal erzeugt wird, das von der bestimmten Position der Berührung abhängig ist. Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that a signal is generated, which is dependent on the specific position of the touch. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte Signal von der ausgegebenen Bedienoberfläche (12) abhängig ist. A method according to claim 13, characterized in that the generated signal from the output user interface ( 12 ) is dependent. Fahrzeug (1) mit einem System nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Vehicle ( 1 ) with a system according to one of claims 1 to 8.
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