AT514926B1 - Sitzmöbel mit berührungsloser Abtastung der Fingerbewegungen des darin sitzenden Operators zur Steuerung von elektrischen und elektronischen Geräten - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur berührungslosen Steuerung verschiedenartigster elektrischer und elektronischer Geräte von einem Sitzmöbel (1) aus, mit eingebauten Sensoren (101) für die berührungslose Abtastung der Fingerbewegungen des Operators zur Steuerung verschiedener elektrischer und elektronischer Geräte. Im drehbaren Teil des Sitzmöbels ist ein Sensor (102) zur Drehwinkelmessung angebracht und ein Sensor (103) zur Messung der Lageverschiebung. Die Sensordaten werden an eine zentrale Recheneinheit (106) gesendet. In der Rückenlehne des Sitzmöbels (1) ist ein Vibrationselement (104) eingebaut, durch das die zentrale Recheneinheit (106) taktile Nachrichten an den Operator schicken kann. In der zentralen Recheneinheit (106) ist auch das geometrische Modell des das Sitzmöbel (1) umgebenden Raumes und aller darin zu steuernder Objekte gespeichert, wodurch anhand der Sensordaten die absolute Zeigerichtung im geometrischen Modell errechnet wird. Mit einer weiteren Fingerbewegung wird der Steuerbefehl für das zu steuernde Gerät ausgewählt und von der zentralen Recheneinheit (106) an dieses Gerät verschickt.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Sitzmöbel, von dem aus durch berührungslose Abtastung derBewegungen der Finger eines sitzenden Operators, elektrische und elektronische Geräte ge¬steuert werden.

[0002] Gerätesteuerung von Sitzmöbeln aus ist in unterschiedlichsten Formen bekannt.

[0003] US2008073949 beschreibt einen Sessel, der in der Armlehne eine Tastenfernsteuerungeingebaut hat und damit vier, am Sessel angebrachte Sendeeinheiten ansteuert. InDE20218575 wird eine Armlehne vorgestellt, welche die Funktionstasten und Cursor Steuervor¬richtung einer Computermaus enthält, JP2003157137 beschreibt eine Armlehne mit Vorrichtungbestehend aus eingebauter Tastatur und Trackball als Computereingabegerät. ErfindungUS2002167486 stellt ein druckempfindliches, im Sessel eingebautes Sensorsystem vor, mitdessen Hilfe der Sitzende durch Verlagerung des Gewichts Computersteuerbefehle auslöst.Erfindung JP09212278 beschreibt ein Sitzmöbel ausgestattet mit Tasten und Trackball zumAuslösen von Steuerbefehlen speziell an ein monitorbasiertes Überwachungssystem, sowieUS2012280544 auf eine Tastenfernsteuerung für Multimediasysteme von einem Sofa aus,Bezug nimmt.

[0004] All diesen Erfindungen ist gemein, dass sie Sitzmöbel, oder Teile von Sitzmöbeln be¬schreiben, die berührungsempfindliche Sensoren, wie etwa Tasten, Schalter, Drehregler oderandere Drucksensoren zur Gerätesteuerung einsetzen.

[0005] Erfindung US2003132913 stellt zwar eine Vorrichtung zur berührungslosen Abtastungvor, erfordert jedoch, dass das Zeigeelement sich vor einem Computermonitor befinden muss,für den eine Computermaus emuliert wird. Erfindung W02007137093 erfordert ein Zeigegerät,welches ein Infrarot reflektierendes Material als Marker enthält, das von Kameras verfolgt wer¬den kann.

[0006] JP2004016515A beschreibt einen Stuhl mit somatosensorischen Eigenschaften, derSignale (Bild und/oder Ton), die von audiovisuellen Geräten ausgesendet werden, über einge¬baute Lautsprecher und Vibrationselemente in Schall und mechanische Vibrationen umwandelt.CN202920568U beschreibt ein System zur berührungslosen Steuerung der Sitzpositionen einesDental-Stuhls mittels Gestik zur Verringerung der Infektionsgefahr bei Operationen.

[0007] Folgende Patente und wissenschaftliche Arbeiten beziehen sich auf den Bereich derAutomobiltechnologie: In der Arbeit von Suat Akyol, Ulrich Cancler, Klaus Bengler und Wolf¬gang Hahn über „Gesture Control for use in Automobiles" aus dem Jahr 2000 wird ein kamera¬basiertes Trackingsystem vorgestellt, bei dem die rechte Hand des Fahrers von oben mithilfeeiner Infrarotkamera gefilmt, und deren Gestik von zwei Bildverarbeitungsklassifikatoren erkanntwird. US20130261871 über „Gesture-Based Automotive Controls" beschreibt ein Fahrzeug, indem während des Fahrens Zusatzfunktionen ausgeführt werden können. Dazu ist zumindesteine Kamera an der Fahrzeugdecke montiert, sodass ein Tiefenbild des Fahrzeuginneren er¬stellt wird, aus dem dann über Gestenerkennung ein Befehl detektiert und ausgelöst wird.US2013187889 behandelt die Kontrollmöglichkeit von automatischen Fensterhebern über ka¬pazitive Sensoren. In DE102007034586 erfolgt die Steuerung von Funktionen im Fahrzeuganhand eines Bedienelementes, welches mit nur einem Finger manipuliert werden kann. PatentUS2009278915 führt grundsätzlich eine gestenbasierte Steuerung verschiedener Funktionen imFahrzeug mit Rückmeldung über ein Anzeigeelement aus.

[0008] Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Steuerung vonverschiedensten elektrischen und elektronischen Geräten durch den im Sitzmöbel sitzendenOperator intuitiver zu machen. Dazu werden im Bereich beider Armlehnen des SitzmöbelsSensoren eingebaut, welche die Bewegungen der Finger berührungslos und hinreichend genauabtasten, und Fingerpositionen und Fingerrichtungen bezogen auf den geometrischen Ursprungdes Sensors als Messdaten an eine Recheneinheit weiterleiten. Diese Recheneinheit kann sichim Sitzmöbel selbst, oder außerhalb befinden, und drahtlos oder über Kabel verbunden sein.

Damit der Operator volle Bewegungsfreiheit hat, kann das Sitzmöbel mittels geeigneter Kon¬struktionsweise auch drehbar, schwenkbar, höhenverstellbar oder verschiebbar sein. In solchenFällen sind 2ur Bestimmung der exakten Position des Sitzmöbels und seiner Richtung im Raum,daher zusätzliche Sensoren eingebaut, welche die Drehwinkel des Sitzmöbels horizontal undvertikal messen, sowie ein weiterer Sensor, der die Verschiebung des Sitzmöbels misst. Ausder Gesamtheit dieser Messdaten, sowie einer bekannten Startposition und Startrichtung desSitzmöbels kann die Recheneinheit ermitteln, wohin zumindest ein Finger des Operators imRaum zeigt.

[0009] Da die Recheneinheit auch ein geometrisches Modell des Raumes, in dem das Sitzmö¬bel steht, mit den Positionen aller zu steuernden Objekte gespeichert hat, ergibt sich durchAbgleich der Zeigerichtung mit den Gerätepositionen im Modell, auf welches Gerät der Operatorzeigt.

[0010] Bietet das ausgewählte Gerät keine Möglichkeit einer visuellen oder akustischen Rück¬meldung, dass es als Ziel erfasst wurde, so wird über ein im Sitzmöbel angebrachtes Vibrati¬onselement eine taktile Nachricht von der Recheneinheit an den Operator übermittelt, die ihmbestätigt, dass sein Fingerzeig erfolgreich war.

[0011] Sobald das zu steuernde Gerät ausgewählt ist, kann der Operator mit den Fingern der¬selben, oder der anderen Hand eine Bewegung machen, welche die Aktion festlegt, die von derRecheneinheit ausgehend, am ausgewählten Gerät durchgeführt werden soll. Die Liste dermöglichen Aktionen für jedes Gerät und der sie auslösenden Fingerbewegungen ist ebenfalls inder Recheneinheit gespeichert.

VORTEILE DER ERFINDUNG

[0012] Das Sitzmöbel mit berührungsloser Abtastung der Fingerbewegungen erlaubt es demBenutzer, Steueraufgaben schneller und intuitiver zu lösen als mit herkömmlichen Eingabegerä¬ten wie Tastatur, Rändelrad, Trackball oder Touchpad. So ist der Operator etwa in der Lage mitdem Zeigefinger einer Hand auf ein Telefon zu zeigen, während er gleichzeitig mit den Fingernder anderen Hand eine Steuerbewegung macht, zum Beispiel eine Faust, die von der Rechen¬einheit als Befehl für die Annahme eines eingehenden Telefongespräches über das Headsetverstanden wird.

[0013] Der Blick ist auf das zu steuernde Objekt gerichtet, nicht auf das Steuergerät. Außerdemist der Operator damit in der Lage verschiedenartigste Geräte über ein und dieselbe Bewegungzu steuern. So kann er etwa auch auf einen Heizkörper zeigen, und durch eine Steuerbewe¬gung die Raumtemperatur ändern, oder auf die Beleuchtung, um die Helligkeit anzupassen.

[0014] Die Verbesserungen werden erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmaledes Anpruches 1, sowie seiner Unteransprüche vorgeschlagen.

[0015] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den Zeichnungen nähererläutert, wobei Fig. 1 die Komponenten des Sitzmöbels in der Ausführung mit einem sich au¬ßerhalb des Sitzmöbels befindlichen Rechenwerk (106), das durch Kabel (105) mit den Senso¬ren für Abtastung der Fingerbewegungen (101), Drehwinkelbestimmung (102), Verschiebungs¬bestimmung (103) sowie dem Vibrationselement (104) verbunden ist Fig. 2 die Arbeitshaltungdes Operators, sowie die Position der Sensoren (101) zum Abtasten der Fingerbewegungen,zeigen.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Sitzmöbel, dadurch gekennzeichnet, dass in den Armlehnen optoelektronische oderelektrostatische Sensoren (101), zur berührungslosen Abtastung der Fingerbewegungendes Operators eingebaut sind, wobei die Sensoren drahtlos oder mittels Kabel mit einerRecheneinheit (106) verbunden sind, welche das geometrische Modell des Raumes, indem sich das Sitzmöbel befindet, gespeichert hat, sowie die Positionen aller steuerbarenGeräte im Raum, sowie eine Liste von Steuerbefehlen mit den dafür festgelegten Finger¬bewegungen, wodurch die Recheneinheit (106) in der Lage ist, sowohl die Fingerrichtun¬gen zur Auswahl des zu steuernden Gerätes, als auch die Fingerbewegungen zur Auswahldes auszuführenden Steuerbefehles zu ermitteln, und bei ausgewähltem Gerät und Steu¬erbefehl, diesen Befehl an das zu steuernde Gerät zu senden.
2. 2. Sitzmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es drehbar ist, und im dreh¬baren Teil einen Sensor (102) zur Messung des horizontalen Drehwinkels eingebaut hat,welcher mit der Recheneinheit verbunden ist, und von dieser zur Bestimmung der Finger¬positionen und Fingerrichtungen verwendet wird.
3. 3. Sitzmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Wippfunktion habenkann, und in diesem Fall einen Sensor (102) zur Messung des vertikalen Drehwinkels imschwenkbaren Teil des Sitzmöbels eingebaut hat, welcher mit der Recheneinheit (106)verbunden ist, und von dieser zur Bestimmung der Fingerpositionen und Fingerrichtungenverwendet wird.
4. 4. Sitzmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es verschiebbar ist, undeinen Sensor (103) zur Messung der Verschiebungsdaten eingebaut hat, welcher mit derRecheneinheit (106) verbunden ist, und von dieser zur Bestimmung der Fingerpositionenund Fingerrichtungen verwendet wird.
5. 5. Sitzmöbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Vibrationselement(104) im Rückenteil eingebaut hat, mit dessen Hilfe die damit verbundene Recheneinheit(106) taktile Nachrichten an den in besagtem Sitzmöbel (1) sitzenden Operator schickenkann. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen