CN107636567A - 用于运行操作装置的方法以及用于机动车的操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(10)的操作装置(20)的方法，其中借助操作装置(20)的检测装置(26)以无接触的方式检测使用者(14)的操作手势以及执行所述操作手势的至少一个空间位置，并且然后如果已经检测出所述至少一个空间位置位于预先确定的交互空间(28)内，则基于操作手势来控制机动车(10)的功能(F)，其中为了确定交互空间(28)，识别由使用者(14)执行的、预先确定的规定手势，检测至少一个执行该规定手势的位置(P1、P2)，并且确定规定手势的至少一个所检测的位置(P1、P2)作为交互空间(28)的坐标。此外，本发明还涉及一种用于机动车(10)的用于控制机动车(10)的功能(F)的操作装置(20)。

Description

用于运行操作装置的方法以及用于机动车的操作装置

技术领域

本发明涉及一种用于运行机动车的操作装置的方法，其中借助操作装置的检测装置以无接触的方式检测使用者的操作手势以及执行该操作手势的至少一个空间位置，并且然后如果检测到所述至少一个空间位置位于预先确定的交互空间内，则基于操作手势来控制机动车的功能。此外本发明还涉及一种机动车的操作装置。

背景技术

操作装置以多种多样的方式由现有技术已知。这种操作装置例如可以——如在文本DE 10 2011 102 038 A1中描述的那样——用于控制家用自动化系统。操作装置也可以设置在机动车中，以便能控制例如机动车的信息娱乐系统或其它功能。这种操作装置还能借助人员例如利用其手执行的操作手势运行以控制功能，这种操作装置同样已经由现有技术已知。例如在文本DE 102 33 233 A1中公开了用于识别操作手势的方法。此外，文本US2015/0025740 A1示出了，通过检测在有效的检测区域内的操作手势，能够激活用于控制机动车的功能的手势控制。

该有效的检测区域通常是预先确定的交互空间，用于控制功能的操作手势应在该交互空间内部执行，以便例如防止不经意地或者说无意地控制功能。在此可能的是，这种预先确定的交互空间不能同样地适用于每个乘客或者说每个使用者，因为该预先确定的交互空间例如由于使用者当前座位的原因而位于其可达范围之外。

发明内容

本发明的目的是，就如何能够利用操作装置以特定于使用者且特别可靠的方式控制机动车的功能给出一种解决方案。

所述目的根据本发明通过一种具有独立权利要求所述的特征的用于运行操作装置的方法以及一种操作装置来实现。本发明的有利的设计方案是从属权利要求、说明书以及附图的内容。

根据本发明的方法用于运行机动车的操作装置，借助该操作装置能控制机动车的功能。在该方法中，借助操作装置的检测装置以无接触的方式检测使用者的操作手势以及执行所述操作手势的至少一个空间位置，并且然后如果检测到该至少一个空间位置位于预先确定的交互空间内，则基于操作手势来运行机动车的功能。此外，为了确定交互空间，对使用者执行的、预先确定的规定手势加以识别，检测执行该规定手势的至少一个的位置，并且确定该规定手势的所检测到的至少一个位置作为交互空间的坐标。

利用操作装置能够例如借助使用者的操作手势来控制信息娱乐系统、例如机动车的输入板的功能以及控制其它功能，例如机动车的玻璃升降器或照明设备的功能。为此，操作装置具有检测装置，该检测装置特别是布置在机动车的内室或者客舱内并且借助合适的传感器元件检测位于客舱中的使用者的操作手势。这种检测装置可以例如是2D或3D摄像机。但只有当使用者在预先确定的交互空间内或操作空间内执行了操作手势时，也就是只有当检测装置检测到该操作手势的至少一个检测到的位置位于交互空间内时，才通过由检测装置检测到的使用者的操作手势引起功能控制或功能触发。

在此根据本发明规定，交互空间可以由使用者自行限定或者说确定。为此，使用者执行由检测装置检测和识别的、预先确定的规定手势。其中例如由控制装置将该交互空间的至少一个坐标确定作为使用者执行规定手势的位置。这意味着，在一个共同的坐标系中、例如在机动车的内室中，交互空间的所述至少一个坐标和所述规定手势的至少一个位置相同。换句话说，使用者可以通过由其执行的规定手势的位置自行确定其个人的交互空间的位置。交互空间例如可以存储在操作装置的存储装置中。在随后由检测装置检测到使用者的操作手势时，可以例如由操作装置的控制装置来检查该操作手势是否是在由使用者限定的交互空间内执行的。

因此使用者或者说乘客能以有利的方式例如基于其在机动车内室中的当前座位来限定对其合适的交互空间并且由此能够简单且可靠地控制机动车的功能。

特别优选地，只要识别出使用者的两只手的预先确定的激活状态，则激活交互空间确定。手相对于彼此从激活状态到手的最终状态的预先确定的相对运动被检测作为所述规定手势，并且手在执行该相对运动时的位置被检测作为所述至少一个位置。其中手在最终状态的位置被确定为交互空间的外部边界的坐标。为了开启或激活交互空间确定，使用者使其手处于预先确定的激活状态，该激活状态由检测装置被识别为激活状态。从该激活状态开始，使用者使其手根据预先确定的相对运动彼此相对运动。使用者执行预先确定的相对运动，直至其手占据能由使用者自行确定的最终状态。在此由检测装置来检测手在执行相对运动时的位置，特别是手在最终状态中的最终位置。交互空间的外部边界被设定为最终位置。因此，使用者根据将其手在最终状态中定位在何处能以有利的方式不仅确定了交互空间的位置，而且还确定了交互空间的大小或者说空间尺寸。

根据本发明的一种优选实施方式，作为预先确定的相对运动，检测手沿着第一空间方向从激活状态到最终状态的彼此分开，手在激活状态中相对彼此具有第一间距，手在最终状态中具有比第一间距更大的第二间距。由手在最终状态中的位置限定的交互空间的第一空间尺寸在此具有第二间距。通过手彼此分开，使用者因此在其手之间撑开一区域并且通过其手的最终位置确定了交互空间沿第一空间方向的第一空间尺寸。这种被预先确定用于限定交互空间的相对运动对于使用者来说是特别直观地且因此能够简单地执行。在此通过使用者的手的可由其视觉和触觉感知的分开，使用者清楚地了解交互空间的位置和尺寸。

优选为交互空间的沿垂直于第一空间方向取向的第二空间方向的第二空间尺寸确定第二间距，并且为交互空间的沿垂直于第一空间方向和第二空间方向取向的第三空间方向的第三空间尺寸确定第二间距。沿所有三个空间方向的三个空间尺寸因此例如由控制装置被规定为由检测装置检测的第二间距。换句话说这意味着，使用者使其手沿第一空间方向分开直至第二间距，并且因此不仅确定了沿第一空间方向的空间尺寸，而且还确定了沿第二空间方向和第三空间方向的空间尺寸。因此，使用者可以借助其手的唯一一次相对运动规定整个交互空间的空间大小。当使用者例如沿作为第一空间方向的水平空间方向分开其手时，则该使用者因此确定了交互空间的宽度值。同时由此还确定了交互空间的高度和深度，例如由控制装置确定为宽度值。换句话说这意味着，使用者利用其手例如建立立方体或正六面体，其中手在激活状态中的位置位于立方体内、特别是位于立方体的中心区域中。因此使用者能够特别简单地限定交互空间。

根据本发明的一种实施方式，作为激活状态，识别手的手掌接触。为了限定交互空间，使用者例如可以使其接触的手掌沿作为第一空间方向的水平空间方向分开。替选地或附加地，作为激活状态，识别出一只手的至少两根手指与另一只手的至少两根手指的接触。为此，使用者例如可以利用其中一只手的食指接触另一只手的拇指并且利用其中一只手的拇指接触另一只手的食指。换句话说使用者利用其食指和拇指形成一个框，其中使用者为了限定交互空间可以使其手沿作为第一空间方向的对角线方向分开。因此例如由控制装置，通过对角线的长度以及手在最终状态中的位置来确定交互空间的空间尺寸以及其坐标。这种激活状态一方面对于使用者来说能特别简单地执行，并且另一方面通常不会是使用者无意执行的运动。因此，可以通过操作装置特别可靠地识别出使用者计划进行交互空间确定。

本发明的一种有利的实施方式提出，在操作装置的显示装置上以图像的方式为使用者显示为了确定交互空间而要执行的规定手势。换句话说，为此为使用者给出了指导，指导使用者如何能限定其个人的交互空间。为此可以在显示装置上——该显示装置能以显示屏的形式布置在机动车的内室中——例如显示连续影像，该连续影像示出了在执行规定手势时的人员或仅人员的手。借助显示装置使使用者能够特别方便地确定交互空间。

还可以规定，在显示装置上为使用者给出与下述情况相关的光学反馈或者说视觉反馈：交互空间的确定过程是否已经起作用，即检测装置是否已经识别出预先确定的规定手势并且正确地确定了交互空间，或者是否必须重复该过程。还可以在显示装置上或者借助机动车的其它信号输出装置用于信号告知使用者：使用者的手在执行操作手势以用于控制机动车的功能时是否位于由其限定的交互空间内。

在本发明的一种设计方案中，确定紧邻交互空间的公差范围/容差范围。其中如果操作手势在交互空间内和/或在公差范围内执行，则也控制功能。这一点是特别有利的，因为使用者即使在不再清楚他所限定的交互空间的精确尺寸或其精确的位置并且因此不经意地在交互空间外部附近执行其操作手势时，也能够借助操作装置操作机动车的功能。

优选地，在检测到另一规定手势时确定新的交互空间。在此只有当在新的交互空间内执行了操作手势时，才控制机动车的功能。这意味着，事先由使用者确定的交互空间可以通过执行新的规定手势而被改写。这一点在下述情况下是特别有利的：使用者例如改变了其座位，并且之前确定的交互空间的位置和/或尺寸不再适用于在新座位的使用者。因此，使用者例如可以针对每个座位限定使其能够舒适地控制机动车的行动和功能的交互空间。

还可以规定，为了提供个性化的交互空间，除了规定手势外，还检测执行规定手势的使用者，并且针对每个使用者存储由其确定的、用于控制功能的个性化的交互空间。因此，对于机动车的每个使用者来说都可以检测到一个自己的交互空间，并且将其例如存储在操作装置的存储装置上。该个性化的交互空间于是可以被提供给相应的、由检测装置识别出的使用者。

此外本发明涉及一种用于机动车的、用于控制机动车的功能的操作装置，包括：检测装置，该检测装置用于以无接触的方式检测使用者的操作手势以及该操作手势的至少一个空间位置；控制装置，该控制装置用于基于执行的操作手势来控制功能，其中所述控制装置被设计用于，仅在下述情况下控制功能，即所述至少一个通过检测装置检测的位置位于预先确定的交互空间内。此外，检测装置被设计用于，识别由使用者执行的、预先确定的用于确定交互空间的规定手势，并且检测至少一个执行该规定手势的位置。控制装置被设计用于，确定规定手势的至少一个所检测到的位置作为交互空间的坐标。

关于根据本发明的方法提出的优选实施方式和其优点相应地适用于根据本发明的操作装置。

附图说明

下面借助实施例以及参照附图详细阐述本发明。其中示出了：

图1示出了具有根据本发明的操作装置的实施例的机动车的示意图；

图2a示出了两只手在规定手势时的激活状态的示意图；且

图2b示出了两只手在规定手势时的最终状态的示意图。

具体实施方式

在附图中，相同的以及功能相同的元件具有相同的附图标记。

下面阐述的实施例是本发明的优选实施例。在该实施例中，实施例的所描述的组件分别是各个要彼此无关地看待的特征，所述特征还分别彼此无关地进一步构成本发明并且在此还单独地或以不同于所示出的组合的方式被视为本发明的组成部分。此外所述实施例还能通过本发明的其它已经描述的特征来补充。

图1示出了具有操作装置20的机动车10，使用者14可以借助该操作装置来操控机动车10的功能F。使用者14在此在机动车10的内室12中坐在机动车10的后座16上、特别是坐在舒适的、后靠的座位中。要控制的功能F在此例如是输入板或触敏的显示屏形式的显示装置38的功能，该显示装置布置在机动车10的前座18的靠背上并且特别是布置在使用者14的可达范围之外。换句话说，使用者14不能通过触摸该触敏显示屏来控制该触敏显示屏的功能F。但使用者14仍能以无接触的方式借助使用者14利用其手22、24执行的操作手势来控制机动车10的该功能F。为了检测使用者14的操作手势以及为了检测使用者14的手22、24的至少一个位置，操作装置20具有例如所谓的飞行时间摄像机(Time-of-Flight-Kamera)形式的检测装置26。为了避免无意地错误触发或错误控制功能F，操作装置20的控制装置40被设计用于，仅在由检测装置26检测出使用者14在预先确定的交互空间28内实施了操作手势的情况下，才控制功能F。

在此规定，使用者14可以自行限定或确定交互空间28，特别是在机动车10的内室12内的交互空间28的位置以及尺寸。从而使用者14例如可以根据其座位如此确定交互空间28，使得使用者可以舒适地且简单地在交互空间28内实施操作手势用于控制功能F。为此使用者14利用其手22、24执行预先确定的规定手势，该规定手势由检测装置26检测到并被识别为规定手势。此外还检测该规定手势的至少一个位置或检测使用者14在执行规定手势时的手22、24的至少一个位置，并且例如由操作装置20的控制装置40将其确定为交互空间28的坐标。

为开始交互空间28的确定，由检测装置26识别使用者14的手22、24的预先确定的激活状态34。该预先确定的激活状态34的实施例借助在图2a中示出的手22、24显示。这种激活状态34例如可以由使用者14的手22、24的手掌30、32接触来呈现。从该激活状态34开始，使用者14这时使其手22、24根据预先确定的相对运动来运动。手22、24沿着第一空间方向R1、例如沿着水平的空间方向的彼此分开可以作为这种预先确定的相对运动被检测装置26识别出。手22、24的相对运动被一直实施至手22、24的最终状态36。手22、24的最终状态36的实施例借助在图2b中示出的手22、24显示。

在根据图2b的最终状态36中，手22、24彼此间具有间距a，该间距可由使用者14自由确定。通过该间距a确定了交互空间28沿着第一空间方向R1的第一空间尺寸A1。此外可以规定，例如由控制装置40来确定在垂直于第一空间方向R1取向的第二空间方向R2上的第二空间尺寸A2以及在垂直于第一空间方向R1且垂直于第二空间方向R2取向的第三空间方向R3上的第三空间尺寸A3也具有间距a。因此通过手22、24彼此分开拉开了假想的立方体，该立方体例如由控制装置40确定为针对使用者特定的交互空间28，并且例如存储在操作装置20的未示出的存储装置中。

此外，由检测装置26检测手22、24在执行相对运动时占据的位置。在图2b中例如示出了手22、24的最终位置P1、P2，其中手22在手22、24的最终状态中占据位置P1，并且手24在手22、24的最终状态中占据位置P2。位置P1、P2在此被限定为交互空间28的外部边界的坐标。在机动车10的内室12中的固定的坐标系中，手22、24的位置P1、P2与交互空间28的外部边界的坐标相同。

附加地可以规定，在操作装置20的显示装置38上、例如输入板上——该输入板布置在前座18的靠背中，为使用者14例如以连续影像形式显示用于确定交互空间28的规定手势。也就是就如何能够限定其个人的交互空间28对使用者14给出视觉指导。

因此使用者14可以通过规定手势来在机动车10的内室12中确定交互空间28的位置以及交互空间28的大小、即空间尺寸A1、A2、A3。此外例如可以由控制装置40规定邻接交互空间28的公差范围，其中如果由检测装置26检测出使用者14例如在交互空间28之外、但在邻接的公差范围内执行了用于控制功能F的操作手势，则控制装置40也控制功能F。

Claims (10)

1.一种用于运行机动车(10)的操作装置(20)的方法，其中借助操作装置(20)的检测装置(26)以无接触的方式检测使用者(14)的操作手势以及执行所述操作手势的至少一个空间位置，然后如果已经检测出所述至少一个空间位置位于预先确定的交互空间(28)内，则基于操作手势来控制机动车(10)的功能(F)，

其特征在于，

为了确定交互空间(28)，识别由使用者(14)执行的、预先确定的规定手势，检测至少一个执行该规定手势的位置(P1、P2)，确定规定手势的至少一个所检测到的位置(P1、P2)作为交互空间(28)的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，只要识别出使用者(14)的两只手(22、24)的预先确定的激活状态(34)，则激活交互空间确定，作为所述规定手势检测手(22、24)从激活状态(34)到手(22、24)的最终状态(36)的预先确定的相对运动，并且作为所述至少一个位置检测手(22、24)在执行相对运动时的位置(P1、P2)，其中手(22、24)在最终状态(36)的位置(P1、P2)被确定为交互空间(28)的外部边界的坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，作为预先确定的相对运动，检测手(22、24)沿着第一空间方向(R1)从激活状态(34)到最终状态(36)的彼此分开，手(22、24)在激活状态相对于彼此具有第一间距，手(22、24)在最终状态具有比第一间距更大的第二间距(a)，其中交互空间(28)的、通过手(20，22)在最终状态(36)的位置(P1、P2)界定的第一空间尺寸(A1)具有第二间距(a)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为交互空间(28)的沿垂直于第一空间方向(R1)取向的第二空间方向(R2)的第二空间尺寸(A2)确定第二间距(a)，并且为交互空间(28)的沿垂直于第一空间方向(R1)和第二空间方向(R2)取向的第三空间方向(R3)的第三空间尺寸(A3)确定第二间距(a)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，作为激活状态(34)，识别手(22、24)的手掌(30、32)的接触和/或一只手(22)的至少两根手指与另一只手(24)的至少两根手指的接触。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在操作装置(20)的显示装置(38)上以图像的方式为使用者(14)显示为了确定交互空间(28)而要执行的规定手势。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，确定紧邻交互空间(28)的公差范围，如果操作手势在交互空间(28)内和/或在公差范围内执行，则控制功能(F)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在检测到另一规定手势时确定新的交互空间(28)，其中只有当在新的交互空间(28)内执行了操作手势时，才控制功能(F)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了提供个性化的交互空间(28)，除了规定手势外，还检测执行规定手势的使用者(14)，并且针对每个使用者(14)存储由其确定的、用于控制功能(F)的个性化的交互空间(28)。

10.一种用于机动车(10)的、用于控制机动车(10)的功能(F)的操作装置(20)，包括：检测装置(26)，该检测装置用于检测使用者(14)的操作手势以及该操作手势的至少一个空间位置；控制装置(40)，该控制装置用于基于执行的操作手势来控制功能(F)，其中所述控制装置(40)被设计用于，仅在下述情况下控制功能(F)：即所述至少一个通过检测装置(26)检测到的位置位于预先确定的交互空间(28)内，

其特征在于，

检测装置(26)被设计用于，识别由使用者(14)执行的、预先确定的用于确定交互空间(28)的规定手势，检测至少一个执行该规定手势的位置(P1、P2)，并且控制装置(40)被设计用于，确定规定手势的至少一个所检测到的位置(P1、P2)作为交互空间(28)的坐标。