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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bedienvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug oder Haushaltsgerät, mit einer Gestenüberwachungseinheit für nicht-taktile Gesten und einer Betätigungseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Im Stand der Technik sind taktile und nicht-taktile Gestensteuerungen bekannt. Bei taktilen Gestensteuerungen handelt es sich gewöhnlich um einen Touchscreen, der durch auf seiner Oberfläche von einem Benutzer ausgeführten Gesten betätigt wird.
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Bei nicht-taktilen Gestensteuerungen kann ein Benutzer mittels einer nicht-taktilen Gestenüberwachungseinheit Betätigungsbefehle eingeben, wobei die Gestenüberwachungseinheit insbesondere eine Kamera, Infrarotkamera oder Ähnliches umfasst, und analysiert, inwieweit eine vorbestimmte nicht-taktile Geste erkannt werden kann. Eine nicht-taktile Gestensteuerung kann durch das Ausführen von nicht-taktilen Gesten, das heißt Gesten die von einer Gestenüberwachungseinheit beabstandet ausgeführt werden, bedient werden.
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Aus der
DE 10 2010 004 518 A1 ist eine Fahrzeugmodusaktivierung durch Gestensteuerung bekannt, wobei zunächst eine Benutzervalidierung erfolgen kann, die insbesondere einen Tastendruck des Benutzers an einem Schlüsselanhänger umfasst. Sobald die Benutzervalidierung empfangen wurde, verarbeitet ein Controller Signale, die von einem oder mehreren Gestendetektoren für nicht-taktile Gesten empfangen werden. Dies ermöglicht, dass beispielsweise auf Basis der Detektion einer vorbestimmten Geste eine der Türen, das Sonnendach oder das Faltdach des Fahrzeugs durch einen geeigneten Aktuator geöffnet werden kann.
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Weiterhin ist es aus einer Vielzahl von Dokumenten im Stand der Technik bekannt, dass Gestenüberwachungseinheiten in Bedienvorrichtungen eingesetzt werden, die eine Betätigung von verschiedenen Aktuatoren, insbesondere im Fahrzeugbereich ermöglichen. Auch ist es im Stand der Technik bekannt, dass eine Geste aus einer Vielzahl von möglichen Gesten einen gewünschten Betätigungsmodus aktiviert, in dem beispielsweise proportional zur Bewegung der vorbestimmten Geste eine Verstellung eines Aktuators vorgenommen wird. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit der Bewegung einer mit der Hand geformten Geste eine Lautstärke eines Fahrzeugaudiogerätes oder die Temperatureinstellung einer Klimaanlage angepasst werden. Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, dass zur Verhinderung der Fehlbetätigung einer Gestensteuerung Gesten nur in einem vorbestimmten, räumlich sehr begrenzten Bereich erkannt werden, während außerhalb dieses Bereiches keine Überwachung der Gesten des Benutzers erfolgt.
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Weiterhin ist es bekannt, dass, ebenfalls um eine Fehlbetätigung zu verhindern, oder um eine Betätigung präziser zu gestalten, eine Geste mit einem vokalen Signal, d. h. einer Spracheingabe des Benutzers kombiniert werden muss, um eine Betätigungseinheit einer Bedienvorrichtung zu betätigen.
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Bei einer taktilen Gestensteuerung kann eine Fehlbenutzung bereits dadurch ausgeschlossen werden, dass der Benutzer das Eingabeelement, z. B. den Touchscreen, nicht berührt.
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Ausgehend vom Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine einfach zu bedienende Bedienvorrichtung mit einer Gestenüberwachungseinheit für nicht-taktile Gesten bereitzustellen, bei der das Risiko einer Fehlbenutzung gering ist.
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Dies wird erreicht durch eine Bedienvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug oder Haushaltsgerät, mit einer Gestenüberwachungseinheit, die ausgelegt ist, nicht-taktile Gesten eines Benutzers zu erfassen, und einer Betätigungseinheit, die ausgelegt ist, eine zugeordnete Vorrichtung zu betätigen, wobei die Bedienvorrichtung ausgelegt ist, entweder in einem Sperrzustand zu sein, in dem die Betätigungseinheit nicht angesteuert wird, oder in einem Bedienzustand zu sein, in dem die Bedienvorrichtung ausgelegt ist, in Abhängigkeit des Erkennens einer nicht-taktilen Betätigungsgeste durch die Gestenüberwachungseinheit, die Betätigungseinheit anzusteuern, um die zugeordnete Vorrichtung zu betätigen, wobei die Bedienvorrichtung ausgelegt ist, in den Bedienzustand versetzt zu werden, wenn die Gestenüberwachungseinheit eine nicht-taktile Aktivierungsgeste erfasst, wobei sich die Aktivierungsgeste von der Betätigungsgeste unterscheidet. Durch die Kombination von Aktivierungsgeste und Betätigungsgeste wird erreicht, dass eine insgesamt komplexere nicht-taktile Geste notwendig ist, um die Bedienvorrichtung zu betätigen. Somit kann verhindert werden, dass durch ein unbewusstes Ausführen einer Betätigungsgeste die Bedienvorrichtung ungewollt betätigt wird. Erst wenn zunächst eine Aktivierungsgeste ausgeführt wird, wechselt die Bedienvorrichtung vom Sperrzustand in einen Bedienzustand und ist mittels einer oder mehrerer Betätigungsgesten bedienbar. Insbesondere kann die Aktivierungsgeste eine etwas komplexere Geste sein, während die Betätigungsgeste eine einfache, intuitive und leicht zu merkende Geste sein kann. Insbesondere ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, nur eine Aktivierungsgeste aber mehrere Betätigungsgesten zu erkennen. Somit muss sich der Benutzer nur eine etwas komplexere Aktivierungsgeste einprägen, während der Katalog von verschiedenen, relativ einfachen Betätigungsgesten für ihn einfach erlernbar ist. Dennoch wird die Wahrscheinlichkeit einer ungewollten Betätigung entscheidend reduziert. Die Gestenüberwachungseinheit ist ausgelegt, Aktivierungsgesten oder Betätigungsgesten innerhalb eines gewissen Toleranzbereichs zu erfassen.
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In manchen Ausführungsformen wird die Bedienvorrichtung für jeden Benutzer nur durch genau eine mögliche Aktivierungsgeste in den Bedienstand versetzt. Diese Aktivierungsgeste kann für alle Benutzer gleich sein.
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Weiterhin kann die Bedienvorrichtung durch den Einsatz von nicht-taktilen Gesten berührungsfrei betätigt werden. Dies hat für verschiedene Anwendungen verschiedene Vorteile. Im Gegensatz zu der Betätigung von Knöpfen oder von einer taktilen Gestensteuerung, d. h. eines Touchscreens, kann eine nicht-taktile Gestensteuerung im Fahrzeug ermöglichen, dass der Fahrer seinen Blick nicht von der Straße nehmen muss, wenn er während der Fahrt die verschiedenen Zusatzkomponenten in einem Fahrzeug betätigen will, beispielsweise Radio, Navigationsgerät, Telefon oder das Handschuhfach. Zudem erfordert die Betätigung der nicht-taktilen Gestensteuerung gemäß der Erfindung nur eine geringe Aufmerksamkeit des Fahrers, da er sich nicht mit komplexen Benutzerschnittstellen auseinander setzen muss oder den richtigen Betätigungsknopf an einer Benutzerschnittstelle suchen muss. Sobald er sich die Aktivierungsgeste eingeprägt hat, kann er auf einen einfachen Satz an Betätigungsgesten zurückgreifen kann, wobei es insbesondere egal sein kann, an welchem Ort genau die Betätigungs- und Aktivierungsgeste ausgeführt wird.
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Weiterhin ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung auch im Haushalt äußerst vorteilhaft. Insbesondere wenn der Benutzer bei der Haushaltsarbeit schmutzige Hände hat, oder beide Hände in Benutzung hat, kann er dennoch Haushaltsgeräte, insbesondere Kühlschränke, Wasserhähne, Schubladen, Schränke, Türen und Ähnliches betätigen, beziehungsweise öffnen und schließen. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung auch im Bad äußerst sinnvoll eingesetzt werden, beispielsweise um die Wassertemperatur und den Wasserzufluss in der Badewanne beziehungsweise Dusche, die Spülung der Toilette, die Betätigung eines Lichtschalters oder Dimmers, usw. zu betätigen. Weitere Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung finden sich zum Beispiel im Garten, oder bei der Steuerung von Haushaltsgeräten in der Form von Haushaltsrobotern. Wenn beide Hände des Benutzers benutzt werden, beispielsweise weil er gerade einen Gegenstand in einen Backofen heben möchte, bietet es sich an, dass die Aktivierungsgeste beziehungsweise Betätigungsgeste keine Finger- oder Armgesten sind, sondern beispielsweise Gesten mit anderen Körperteilen, wie beispielsweise dem Kopf, dem Bein, oder dem Fuß.
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Im Gegensatz zu den im Stand der Technik bekannten Systemen, die zusätzlich eine Spracheingabe erfordern, ist die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung vorteilhaft, da sie auch in Situationen eingesetzt werden kann, in denen eine Spracheingabe aufgrund von Störgeräuschen, oder dem Wunsch nach Ruhe nicht nutzbar ist.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann insbesondere für Betätigungseinheiten für zugeordnete Vorrichtungen eingesetzt werden, die sich nicht in unmittelbarer Reichweite des Benutzers befinden, deren Bedienung physisch anstrengend ist, deren Bedienung zu Verletzungen führen kann, die erhöhten Hygieneanforderungen ausgesetzt sind, beziehungsweise steril bleiben müssen, oder deren Bedienung zu einer Verschmutzung des Benutzers führen würde.
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Generell wünschen sich Benutzer eine standardisierte Gestensteuerung. Ein Beispiel dafür wäre, dass ein Zeichen mit dem Daumen nach oben eine Erhöhung eines Parameters bewirkt, beispielsweise einer Erhöhung der Lichtstärke in einem Raum, beziehungsweise eine Geste mit dem Daumen nach unten eine Reduzierung dieses Parameters bewirkt. Diese standardisierten Gesten sind aber oft zu wenig komplex, sodass eine ungewollte Fehlbenutzung nicht ausgeschlossen werden kann. Deswegen ist der Einsatz einer Aktivierungsgeste in Kombination mit der Betätigungsgeste äußerst vorteilhaft.
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Technisch können nicht-taktile Gesten durch verschiedene Gestenüberwachungseinheiten erfasst werden, nämlich beispielsweise durch Handschuhe mit Sensoren, Tiefenkameras mit Lichtwellenmessung, Stereokameras, Kameras in Kombination mit Controllerelementen, und Einzelkameras. Weiterhin kann eine Erfassung von Gesten durch Kameras nicht nur im sichtbaren Bereich, sondern beispielsweise auch im Infrarotbereich erfolgen, sodass insbesondere auch eine Bedienung in einem abgedunkelten Raum möglich ist.
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Insbesondere kann eine Gestenüberwachungseinheit mehrere Raumsensoren, insbesondere Kameras, umfassen, sodass der gesamte Raum und sämtliche Ausrichtungen des Benutzers erfassbar sind.
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Die Gestenüberwachungseinheit kann entweder in einem integrierten Gerät, das die Bedienvorrichtung darstellt, vorgesehen sein, oder davon beabstandet und lediglich durch Kommunikationsmittel, insbesondere durch Kabel oder Funk verbunden sein. Eine integrale Ausgestaltung eignet sich insbesondere für mobile Bedienvorrichtungen.
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In manchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung kann auch eine Anzeigeeinheit vorgesehen sein, die die von dem Benutzer angegebene Gesten synchron wiedergibt, oder dem Benutzer die verschiedenen Gesten vorführt. Insbesondere kann auf einem solchen Bildschirm ein Avatar des Benutzers oder die Darstellung einer Hand wiedergegeben werden. Dies ermöglicht, dass der Benutzer schneller die Gestensteuerung erlernen kann.
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Im Sperrzustand wird die Betätigungseinheit nicht von der Bedienvorrichtung angesteuert, d. h. die Bedienvorrichtung veranlasst keine Betätigung der einen oder mehreren zugeordneten Vorrichtungen durch die eine oder mehrere Betätigungseinheiten der Bedienvorrichtung.
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In einer Ausführungsform ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, als Betätigungsgeste eine Öffnungsgeste oder Schließgeste zu erfassen, und die Betätigungseinheit ist ausgelegt, die zugeordnete Vorrichtung zu öffnen oder zu schließen.
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Vorteilhafterweise ist die zugeordnete Vorrichtung eine Tür, Schublade oder Klappe, und die Betätigungseinheit ist ausgelegt, die Tür, Schublade oder Klappe zu öffnen oder zu schließen. Ein derartiger Einsatz ist insbesondere bei Haushaltsgeräten sinnvoll, beispielsweise zum Öffnen und Schließen eines Herds, Küchenschranks, Badschranks, einer Küchenschublade, Fahrzeugtür, Fahrzeugkofferraumklappe, Handschuhfachklappe, Motorhaube, eines Tankdeckels, einer Lüftungsklappe, eines Getränkehalters, oder für ein Umklappen der Rücksitze. Im Bad können insbesondere Toilettendeckel geöffnet beziehungsweise geschlossen werden, ein Duschvorhang beziehungsweise eine Duschkabine geöffnet werden, eine Schublade geöffnet werden oder Fenster geöffnet werden. In der Küche kann insbesondere der Kühlschrank beziehungsweise der Backofen erfindungsgemäß geöffnet beziehungsweise geschlossen werden.
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Vorteilhafterweise ist die Bedienvorrichtung ausgelegt, nach einer vorbestimmten Zeit aus dem Bedienzustand wieder in den Sperrzustand zurückzukehren. Damit wird eine ungewollte Betätigung anschließend an eine gewollte Betätigung vermieden. Insbesondere kann die Bedienvorrichtung bereits nach einer Sekunde wieder automatisch aus dem Bedienzustand in den Sperrzustand zurückkehren. In anderen Anwendungen ist eine Rückkehr aus dem Bedienzustand in den Sperrzustand nach einer bis zehn Sekunden vorteilhaft. In gewissen Anwendungen kann die Rückkehr aus dem Bedienzustand in den Sperrzustand aber auch erst nach wenigstens einer Minute erfolgen, insbesondere wenn gewöhnlicherweise mehrere nachfolgende Betätigungseingaben durch Betätigungsgesten zu erwarten sind.
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In manchen Ausführungsformen ist die Bedienvorrichtung ausgelegt, im Bedienzustand eine Sperrgeste zu erkennen und nach dem Erkennen der Sperrgeste wieder in den Sperrzustand zurückzukehren. Somit kann der Benutzer die Gesteneingabe zu einem gewünschten Zeitpunkt abschließen, beispielsweise wenn er die eine oder mehreren gewünschten Betätigungsgesten ausgeführt hat, und die Betätigungseinheit entsprechend angesteuert wurde. Die Sperrgeste kann auch für Bedienvorrichtungen zum Einsatz kommen, die anderenfalls nach einer vorbestimmten Zeit aus dem Bedienzustand wieder in den Sperrzustand zurückkehren, wobei die Sperrgeste zu einer vorzeitigen Rückkehr aus dem Bedienzustand in den Sperrzustand führt. Die Rückkehr in den Sperrzustand kann auch durch das Erkennen eines vokalen Signals oder einer taktilen Betätigung erfolgen. Weiterhin kann auch das Erkennen einer vorbestimmten Anzahl, insbesondere nur einer, Betätigungsgeste eine Rückkehr in den Sperrzustand auslösen.
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Insbesondere ist die Bedienvorrichtung ausgelegt, dem Benutzer den Übergang zwischen dem Sperrzustand und Bedienzustand zu signalisieren. Dem Benutzer kann entweder nur der Übergang vom Sperrzustand in den Bedienzustand, vom Bedienzustand in den Sperrzustand, oder beide Übergänge signalisiert werden. Dadurch weiß der Benutzer, wann eine Erkennung der Betätigungsgesten und die daraus folgende Ansteuerung der Betätigungseinheit möglich ist. Eine vergebliche oder ungewollte Betätigung kann somit verhindert werden. Der Übergang kann insbesondere durch ein Lichtsignal, Vibrationssignal oder durch ein visuelles Zeichen, akustisches Zeichen oder haptisches Zeichen signalisiert werden, z. B. durch ein eine Anzeige auf einem Display.
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In einer Ausführungsform ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, eine Bewegung, die wenigstens eine Richtungsänderung umfasst, als Aktivierungsgeste zu erfassen. Durch eine derart komplex ausgestaltete Aktivierungsgeste kann eine Fehlbenutzung sicher verhindert werden. Beispielsweise kann eine Bewegung entlang eines vorbestimmten Bewegungspfads die Aktivierungsgeste darstellen, insbesondere eine spiralförmige Bewegung oder eine Zick-Zack-Bewegung mit der Hand. Zusammen mit dieser Bewegung kann es erforderlich sein, dass noch ein bestimmtes Handzeichen, durch eine Anordnung der Finger in einer gewissen Konfiguration für die Aktivierungsgeste erforderlich ist. Auch können Bewegungen mehrerer Körperteile, beispielsweise eine zeitgleiche Bewegung des Kopfs und einer Hand eine geeignete Aktivierungsgeste darstellen.
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In einer Ausführungsform ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, eine mehrstufige Geste, die mehrere sequentielle Einzelgesten umfasst, als Aktivierungsgeste zu erfassen. Eine solche mehrstufige Geste kann insbesondere eine Gestenabfolge in Form von zwei Einzelgesten sein. Die Einzelgesten können beispielsweise verschiedene Hand- oder Fingerstellungen sein.
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Dahingegen kann die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt sein, eine stationäre Geste als Betätigungsgeste zu erfassen. Für die Betätigungsgeste ist keine erhöhte Komplexität wie für die Aktivierungsgeste notwendig. Vielmehr ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungsgeste intuitiv vom Benutzer erlernt und wiedergegeben werden kann, da insbesondere mehrere Betätigungsgesten mehrere verschiedene Funktionen von Betätigungseinheiten ermöglichen oder mehrere verschiedene Betätigungseinheiten ansteuern können, wobei das Erlernen nur einer Aktivierungsgeste notwendig ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt sein, eine Bewegung der Betätigungsgeste zu erfassen, und die Betätigungseinheit kann ausgelegt sein, in Abhängigkeit der erfassten Bewegungsrichtung und/oder Bewegungslänge die zugeordnete Vorrichtung proportional zu betätigen. Somit können komplexere Eingaben beziehungsweise Betätigungen vorgenommen werden, beispielsweise das stufenlose Verstellen einer Einstellung. So kann im Anschluss an eine komplexe Aktivierungsgeste eine einfache Betätigungsgeste erfasst werden, die die Bedienvorrichtung instruiert, die derzeitige Position der Geste, beispielsweise der Hand, zu speichern. Wenn die Geste dann ausgehend von dieser Position bewegt wird, wird in Abhängigkeit der Richtung und/oder der Länge die zugeordnete Vorrichtung betätigt. Beispielsweise kann die zugeordnete Vorrichtung ein Lüftungselement sein, die Bewegungslänge der Luftfördermenge beziehungsweise der Luftgeschwindigkeit entsprechen, und die Bewegungsrichtung der Richtung entsprechen, in der die Luft abgegeben werden soll. Weiterhin kann über die Bewegungslänge einer Betätigungsgeste beispielsweise eine Wassertemperatur, Lufttemperatur, Lautstärke, Lichtintensität, usw. eingestellt werden. Alternativ kann über die Zeitdauer einer Betätigungsgeste eine proportionale Betätigung der Betätigungseinheit erfolgen.
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In einer Ausführungsform sind mehrere Betätigungseinheiten vorgesehen, wobei die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt ist, eine Richtung der Betätigungsgeste zu erfassen, und die Bedienvorrichtung ausgelegt ist, in Abhängigkeit der Richtung eine der Betätigungseinheiten auszuwählen, die gemäß der Betätigungsgeste betätigt wird. Insbesondere kann die Betätigungseinheit ausgewählt werden, auf die die Betätigungsgeste gerichtet ist. Die Richtung der Betätigungsgeste kann insbesondere durch die Bewegung der Betätigungsgeste bestimmt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Betätigungsgeste als solche eine gerichtete Geste ist, wie beispielsweise das Zeigen mit einem Finger auf eine Betätigungseinheit.
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In einer Ausführungsform ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, dass sie eine Körpergeste, insbesondere eine Fingergeste, Armgeste, Fußgeste, Beingeste, Kopfgeste, Gesamtkörpergeste oder Körperkombinationsgeste, als Aktivierungsgeste oder Betätigungsgeste erfasst. Eine Körperkombinationsgeste ist insbesondere eine Kombination der vorgenannten anderen Körpergesten. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt ist, als Aktivierungsgeste oder Betätigungsgeste, Gesichtsgesten, d. h. die Mimik des Benutzers, zu erfassen. In vorteilhaften Ausführungsformen wird aber lediglich eine Körpergeste, und keine Gesichtsgeste erfasst, da Gesichtsgesten aufwendiger zu detektieren sind. Eine Ganzkörpergeste ist beispielsweise Springen oder das Bewegen des gesamten Körpers in eine gewisse Richtung, eine Kopfgeste ist beispielsweise ein Nicken, eine Gesichtsgeste ist beispielsweise ein Blinzeln, eine Handgeste ist beispielsweise ein Winken, eine Fingergeste ist beispielsweise die Finger auseinanderzuziehen, oder auf etwas zu zeigen, eine Beingeste ist beispielsweise die Bewegung eines Beins vor und zurück, und eine Fußgeste ist beispielsweise das Zeigen mit dem Fuß.
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Ob eher ausladende Gesten, d. h. Armgesten, Beingesten, Handgesten oder Gesten mit kleinerem Bewegungsraum, d. h. Finger- oder Gesichtsgesten, verwendet werden sollen, hängt sowohl von den körperlichen Fähigkeiten des Nutzers, als auch vom Abstand zur Gestenüberwachungseinheit ab. Weiterhin ist es relevant, ob die Steuerung in privaten oder öffentlichen Räumen stattfindet. So sollte beispielsweise die Eingabe von sensiblen Informationen in der Öffentlichkeit, zum Beispiel an einem Bankautomat, eher von Fingergesten erfolgen, aus Gründen der Datensicherheit. Weiterhin fühlen sich Menschen beobachtet und gehemmt, wenn sie in der Öffentlichkeit große Gesten zum Steuern von Geräten, beispielsweise zum Öffnen eines Fahrzeugs, ausführen müssen.
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Vorteilhafterweise ist die Bedienvorrichtung ausgelegt, dass sie einen Lernzustand versetzt werden kann, in welchem sie ausgelegt ist, neue Aktivierungsgesten oder Betätigungsgesten in der Gestenüberwachungseinheit abzuspeichern. Insbesondere kann der Benutzer im Lernzustand Gesten für die einzelnen Betätigungsgesten oder für die Aktivierungsgeste vor der Gestenüberwachungseinheit vorführen, die in der Bedienvorrichtung hinterlegt werden, und für zukünftige Benutzungen verwendet werden.
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In einem Ausführungsbeispiel weist die Bedienvorrichtung eine Identifizierungsvorrichtung auf, die ausgelegt ist, eine Identifizierung vorzunehmen, wobei ein Übergang von dem Sperrzustand zum Bedienzustand nur erfolgt, wenn eine positive Identifizierung erfolgt und die Aktivierungsgeste erkannt wird. Insbesondere erfolgt die Identifizierung berührungsfrei. Dies kann zum Beispiel durch biometrische Identifizierungsvorrichtungen, wie beispielsweise Gesichtserkennung oder durch den Einsatz von elektromagnetischer Kommunikation beispielsweise durch RFID-Elemente oder eine Funksteuerung erfolgen.
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Vorteilhafterweise ist die Gestenüberwachungseinheit ausgelegt, in Abhängigkeit von der Identität des Benutzers einen unterschiedlichen Satz von Aktivierungsgesten und Betätigungsgesten vorzuhalten. Somit kann den individuellen Bedürfnissen und Möglichkeiten der jeweiligen Benutzer Rechnung getragen werden. Insbesondere können die Benutzer die Bedienvorrichtung jeweils in einen Lernzustand versetzen, um ihren gewünschten Satz von Aktivierungsgesten und Betätigungsgesten einzuprogrammieren.
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Insbesondere wird aber pro Nutzer nur jeweils eine Aktivierungsgeste hinterlegt. Nur mit dieser Aktivierungsgeste kann die Bedienvorrichtung berührungsfrei in den Bedienzustand versetzt werden.
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Im Lernzustand kann insbesondere überprüft werden, ob die Aktivierungsgeste die empfohlene Komplexität aufweist, und der Benutzer kann darauf aufmerksam gemacht werden. Insbesondere kann gefordert werden, dass die Aktivierungsgeste eine Richtungsänderung in ihrer zugehörigen Bewegung umfasst, oder eine mehrstufige Bewegung umfasst, oder eine mehrstufige Geste ist.
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In einer Ausführungsform weist die Bedienvorrichtung mehrere Betätigungseinheiten auf, wobei die Bedienvorrichtung ausgelegt ist, im Sperrzustand keine der Betätigungseinheiten anzusteuern. Damit kann eine Fehlbetätigung verhindert werden.
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Insbesondere ist die Betätigungseinheit ein mechanischer Aktuator, beispielsweise ein Servomotor, ein pneumatisches oder hydraulisches Element, oder ein Linearantrieb.
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In anderen Ausführungsformen kann die Betätigungseinheit auch ein elektronisches Schaltelement sein, das einen Parameter in einem elektronischen Gerät verändert.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf ein Haushaltsgerät gerichtet, vornehmlich einen Kühlschrank, eine Herdplatte oder einen Backofen, mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, die ausgelegt ist, mittels der Betätigungseinheit eine Komponente des Haushaltsgeräts, insbesondere eine Tür, Klappe oder Schublade zu betätigen. Dafür kommt insbesondere ein mechanischer Aktuator zum Einsatz.
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Das Haushaltsgerät kann insbesondere auch eine Waschvorrichtung im Bad sein, und die Komponente des Haushaltsgeräts kann ein Duschvorhang sein, beziehungsweise eine Duschkabine, die geöffnet wird, eine Vorrichtung zum Reichen eines Handtuchs, oder eine Armatur, mit der Wasser in einer bestimmten Temperatur bereitgestellt werden kann, oder eine Regelungseinheit für die Einstellung der Raumtemperatur. Weiterhin kann ein Haushaltsgerät beispielsweise eine Toilette sein, und die Betätigung der Komponente kann sich auf das Öffnen und Schließen einen Toilettendeckels, auf das Betätigen einer Spülung oder auf den Vorschub von Toilettenpapier beziehen. Weiterhin können entsprechende Haushaltsgeräte Schränke, Schubladen, Fenster oder Belüftungselemente in allen Räumen des Hauses sein. Weiterhin kann das Haushaltsgerät eine Beleuchtungsvorrichtung sein, sodass das Licht im Haushalt gezielt gesteuert werden kann. Das Haushaltsgerät kann auch eine Tür zwischen Wohnräumen, eine Haustür, ein Schrank oder ein Fenster sein, die durch die Betätigungseinheit geöffnet und geschlossen werden können. Es ist aber auch möglich, dass Unterhaltungselektronikkomponenten, beispielsweise Fernseher, Computer oder Videorekorder mit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung gesteuert werden.
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Das Öffnen des Duschvorhangs beziehungsweise der Duschkabine kann mittels einer Betätigungsgeste in Form einer Wischbewegung mit der Hand erfolgen, das Reichen eines Handtuchs kann beispielsweise mittels der Betätigungsgeste erfolgen, dass beide Hände auf dem Körper zu bewegt werden, das Anschalten von Wasser beziehungsweise das Betätigen einer Spülung kann durch Winken als Betätigungsgeste erfolgen, das Öffnen und Schließen eines Toilettendeckels, beziehungsweise das Regeln einer Temperatur kann durch eine Betätigungsgeste in Form einer Bewegung einer Hand nach oben und nach unten erfolgen, der Toilettenpapiervorschub kann durch die Betätigungsgeste des Heranwinkens gesteuert werden. Die Lichtintensität kann durch die Betätigungsgeste der Bewegung einer Hand nach oben und nach unten gesteuert werden. Das Abheben eines Telefons kann durch die Betätigungsgeste eines Telefonzeichens am Ohr gesteuert werden. Die Steuerung einer Belüftung kann durch die Betätigungsgeste des Zuhaltens der Nase gesteuert werden. Fenster oder Schränke können durch eine Bewegung der Hand nach oben und nach unten geöffnet werden, oder können geöffnet werden durch Bewegen der Handfläche nach vorne und geschlossen werden durch Heranziehen der Faust. Die Steuerung der Temperatur eines Herds kann durch eine Bewegung der Hand nach oben und nach unten erfolgen. Das Öffnen eines Kühlschranks kann beispielsweise durch eine Bewegung mit dem Fuß unter den Kühlschrank zweimal vor und zurück erfolgen. Entsprechend kann auch ein Backofen geöffnet werden. Die Bedienung eines Wasserhahns kann beispielsweise durch die Betätigungsgeste erfolgen, dass der Fuß am Waschbecken zweimal vor und zurück bewegt, beziehungsweise dass die Hand in der Nähe des Waschbeckens hoch und runter bewegt wird. Ein Reinigungsroboter kann beispielsweise dadurch betätigt werden, dass mit dem Finger auf eine Verschmutzung gedeutet wird. Zusätzlich kann der Reinigungsroboter mittels einer Sprachsteuerung oder mittels Zeigen darauf gerufen werden. Weiterhin kann zum Beispiel auf einem Display in der Küche ein elektronisches Kochbuch mittels einer Wischbewegung geblättert werden. Diese Betätigungsgesten müssen jeweils mit einer zusätzlichen vorangestellten Aktivierungsgeste kombiniert werden.
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Die Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, wobei mittels der Betätigungseinheit eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Tür, ein Fenster oder ein Fahrzeugbedienelement, betätigt werden kann.
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Insbesondere kann ein Getränkehalter ausgeklappt werden, die Klimaanlage gesteuert werden, Rücksitze umgeklappt werden, ein Fensterheber betätigt werden, ein Handschuhfach geöffnet oder geschlossen werden, eine Tür von innen geöffnet oder geschlossen werden, eine Tür von außen geöffnet oder geschlossen werden, das Fahrzeug verriegelt werden, ein Tankdeckel geöffnet oder geschlossen werden und/oder ein Kofferraum geöffnet oder geschlossen werden. An möglichen Fahrzeugkomponenten kann insbesondere ein Navigationsgerät, ein Telefon, ein Audiosystem, ein Internetdisplay, oder ein Innenraumlicht betätigt werden. Ein Zoom im Navigationsgerät kann durch einen Fingerzoom in der Luft als Betätigungsgeste betätigt werden, eine Auswahlnavigation kann durch eine ruckartige Vorschiebebewegung der Hand erfolgen, eine Ansichtsänderung im Navigationsgerät kann durch ein Handwischen erfolgen. Ein Annehmen eines Telefonats kann durch ein Nicken erfolgen, ein Ablehnen eines Telefonanrufs kann durch das Schütteln des Kopfes erfolgen, eine Wahlwiederholung beim Telefon kann durch die Darstellung eines Kreises mit dem Finger erfolgen, eine Lautstärkeverstellung des Audiosystems kann durch eine Bewegung der flachen Hand in vertikaler Richtung erfolgen, eine Verstellung von Sendern beziehungsweise Liedern kann durch eine Bewegung der flachen Hand in horizontaler Richtung erfolgen, eine Zufallswiedergabe kann durch ein Bewegen der Hand hin und her erfolgen, eine Auswahl der Musikquelle kann durch eine Wischbewegung der Hand erfolgen. Bei einem Internetdisplay kann ein Auseinanderbewegen der Finger in der Luft einen Zoomeffekt haben, ein Blättern kann durch ein ruckartiges Verschieben der Hand erfolgen, und ein Auswahlvorgang durch einen Wischvorgang mit der Hand.
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Die Betätigung eines Innenraumlichts kann durch eine Bewegung der Hand über den Kopf nach hinten erfolgen, ein Ausklappen des Getränkehalters kann durch Bewegung eines Getränkeaufnahmegefäßes an das Getränkefach und einer dort erfolgten Hin- und Herbewegung erfolgen, ein Umklappen der Rücksitze kann durch eine Bewegung der Hände beziehungsweise eines Gegenstandes im Kofferraum vor und zurück erfolgen, eine Bewegung des Fensterhebers kann durch eine Bewegung der Hand hoch und runter in Richtung des Fensters erfolgen, ein Öffnen des Handschuhfachs kann durch eine Bewegung mit oder ohne Gegenstand zweimal mit der Hand vor dem Handschuhfach hin und her erfolgen. Das Verriegeln eines Autos kann durch Winken erfolgen, wobei hier insbesondere eine zusätzliche Identifizierung des Benutzers vorteilhaft ist, ein Öffnen der Türen kann durch ein zweimaliges Bewegen mit dem Ellenbogen in Richtung Tür erfolgen, ein Öffnen der Tür des Fahrzeugs von außen kann durch eine Bewegung des Fußes unter die Tür erfolgen, ein Öffnen des Tankdeckels kann durch eine Wischbewegung vor dem Tankdeckel erfolgen, ein Öffnen des Kofferraums kann durch eine Bewegung von beiden Händen am Kofferraum vor und zurück erfolgen. Insbesondere kann die Gesteneingabe mit einer Sprachsteuerung kombiniert werden. Diese Betätigungsgesten müssen wiederum mit einer vorangestellten Aktivierungsgeste kombiniert werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Bedienung einer Bedienvorrichtung, insbesondere in einem Fahrzeug oder für ein Haushaltsgerät, mittels nicht-taktilen Gesten, wobei, wenn eine Gestenüberwachungseinheit eine nicht-taktile Aktivierungsgeste erfasst, die Bedienvorrichtung in einen Bedienzustand versetzt wird, wobei die Bedienvorrichtung ansonsten in einem Sperrzustand ist, wobei in dem Sperrzustand keine Ansteuerung einer Betätigungseinheit erfolgen kann, und wobei in dem Bedienzustand die Betätigungseinheit in Abhängigkeit einer nicht-taktilen Betätigungsgeste angesteuert wird, um eine zugeordnete Vorrichtung zu betätigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere in weiteren bevorzugten Ausführungsformen mit allen Funktionen der vorgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtungen und ihrer Ausführungsformen weitergebildet werden.
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Im Nachfolgenden werden mögliche nicht-taktile Betätigungsgesten diskutiert. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Betätigungsgesten insbesondere relativ einfache, intuitive Gesten sind, da eine Fehlbenutzung durch die komplexere nicht-taktile Aktivierungsgeste verhindert werden kann.
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Als Bestätigungsgeste für eine zugeordnete Vorrichtung können zum Beispiel die Kopfgeste „Nicken”, die Gesichtsgesten „Lächeln” oder „Blinzeln”, oder die Fingergesten „Daumen hoch” oder „Kreis aus Daumen und Zeigefinger” eingesetzt werden.
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Als Verneinungsgeste für eine zugeordnete Vorrichtung können die Kopfgeste „Schütteln des Kopfes”, die Gesichtsgeste „Mundwinkel nach unten”, die Handgeste „Hand waagerecht nach vorne und schütteln” oder die Fingergesten „Daumen nach unten” oder „Gestreckter Zeigefinger hin und her” verwendet werden.
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Zum Anschalten einer zugeordneten Vorrichtung können die Kopfgeste „Nicken”, die Gesichtsgeste „Blinzeln”, die Handgesten „Drehen der Hand”, „Vorschieben der Hand”, „Hand ruckartig nach oben bewegen” oder „Winken”, oder die Fingergeste „Drehen des Zeigefingers” verwendet werden.
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Zum Ausschalten einer zugeordneten Vorrichtung können die Kopfgeste „Schütteln des Kopfes”, die Gesichtsgeste „Blinzeln”, die Handgesten „Drehen in die Gegenrichtung”, insbesondere gegen den Uhrzeigersinn, „Zurückziehen der Faust”, „Hand ruckartig nach unten bewegen”, oder „Winken”, oder die Fingergeste „Drehen des Zeigefingers” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung nach oben zu verstellen, können die Kopfgeste „Kopf nach oben nicken”, die Handgesten „Flache Hand nach oben bewegen”, „Beide flachen Hände auseinander bewegen” oder „Flache Hand kurz nach oben klappen”, die Fingergeste „Daumen zweimal nach oben bewegen” oder die Fußgeste „Fuß nach oben ziehen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung nach unten zu verstellen, können die Kopfgeste „Nach unten sehen”, die Handgesten „Flache Hand nach unten bewegen”, „Beide flachen Hände aufeinander zu bewegen” oder „Flache Hand kurz nach unten klappen”, die Fingergeste „Daumen zweimal nach unten bewegen” oder die Fußgeste „Fuß nach unten bewegen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung zu öffnen, können die Körpergeste „Verlagerung der Brust nach vorne”, die Kopfgeste „Nicken des Kopfs nach oben”, die Gesichtsgeste „Öffnen des Mundes”, die Handgesten „Flache Hand nach oben bewegen”, „Beide flachen Hände auseinander bewegen” oder „Flache Hand kurz nach oben klappen”, oder die Fingergeste „Daumen und Finger aufklappen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung zu schließen, können die Körpergeste „Angetäuschtes Zusammensacken”, die Kopfgeste „Nach unten sehen”, die Gesichtsgeste „Mund zuklappen”, die Handgesten „Flache Hand nach unten bewegen”, „Beide flachen Hände aufeinander zu bewegen” oder „Die flache Hand kurz nach unten klappen”, oder die Fingergeste „Daumen und Finger zusammenklappen” verwendet werden.
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Um eine Anzeige zu vergrößern, können die Körpergeste „Aufrichten”, die Gesichtsgeste „Augen aufreißen”, die Handgeste „Flache Hand nach oben bewegen” oder „Hände voneinander wegbewegen”, oder die Fingergeste „Daumen und Zeigefinger auseinanderziehen” verwendet werden.
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Um eine Anzeige zu verkleinern, können die Körpergeste „Sich kleiner Machen”, die Gesichtsgeste „Augen zusammenkneifen”, die Handgesten „Flache Hand nach unten bewegen” oder „Hände aufeinander zu bewegen” oder die Fingergeste „Daumen und Zeigefinger zusammenziehen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung heranzuholen, können die Körpergeste „Körperbewegung zurück”, die Kopfgeste „Nach oben Zunicken”, die Handgesten „Die flache Hand zum Körper bewegen” oder „Hand und Arm zum Körper bewegen” oder die Fingergesten „Hand in Richtung des Körpers zusammenklappen” oder „Zeigefinger zum Körper bewegen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung wegzuschieben, können die Körpergeste „Körperbewegung vor”, die Kopfgeste „Kopf schütteln”, die Handgeste „Flache Hand weg vom Körper schieben” oder „Flache Hand seitwärts schieben” und die Fingergeste „Finger nach unten und vom Körper weg aufklappen” oder die Fußgeste „Mit dem Fuß wegtreten” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung heller zu stellen, können die Kopfgeste „Kopf nach rechts oben bewegen”, die Handgeste „Hände über den Kopf auseinander bewegen” oder die Handgeste „Flache Hand über die Augen halten”, oder die Fingergeste „Faustöffnen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung dunkler zu schalten, können die Kopfgeste „Kopf nach links unten zu bewegen”, die Handgeste „Hände über den Kopf aufeinander zu bewegen” oder „flache Hand auf die Augen halten”, oder die Fingergeste „Faustschließen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung wärmer zu stellen, können die Körpergeste „Die Schultern hin und her zu bewegen”, die Handgeste „Mit der Hand über die Stirn zu wischen und dann den Daumen nach oben richten”, „Sich selbst umarmen und dann den Daumen nach oben richten” oder „Händereiben” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung kälter zu stellen, können die Handgesten „Sich mit der Hand über die Stirn zu wischen, dann mit dem Daumen nach unten weisen”, „Sich selbst umarmen und dann den Daumen nach unten weisen” oder „Händeschütteln” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung lauter zu stellen, können die Gesichtsgeste „Mundöffnen”, die Handgeste „Drehbewegung mit der Hand im Uhrzeigersinn”, „Flache Hand hinter das Ohr halten”, „Flache Hand am Ohr nach oben bewegen”, „Einen Strich mit dem Finger oder der Hand nach rechts oben zu malen” oder die Fingergeste „Zeigefinger und Mittelfinger aus der Faust abgespreizt nach oben” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung leiser zu stellen, können die Gesichtsgeste „Mundschließen”, die Handgeste „Drehbewegung der Hand gegen den Uhrzeigersinn”, „Die flache Hand vor oder an das Ohr zu halten”, ”Die flache Hand am Ohr nach unten zu bewegen”, „Einen Strich mit dem Finger oder der Hand nach links unten zu malen” oder die Fingergeste „Zeigefinger und Mittelfinger aus der Faust abgespreizt nach unten” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung vorwärts zu verstellen, können die Kopfgeste „Den Kopf nach rechts oben bewegen”, die Handgesten „Mit der Hand von links nach rechts wischen” oder „Mit der flachen Hand vom Körper weg weisen, während die Handfläche nach unten zeigt”, die Fingergeste „Mit den Fingern von links nach rechts wischen” oder „Mit dem Daumen nach rechts weisen”, oder die Fußgeste „Nach oben Treten” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung in rückwärtiger Richtung zu verstellen, können die Kopfgeste „Den Kopf nach links unten mit einer Drehung bewegen”, die Handgeste „Die Hand von rechts nach links zu wischen” oder „Die flache Hand zum Körper bewegen mit der Handfläche nach oben”, oder die Fingergeste „Mit dem Finger von links nach rechts zu wischen oder mit dem Daumen nach links zeigen” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung schneller einzustellen, können die Kopfgeste „Mit dem Kopf zweimal nach rechts drehen”, die Handgeste „Bewegung der Hand im Kreis im Uhrzeigersinn”, „Beide Hände vom Körper wegschieben” oder „Mit flacher, senkrechter Hand vorzuschieben” oder die Fingergeste „Mit Zeigefinger einen Kreis im Uhrzeigersinn zu malen” eingesetzt werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung langsamer einzustellen, können die Kopfgeste „Kopf nach hinten bewegen”, die Handgesten „Hand im Kreis gegen den Uhrzeigersinn bewegen”, „Beide Hände langsam zum Körper bewegen” oder „Handfläche nach vorne strecken mit den Fingern nach oben zeigend” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung auszuwählen, können die Kopfgeste „Nicken”, die Gesichtsgeste „Blinzeln”, die Handgeste „Greifen” oder die Fingergeste „Klickenbewegung mit dem Zeigefinger” oder „Zeigefingerbewegung nach vorne” verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung zu starten, kann der gleiche Gestensatz wie für das Klicken oder Auswählen verwendet werden.
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Um eine zugeordnete Vorrichtung zu stoppen oder in einen Pausenmodus zu versetzen, kann die Kopfgeste „Kopfschütteln”, die Gesichtsgeste „Augen für ein bis zwei Sekunden schließen”, die Handgeste „Beide Hände vor dem Bauch nach unten bewegen”, insbesondere mit der Handkante zuerst, „Geradlinige Bewegung der Hand im Bereich des Halses in horizontaler Richtung” oder „Abdecken der Wange mit der Hand”, oder die Fingergeste „Zeigefinger und Mittelfinger aus der Faust abgespreizen” verwendet werden.
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Weiterhin können auch Betätigungsgesten spezifiziert werden, die direkt auf bestimmte zugeordnete Vorrichtungen gerichtet werden, um diese zugeordneten Vorrichtungen auszuwählen.
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Zudem können für die Betätigungsgesten natürliche Bewegungsvorgänge imitiert werden. Eine fälschliche Erkennung des tatsächlichen natürlichen Bewegungsvorgangs scheidet aus, da vorher die Aktivierungsgeste ausgeführt werden muss. So kann bei einer Herdplatte eine Bewegung wie beim Aufstellen eines Topfes den Herd anschalten, bei einem Radio oder Fernseher eine Fernbedienungsgeste das Gerät aktivieren, oder bei einer Kaffeemaschine eine Malbewegung mit der Hand, d. h. eine kreisförmige Handbewegung, die Kaffeemaschine aktivieren.
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Als Aktivierungsgesten werden insbesondere die folgenden Gesten eingesetzt: Eine mehrmalige Zick-Zack-Bewegung mit der Hand, eine spiralförmige Bewegung mit der Hand, das Aneinanderreihen von mehreren Hand- oder Fingergesten, oder eine Kombination von Gesten mit verschiedenen Körperteilen, beispielsweise die Kombination einer Handgeste beziehungsweise Fingergeste mit einer Fußgeste.
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Die Erfindung wird nun anhand von Figuren beispielhaft erläutert.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung für einen Backofen.
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2 zeigt die erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung für einen Backofen nach dem Betätigen.
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3 zeigt mehrere Haushaltsgeräte in einer Küche mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.
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4 zeigt eine Fahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung.
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In 1 ist ein Haushaltsgerät, nämlich ein Backofen 1, der mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung versehen ist, dargestellt. Die Bedienvorrichtung weist eine Gestenüberwachungseinheit 2 auf, die ausgelegt ist, nicht-taktile Gesten eines Benutzers zu erfassen, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel vom Benutzer lediglich die Hand 3 dargestellt. Die Bedienvorrichtung weist weiterhin eine Betätigungseinheit in Form eines mechanischen Aktuators 4 auf, wobei es sich dabei insbesondere um einen Servomotor handelt. Der mechanische Aktuator 4 ist mit der Tür 5 des Herds gekoppelt und öffnet und schließt diese, wenn er von der Bedienvorrichtung entsprechend angesteuert wird. Gewöhnlicherweise liegt die Bedienvorrichtung in einem Sperrzustand vor, sodass der Aktuator 4 nicht zum Öffnen der Tür 5 angesteuert werden kann. Wenn der Benutzer nun die Tür 5 des Backofens 1 öffnen will, muss er zunächst eine nicht-taktile Aktivierungsgeste mit seiner Hand 3 durchführen. Im vorliegenden Fall ist die Aktivierungsgeste dargestellt als eine spiralförmige Bewegung der Hand mit ausgestrecktem Zeigefinger im Raum. Somit ist die Aktivierungsgeste eine kombinierte Hand-Fingergeste mit einem vorbestimmten Bewegungsablauf der Hand 3, die eine vorbestimmte Fingerstellung einnehmen muss. Die Gestenüberwachungseinheit 2, die insbesondere in Form einer Kamera ausgeführt ist, überwacht die Bewegungen des Benutzers mittels Bildverarbeitung, und ausgelegt ist, die nicht-taktile Aktivierungsgeste zu erkennen. Dabei ist hervorzuheben, dass die Gestenüberwachungseinheit bezüglich des Erkennens von Gesten mit gewissen Toleranzen ausgestaltet ist, sodass die Aktivierungsgeste, auch bei gewissen geringfügigen Abweichungen sicher erfasst werden kann. Sobald die Gestenüberwachungseinheit 2 die Aktivierungsgeste erfasst hat, tritt die Bedienvorrichtung in einen Bedienzustand ein, der für eine gewisse vorbestimmte Zeit, zum Beispiel für 2 bis 5 Sekunden aufrechterhalten wird. Wenn in dieser Zeitspanne, wie in 2 gezeigt, eine nicht-taktile Betätigungsgeste erkannt wird, die der Benutzer mit seiner Hand 3 durchführt, steuert die Bedienvorrichtung den Aktuator 4 an, der daraufhin die Tür 5 öffnet. Insbesondere kann die Betätigungsgeste im vorliegenden Fall ein Abspreizens des Daumens von der Hand sein. Wie deutlich aus dem Vergleich der Gesten in 1 und 2 gesehen werden kann, ist die Aktivierungsgeste eine komplexere Geste als die Betätigungsgeste. Damit kann erreicht werden, dass nicht aufgrund einer unbewussten Bewegung mit dem Daumen aus Versehen die Tür 5 des Backofens 1 geöffnet wird. Die Bedienvorrichtung kann ausgelegt sein, um nach dem Erkennen einer Betätigungsgeste und dem entsprechenden Ansteuern der Betätigungseinheit in Form des Aktuators 4 automatisch in den Sperrzustand zurückzukehren. Somit muss vor jeder Betätigungsgeste eine Aktivierungsgeste ausgeführt werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Bedienvorrichtung aber auch unabhängig davon für eine gewisse Zeit im Bedienzustand verbleiben, und erst danach wieder in den Sperrzustand zurückkehren, sodass mehrere verschiedene Betätigungsgesten nacheinander ausgeführt werden können, beispielsweise für ein Öffnen der Tür, Schließen der Tür, Anschalten des Backofens 1 oder Erhöhen der Temperatur des Backofens 1.
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In 3 ist eine weitere beispielhafte Anwendungssituation der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung dargestellt. Es handelt es sich hierbei um eine Küchenzeile 6 mit mehreren Haushaltsgeräten, nämlich einem Geschirrspüler 7, einem Backofen 8, eine Herdplatte 9, einer Abzugshaube 10, einem Schrank 11 mit zwei Türen, einem Waschbecken 12, einem Kühlschrank 13 und einem Robotersauger 14. Der Bereich um die Haushaltsgeräte wird durch eine Gestenüberwachungseinheit überwacht. Wenn die Gestenüberwachungseinheit feststellt, dass der Benutzer 15 eine nicht-taktile Aktivierungsgeste durchführt, beispielsweise eine der im vorangehenden beschriebenen Aktivierungsgesten, wird die Bedienvorrichtung in einen Bedienzustand versetzt. In diesem Bedienzustand ist es möglich, dass der Benutzer 15 nicht-taktile Betätigungsgesten durchführt, beispielsweise auf eines der Haushaltsgeräte zeigt und dann eine zugeordnete Aktion durchführt und somit dieses Haushaltsgerät mittels einer Betätigungseinheit, die in Kommunikationsverbindung mit der Gestenüberwachungseinheit ist, betätigt. Insbesondere kann der Benutzer die jeweiligen Türen beziehungsweise Klappen der Haushaltsgeräte öffnen, die Temperatur des Backofens und der Herdplatte verändern, die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugshaube 10 verändern, den Wasserfluss im Waschbecken 12 kontrollieren, sowie dessen Temperatur einstellen, oder den Robotersauger 14 anweisen, Aktivität aufzunehmen, oder in einen Ruhemodus zu wechseln, beziehungsweise den Robotersauger 14 anzuweisen, an einer gewissen Stelle zu reinigen. Je nach dem, wie der von der Bedienvorrichtung überwachte Bereich ausgestaltet ist, können bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mehrere Gestenüberwachungseinheiten 2 eingesetzt werden, sodass möglichst zuverlässig nicht-taktile Aktivierungs- und Betätigungsgesten erkannt werden können. Insbesondere können mehrere Gestenüberwachungseinheiten eingesetzt werden, so dass unabhängig von der Ausrichtung des Benutzers die jeweiligen Gesten erfasst werden können.
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In 4 ist schließlich eine weitere Anwendungssituation für die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung dargestellt. Hier befindet sich der Benutzer 15 außerhalb eines Fahrzeugs 16, nämlich eines Automobils. Auf dem Fahrzeug 16 ist eine Gestenüberwachungseinheit 2 vorgesehen, die vorteilhafterweise nicht-taktile Gesten erfassen kann, die in beliebiger Position um das Fahrzeug 16 vom Benutzer 15 ausgeführt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich der Benutzer 15 hinter dem Fahrzeug 16. Nachdem er eine nicht-taktile Aktivierungsgeste ausgeführt hat, ist in 4 gerade das Ausführen einer nicht-taktilen Betätigungsgeste dargestellt, der Benutzer bewegt seinen Arm mit ausgestrecktem Daumen nach oben. Diese Betätigungsgeste ist einer Öffnung des Kofferraumdeckels 17 zugeordnet, wobei dafür eine entsprechende Betätigungseinheit 18 vorgesehen ist. Wenn die Bedienvorrichtung durch die Erkennung der nicht-taktilen Aktivierungsgeste in einem Bedienzustand ist, bewirkt die nicht-taktile Betätigungsgeste, dass die Betätigungseinheit die ihr zugeordnete Vorrichtung, nämlich den Kofferraumdeckel betätigt, insbesondere diesen entriegelt, sodass sich der Kofferraumdeckel aufgrund einer Federwirkung oder eines Stellantriebs öffnet. Der Stellantrieb für das Öffnen beziehungsweise Schließen des Kofferraumdeckels 17 kann ebenfalls Teil der Betätigungseinheit 18 sein.
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Weitere Betätigungseinheiten können zur Betätigung des Tankdeckels 19 der vorderen Tür 20, der hinteren Tür 21, oder der jeweiligen Fenster 22, 23 vorgesehen sein. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Bedienvorrichtung weiterhin ein Identifizierungsmodul 24 aufweist. Das Identifizierungsmodul 24 ist insbesondere in Kommunikation mit einer Identifizierungskarte 25, die der Benutzer 15 bei sich trägt. Diese Kommunikation kann insbesondere über Funk erfolgen. Die Identifizierungskarte 25 des Benutzers umfasst vorteilhafterweise einen RFID-Chip. Die Bedienvorrichtung wird erst insoweit aktiviert, dass die Gestenüberwachungseinheit 2 eine Aktivierungsgeste erfassen kann, wenn detektiert wird, dass ein positiv zu identifizierender Benutzer sich im Bereich des Fahrzeugs aufhält. Erst nach einer positiven Identifizierung wird durch die Gestenüberwachungseinheit 2 überwacht, ob eine nicht-taktile Aktivierungsgeste erfasst werden kann, die dann die Bedienvorrichtung in einen Bedienzustand versetzt. Somit sind bei der vorliegenden Ausführungsform drei Zustände der Bedienvorrichtung möglich, nämlich ein Inaktivitätszustand bezüglich der Gestenüberwachungseinheit, bis eine positive Identifikation erfolgt ist, ein Sperrzustand, bis eine nicht-taktile Aktivierungsgeste erfasst wurde, und der Bedienzustand nach dem Erfassen der nicht-taktilen Aktivierungsgeste.
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Insbesondere können durch die Identifizierungsvorrichtung 24 auch verschiedene Benutzer 15 voneinander unterschieden werden, wobei für jeden Benutzer 15 ein unterschiedlicher Satz an Aktivierungsgesten und Betätigungsgesten vorliegen kann.
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Weiterhin kann die Gestensteuerung auch im Inneren des Fahrzeugs 16 zur Anwendung kommen, beispielsweise zum Öffnen und Schließen der Türen 20, 21 von Innen, der Fenster 22, 23, von Aufbewahrungsvorrichtungen und zur Bedienung des Entertainment-Systems.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann auch für andere elektronische Geräte eingesetzt werden, beispielsweise für elektronische Unterhaltungsgeräte, wie zum Beispiel Computer, Audioanlagen, Fernseher usw.
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Weiterhin kann die Bedienvorrichtung nicht nur die Aktivierungsgeste und Betätigungsgeste bezüglich der Ansteuerung der Betätigungseinheit berücksichtigen, sondern auch weitere Faktoren, wie beispielsweise die Position des Nutzers, den aktuellen Zustand der der Betätigungseinheit zugeordneten Vorrichtung, beispielsweise wenn eine Tür bereits offen ist, oder ob der Nutzer ein Objekt in den Händen hält, beziehungsweise was für ein Objekt der Nutzer in den Händen hält. Dafür sind insbesondere geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen in der Gestenüberwachungseinheit einzusetzen.
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Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung weist insbesondere Vorteile im Einsatz für Menschen mit Bewegungseinschränkungen auf. Entsprechend der Bewegungseinschränkung kann ein gewisser Satz an Gesten aus dem Gestenkatalog ausgewählt werden, der im Rahmen der Bewegungseinschränkung problemlos und komfortabel auszuführen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010004518 A1 [0004]
