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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben
von zumindest zwei Funktionskomponenten eines Systems.
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Die
Steuerung von verschiedensten Komponenten in Systemen erfolgt in
der Regel durch Schalter, Drehsteller, Tastaturen oder beispielsweise
auch Joysticks. Bekannt sind auch virtuelle Bedienelemente, die
beispielsweise durch eine Interpretation von Gesten einer Hand repräsentiert
sind, die für
eine derartige Steuerung eingesetzt werden. Diese bekannten Bedienelemente
ermöglichen
sowohl die Übersetzung
von translatorischen als auch von rotatorischen Bewegungen in Maschinenanweisungen. Insbesondere
Joysticks weisen hierbei Vorteile gegenüber herkömmlichen Bedienelementen auf.
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In
modernen Fahrzeugen erfolgt die Bedienung von Fahrzeugfunktionen
oder Betriebszuständen
von Komponenten des Fahrzeugs durch den Fahrer zumeist mit Hilfe
von haptischen Bedienelementen. Vereinzelt kommt auch eine Bedienung durch
eine Spracheingabe zur Anwendung.
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Darüber hinaus
ist es bekannt, eine Bedienung durch eine Interpretation von Gesten
vorzunehmen. So ist aus der
DE
42 01 934 A1 ein Datenverarbeitungssystem bekannt, welches
Gestik erkennt und Befehle zur Steuerung des Datenverarbeitungssystems übersetzt.
Darüber
hinaus ist aus der
EP
1 408 443 A1 ebenfalls ein System bekannt, indem eine Funktionssteuerung über eine
Gestikerkennung erfolgt. Die Gestikerkennung kann dabei beispielsweise
verschiedene Hand- bzw. Fingerstellungen umfassen, welche mittels
einer 2D- oder 3D-Kamera erfasst werden. Den jeweiligen Hand- und
Fingerstellungen werden Aktionen zugeordnet. Die Interpretation
kann sowohl auf statischen Gesten beruhen als auch bestimmte Bewegungsabläufe nutzen.
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Bei
einer reinen Gestikbedienung muss die Anzahl an unterschiedlichen
Gesten aus Gründen der
Eindeutigkeit gering gehalten werden. Somit ist die Anzahl der unterschiedlichen
Funktionen, die auf Basis einer Gestikinterpretation ausgelöst werden können, ebenfalls
sehr begrenzt. Darüber
hinaus müssen
Vorkehrungen getroffen werden, damit Bewegungen eines Benutzers
nicht als ungewollte Gesten interpretiert werden und zu unbeabsichtigten Funktionsauslösungen führen.
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Des
Weiteren ist aus der
DE
102 42 890 A1 ein Sensorarray bekannt, mit dessen Hilfe
3D-Gesten der Hand aufgenommen werden können. Es wird ein Systemdialog
zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrer beschrieben, bei dem das Fahrzeug über eine Sprachausgabe
den Fahrer zu Aktionen auffordert und Aktionen in Form von Fahrergesten
detektiert. Der Dialog findet somit lediglich derart statt, dass
der Fahrer nur Gesten ausführt,
welche vom System detektiert werden und lediglich das System eine Sprachausgabe
durchführt.
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Darüber hinaus
ist aus der
DE 103
08 415 D3 ein Verfahren zur Steuerung einer Sitzeinstellung
eines Fahrzeugs bekannt. Mittels einer Innenraum-Kamera werden Bilder zumindest eines
Teils einer auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Person erfasst, wobei mittels
einer Steuereinheit die Steuerung der Sitzeinstellung erfolgt. In
der Steuereinheit werden die von der Innenraum-Kamera erfassten
Bilder mit in der Steuereinheit abgespeicherten Bewegungsarten verglichen
und bei Erkennung einer abgespeicherten Bewegungsart wird eine dieser
Bewegungsart zugeordnete Sitzeinstellung vorgenommen. Die Steuerung
der Sitzeinstellung kann durch eine Spracheingabe aktiviert werden.
Mit dem bekannten Verfahren wird somit lediglich eine einzige Komponente
eines Fahrzeugs gesteuert und die Komplexität einer Kombination aus Sprache
und Gestik ist dabei relativ gering.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zu schaffen, bei der eine Mehrzahl an Komponenten eines Systems mittels
Gestik und Akustik aufwandsarm und sicher betrieben werden können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch
1 aufweist, und eine Vorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch
13 aufweist, gelöst.
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Bei
einem lösungsgemäßen Verfahren
zum Betreiben von zumindest zwei Funktionskomponenten eines Systems
wird eine Auswahl einer Funktionskomponente zum weiteren Bedienen
dieser Funktionskomponente durch zumindest ein akustisches Signal
getroffen. Dieses akustische Signal wird vorab durch einen Zuteilungsvorgang
der jeweiligen Funktionskomponente spezifisch zugeordnet. Somit wird
durch Erzeugen eines spezifischen akustischen Signals eine diesem
Signal zugeordnete Funktionskomponente individuell ausgewählt. Nachdem
eine derartige Auswahl einer Funktionskomponente erfolgt ist, wird
eine Funktion und/oder ein Betriebszustand einer ausgewählten Funktionskomponente
abhängig
von Gesten eines Bedieners eingestellt. Beim lösungsgemäßen Verfahren wird somit eine
Kombination aus Akustik und Gestik für die Initialisierung und weitere
Bedienung einer Funktionskomponente durchgeführt. Aus einer Mehrzahl an
Funktionskomponenten kann dadurch in einfacher und aufwandsarmer
Weise eine präzise
Auswahl erfolgen und eine einfache und aufwandsarme weitere Einstellung
bzw. Betätigung
dieser Funktionskomponente durchgeführt werden. Darüber hinaus
ist das lösungsgemäße Verfahren
derart konzipiert, dass eine vorgebbare Mehrzahl unterschiedlicher
Gesten für
das Einstellen einer Funktionskomponente zugrunde gelegt werden und
zumindest einer dieser Gesten bei beiden Funktionskomponenten einer
jeweils komponentenspezifischen Einstellung einer Funktion und/oder
einem Betriebszustand zugeordnet wird. Dadurch kann erreicht werden,
dass die Anzahl der Gesten relativ gering gehalten werden kann und
zumindest eine dieser Gesten aus dem Satz an unterschiedlichen Gesten, bevorzugt
alle Gesten, für
die individuelle Einstellung von Funktionen und/oder Betriebszuständen für Funktionskomponenten
verwendet werden können. Dadurch
ist es nicht mehr erforderlich, eine Vielzahl an unterschiedlichen
Gesten bereitzustellen, welche jeweils nur für eine bestimmte Funktionskomponente und
deren Einstellung verwendet werden können, sondern eine relativ
geringe Anzahl an Gesten kann grundlegend für das Einstellen aller Funktionskomponenten
verwendet werden. Eine solche zugrunde gelegte Geste wird dann komponentenspezifisch
einer Funktion und/oder einem Betriebszustand zugeordnet, so dass
ein und dieselbe Geste bei unterschiedlichen Funktionskomponenten
das Einstellen verschiedener Funktionen und/oder Betriebszustände bewirkt.
Des Weiteren wird dann bei dem lösungsgemäßen Verfahren
abhängig
von einem Erfassen und einem Erkennen einer Geste durch eine Erfassungsvorrichtung
eine der erfassten Geste zugeordnete Funktion und/oder ein Betriebszustand
der ausgewählten
Funktionskomponente eingestellt.
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Mit
der bewussten Initialisierung und Auswahl einer Funktionskomponente
wird somit im Vergleich zu bekannten Verfahren und Vorrichtungen eine
ungewollte Interpretation von Fahrerbewegungen als Gesten, welche
ein Einstellen von Funktionen dieser Komponente bewirken, verhindert.
Darüber
hinaus kann die Anzahl an Gesten gering gehalten werden, so dass
nur ein relativ geringer Lernaufwand beim Bediener bzw. Fahrzeugnutzer
erforderlich ist. Dennoch kann durch die Kombination von Akustik und
Gestik ein großer
Umfang an Kommandos ermöglicht
werden und für
eine Mehrzahl an Funktionskomponenten bereitgestellt werden. Durch
eine derartige Kombination von Akustik und Gestik kann eine umfangreiche
Baumstruktur von Bedienkommandos erzeugt werden. Die einzelnen Äste einer
derartigen Baumstruktur werden durch Initialisierung mit geeigneten
akustischen Schlüsselkommandos
zugänglich. Jedem
dieser Äste
ist dann ein Satz an Gesten, welche statisch oder dynamisch sein
können,
zugeordnet. Der zugrunde gelegte Satz an Gesten wird in sämtlichen Ästen der
Baumstruktur verwendet. Die Gesten haben somit abhängig vom
vorhergehenden akustischen Schlüsselsignal
unterschiedliche Bedeutungen. Die Menü- bzw. Baumstruktur der Gestikbedienung
erlaubt eine übersichtliche
intuitive Gestaltung der Bedienoberfläche. Bei einer gestengesteuerten
Fahrzeugbedienung entfällt
das Tasten nach haptischen Bedienelementen, deren Position vor allem
bei beispielsweise Nachtfahrten zum Teil schwer zu finden ist. Gesten
können
in einem weiten Erfassungsbereich der Erfassungsvorrichtung ausgeführt werden
und können
bevorzugt unabhängig
vom Ausführungsort
interpretiert werden. Zudem kann der Fahrer damit Bedienfunktionen
ohne Blickabwendung von der Fahrbahn auslösen, wodurch die Fahrsicherheit
wesentlich erhöht
wird. Darüber
hinaus ist Gestik intuitiv und bietet die Möglichkeit, einfach und schnell
neue Bedienkonzepte zu lernen.
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Als
akustisches Signal, welches zur Auswahl einer Funktionskomponente
erzeugt wird, kann bevorzugt ein Sprachsignal erzeugt werden. Dadurch kann
eine sehr einfache und doch präzise
Auswahl ermöglicht
werden, da spezifische Worte zugrunde gelegt werden können, welche
die jeweilige Funktionskomponente eindeutig charakterisieren. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass ein Schlüsselwort „Audio" vorgesehen wird, wenn eine als Audioanlage
ausgebildete Funktionskomponente ausgewählt werden soll. Ebenso kann
beispielsweise als Schlüsselwort „Klima" oder „Klimaanlage" vorgesehen werden
und einer als Klimatisierungsvorrichtung vorgesehenen Funktionskomponente
zugeordnet werden. Eine derartige eindeutige Zuordnung von Schlüsselwörtern ermöglicht auch
ein sehr einfaches Auswählen derartiger
Funktionskomponenten, da der Benutzer bzw. Bediener lediglich die
vorgesehene Komponente mit der dafür üblichen Bezeichnung aussprechen
muss. Das Merken von schwierigen oder abwägigen Codewörtern ist daher nicht erforderlich.
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Als
akustisches Signal kann jedoch auch lediglich ein einfaches Audiosignal
erzeugt werden. Als Audiosignal kann beispielsweise ein Ton mit
einer bestimmten Frequenz oder aber auch eine Sequenz von mehreren
Tönen erzeugt
werden, wobei ein derartiges Audiosignal vorab spezifisch einer
Funktionskomponente zugeordnet wird. Diese Ausgestaltung ist besonders
dann vorteilhaft, wenn ein Fahrzeugnutzer sprachlich behindert oder
eingeschränkt
ist und eine Initialisierung und Auswahl einer Funktionskomponente
durch ein eindeutiges Sprachsignal nur eingeschränkt oder nicht möglich ist.
Dieses akustische Signal kann beispielsweise auch ein durch den Bediener
erzeugter Pfeifton sein oder in sonstiger Weise erzeugt werden.
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Vorzugsweise
werden die unterschiedlichen Gesten vorab als fester vorgegebener
Satz vorgegeben und jede Geste wird komponentenspezifisch einer
Funktion und/oder einem Betriebszustand zugeordnet. Bei dieser Ausführung wird
somit eine feste und unveränderliche
Anzahl an Gesten vorgegeben, welche auch bereits bestimmten Funktionen und/oder
Betriebszuständen
genau zugeordnet werden, wobei von einem Nutzer diese genauen Gesten gelernt
werden müssen
und die Zuordnung zu Funktionen und/oder Betriebszuständen dem
Nutzer bekannt sein muss.
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Durch
einen derartig festen unveränderlichen
Satz an Gesten kann somit eine Einheitlichkeit bei der Auswahl und
Einstellung der Funktionskomponenten erreicht werden, so dass auch
eine Bedienung der Funktionskomponenten unabhängig von einem Bediener bzw.
Nutzer stets gleich erfolgen kann. Die Funktionskomponenten des
Systems können
somit von verschiedensten Bedienern in gleicher Art und Weise betrieben
werden.
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Es
kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eine Geste durch einen
Bediener individuell vorgegeben wird und individuell durch den Bediener
einer Funktion und/oder einem Betriebszustand einer Funktionskomponente
zugeordnet wird. Durch diese Ausgestaltung kann erreicht werden,
dass ein Bediener sich individuell einen Satz an für ihn bevorzugten und
gewünschten
Gesten zugrundelegen kann und diese von ihm bevorzugten Gesten einzeln
dann auch einer Funktion und/oder einem Betriebszustand einer Funktions komponente
gemäß dem Wunsch des
Bedieners zugeordnet werden. Durch diese Ausgestaltung kann eine
Individualisierung ermöglicht werden
und bevorzugten Gestiken eines Bedieners Rechnung getragen werden.
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Bevorzugt
ist bei einer derartigen Ausgestaltung vorgesehen, dass prinzipiell
zu Beginn des Betreibens der Funktionskomponenten überprüft wird, welcher
Bediener gegenwärtig
ist und welcher Satz an individuellen Gesten und Zuordnungen dieser Gesten
zu Funktionen oder Betriebszuständen
der Funktionskomponenten zugrunde gelegt und abgespeichert ist.
Durch diese Ausgestaltung kann dann wiederum erreicht werden, dass
verschiedenste Bediener, welche verschiedenste individuelle Sätze an Gesten
und Zuordnungen zu Funktionen und/oder Betriebszuständen konzipiert
haben, ein Betreiben dieser Funktionskomponenten durchführen können. Bei
Fahrzeugen können
beispielsweise verschiedene Nutzer dann individuelle Gestiksätze programmieren.
Um dann jedoch den jeweils gegenwärtigen Nutzer zu Erkennen und
auch dessen individuell zusammengestellten Gestiksatz entsprechend
einer gewünschten
Einstellung zugrunde zu legen, ist bevorzugt eine Nutzererkennung
vorzusehen. Diese kann in einer einfachen Bilderfassung, beispielsweise
des Kopfes des Nutzers, vorteilhafter Weise bereits beim Einsteigen
in das Fahrzeug oder Starten des Fahrzeugs, durchgeführt werden.
Um Verwechslungen vermeiden zu können,
kann zusätzlich
oder anstatt einer einfachen Bilderfassung eine Identifizierung über Biometrik
erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein Nutzer anhand
seines Fingerabdrucks oder seiner Augeniris eindeutig erkannt wird und
dann die von diesem Nutzer zugrunde gelegten Gesten verwendet und
im Hinblick auf Einstellungen richtig interpretiert werden
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Bevorzugt
wird bei einer derartigen individuellen Zusammenstellung von Gesten
und Zuordnungen der einzelnen Gesten zu bestimmten Funktionen und/oder
Betriebszuständen
der Funktionskomponenten zunächst
eine von einem Bediener zugrundegelegte Geste durch diesen ausgeführt und
von der Erfassungsvorrichtung erfasst und abgespeichert. Zumindest
die Erfassungsvorrichtung kann dazu in einem Lernmodus betrieben
werden, welcher von dem Nutzer vorher beispielsweise akustisch und/oder
manuell aktiviert werden kann. Ist die individuelle Geste im Lernmodus
erfasst, kann im Nachfolgenden der Bediener dieser individuellen
Geste verschiedene Funktionen und/oder Betriebszuständen verschiedener
Funktionskomponenten zuordnen. Die flexible und vielfältige Ausgestaltung
und Konzipierung kann dadurch gewährleistet werden.
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Bevorzugt
wird eine einer erfassten und erkannten Geste zugeordnete Einstellung
einer Funktion und/oder eines Betriebszustands einer ausgewählten Funktionskomponente
vor dem Ausführen der
Einstellung akustisch und/oder visuell durch das System bestätigt. Durch
diese Redundanz kann dem Sicherheitsaspekt Rechnung getragen werden,
da sich das System vor dem endgültigen
Ausführen
einer Einstellung nochmals über
die Richtigkeit rückversichert.
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Das
Einstellen der Funktion und/oder des Betriebszustands der ausgewählten Funktionskomponente
wird bevorzugt erst dann ausgeführt,
wenn eine akustische und/oder eine visuelle Bestätigung des Systems vom Bediener
akustisch und/oder durch eine Geste nochmals bestätigt wird.
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Vorzugsweise
wird die Art der Einstellung einer Funktion und/oder eines Betriebszustands
einer ausgewählten
Funktionskomponente abhängig
von der zeitlichen Dauer und/oder örtlichen Durchführung der
zugeordneten Geste ausgeführt.
Dadurch kann die vielfältige
Einstellungsmöglichkeit
und Flexibilität nochmals
erhöht
werden und es können
auch verschiedenste und auch schwierige Einstellungen durchgeführt werden.
Durch die zeitliche Dauer und/oder die örtliche Durchführung der
zugeordneten Geste kann somit eine Einstellung beispielsweise schnell
oder langsam oder beispielsweise auch wertmäßig hoch oder niedrig erfolgen.
Beispielsweise kann hier vorgesehen sein, dass die Einstellung einer Lautstärke einer
Audioanlage abhängig
von der zeitlichen Dauer einer durchgeführten und für das Einstellen dieser Lautstärke zugeordneten
Geste erfolgt.
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Die
Erfassungsvorrichtung ist bevorzugt als Detektor zur dreidimensionalen
Objekterfassung, insbesondere als Kamera, ausgebildet. Die Funktionskomponenten
sind bevorzugt als Komfort- und/oder Sicherheits- und/oder Informations- und/oder
Entertainmenteinheiten ausgebildet. Das System ist bevorzugt als
Fahrzeug ausgebildet. Prinzipiell ist das Verfahren bei allen Systemen
anwendbar, welche eine Mehrzahl an Funktionskomponenten aufweisen,
die unterschiedliche Funktionen und/oder Betriebszustände umfassen
können.
Die Fahrzeuge können
als Land-, Luft- oder Seefahrzeuge ausgebildet sein. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass dieses lösungsgemäße Verfahren auch in der Gebäudeleittechnik
oder Haustechnik realisiert wird. Bevorzugt wird es jedoch dort
eingesetzt, wo die Aufmerksamkeit und Konzentration eines Bedieners
im Allgemeinen und vorrangig auf andere Vorgänge, als diejenigen des Einstellens
der Funktionskomponenten gerichtet ist, oder zu richten ist.
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Als
Funktionskomponenten können
neben den bereits genannten Audioanlagen und Klimaanlagen, insbesondere
in einem Fahrzeug auch noch ein Navigationssystem oder sonstige
bild- und/oder tondarstellende Systeme durch das vorgeschlagene Verfahren
betrieben werden. Ebenso ist es jedoch möglich, eine Innenraumbeleuchtung
oder Richtungsblinker oder Scheinwerfer, insbesondere den Wechsel
zwischen Abblendlicht und Fernlicht, mit dem vorgeschlagenen Verfahren
zu betreiben. Diese Aufzählung
ist lediglich beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Auch hier
sei erwähnt, dass
prinzipiell alle elektronischen Funktionskomponenten in einem Fahrzeug
entsprechend bedient werden können.
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Eine
Vorrichtung zum Betreiben von zumindest zwei Funktionskomponenten
eines System umfasst neben den Funktionskomponenten auch eine Erfassungsvorrichtung,
wobei eine der Funktionskomponenten zum weiteren Bedienen durch
zumindest ein akustisches Signal auswählbar ist, wobei das akustische
Signal der Funktionskomponente spezifisch zugeordnet ist. Eine Funktion
und/oder ein Betriebszustand einer ausgewählten Funktionskomponente ist
abhängig
von Gesten eines Bedieners einstellbar. Eine vorgebbare Mehrzahl
unterschiedlicher Gesten ist für
das Einstellen einer Funktionskomponente zugrundegelegt und zumindest
eine der Gesten ist bei beiden Funktionskomponenten einer jeweils
komponentenspezifischen Einstellung einer Funktion und/oder einem
Betriebszustand zugeordnet. Abhängig
von einem Erfassen und einem Erkennen einer Geste durch eine Erfassungsvorrichtung
ist eine der erfassten Geste zugeordnete Funktion und/oder ein Betriebszustand
der ausgewählten Funktionskomponente
einstellbar. Die Vorrichtung ermöglicht
in einfacher und exakter Weise das Betreiben einer Mehrzahl von
unterschiedlichen Funktionskomponenten und ist insbesondere in einem
Fahrzeug ausgebildet.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen
der Vorrichtung anzusehen, welche entsprechende Mittel zum Ausführen dieser
Schritte aufweist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Die
einzige 1 zeigt eine schematische Darstellung
eines Kraftfahrzeugs in einer Draufsichtdarstel lung, in der ein
Ausführungsbeispiel einer
verbindungsgemäßen Vorrichtung
angeordnet ist.
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Das
Kraftfahrzeug 1 weist hier Räder 11, 12, 13 und 14 auf.
Darüber
hinaus umfasst das Kraftfahrzeug 1 ein Lenkrad 15 und
eine Vorrichtung 16 zum Betreiben von zumindest zwei Funktionskomponenten
des Kraftfahrzeugs 1. Die Vorrichtung 16 umfasst eine
optische Erfassungsvorrichtung 16a, welche im Ausführungsbeispiel
als Detektor zur dreidimensionalen Objekterfassung ausgebildet ist.
Die optische Erfassungsvorrichtung 16a kann als Stereokamera oder
als Kamerasystem, welches nach dem Laufzeitverfahren (Time-Off-Flight) funktioniert,
ausgebildet sein. Im Falle einer Stereokamera ist sicherzustellen, dass
die Detektionssicherheit bei der Objekterfassung, insbesondere auch
bei Nacht, gegeben ist. Falls die Signalempfindlichkeit der Kamera
hierfür nicht
ausreichen sollte, ist eine zusätzliche
Infrarotbeleuchtung des Fahrzeuginnenraums erforderlich. Die Erfassungsvorrichtung 16a ist
mit ihrem Erfassungsbereich 16b derart orientiert, dass
das Lenkrad 15 und ein Fahrer 2 des Kraftfahrzeugs 1 beobachtet werden
können.
Insbesondere ist der Erfassungsbereich 16b derart ausgerichtet,
dass Hände 21 und 22 sowie
ein Kopf 23 des Fahrers 2 erfassbar sind. Die Erfassungsvorrichtung 16a kann
zur Detektion von für
den Menschen sichtbarem oder unsichtbarem Licht ausgebildet sein.
Insbesondere wird dadurch auch der infrarote Wellenlängenbereich
umfasst.
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Darüber hinaus
umfasst die Vorrichtung 16 eine Steuereinheit 16c,
welche mit der optischen Erfassungsvorrichtung zum Datenaustausch
drahtlos oder aber auch drahtgebunden verbunden sein kann. Des Weiteren
weist die Vorrichtung 16 zwei Funktionskomponenten auf,
welche im Ausführungsbeispiel
als Audioanlage 16d und als Klimaanlage 16e ausgebildet
sind. Auch die Audioanlage 16d und die Klimaanlage 16e sind
mit der Steuereinheit 16c zum Signalaustausch verbunden.
Sowohl die Anzahl als auch die spezifische Ausgestaltung der Funktionskomponenten
in Form der Audioanlage 16d und der Klimaanlage 16e ist
lediglich beispielhaft gewählt
und zur näheren
Erläuterung
der Erfindung konkretisiert.
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Im
Ausführungsbeispiel
ist in der Steuereinheit 16c ein vorab fest vorgegebener
und unveränderlicher
Satz unterschiedlicher Gesten abgelegt. Im Ausführungsbeispiel ist eine erste
Geste dadurch spezifiziert, dass sie ein Hin- und Herdrehen des Kopfes 23 darstellt.
Eine weitere Geste ist dadurch konkretisiert, dass sie ein Nicken
des Kopfes 23 spezifiziert. Des Weiteren sind als fest
vorgegebene Gesten neben diesen vorab genannten dynamischen Gesten
auch statische Gesten abgelegt. Diesbezüglich ist als statische Geste
ein nach oben orientierter Daumen der rechten Hand 22 abgelegt.
Als weitere statische Geste ist ein waagrecht gerichteter Daumen
der rechten Hand 22 abgelegt. In entsprechender Weise sind
zwei weitere statische Gesten des Daumens der linken Hand 21 analog
zu den Daumenstellungen der rechten Hand 22 abgespeichert. Darüber hinaus
sind weitere dynamische Gesten abgespeichert, von denen eine eine
Bewegung des Daumens der rechten Hand 22 von einer waagrecht orientierten
Stellung in eine vertikal orientierte Stellung charakterisiert.
Entsprechend ist eine weitere dynamische Geste dahingehend abgelegt,
dass sie eine Bewegung dieses Daumens der rechten Hand 22 von
einer vertikalen Stellung in eine horizontale Stellung charakterisiert.
In analoger Weise sind auch derartige dynamische Gesten des Daumens
der linken Hand 21 abgelegt. Durch diesen Basissatz an Gesten
können
viele Kombinationen im Hinblick auf eine Einstellung von Funktionen
und/oder Betriebszustände
der Audioanlage 16d und 16e realisiert werden.
Darüber
hinaus sind die genannten beispielhaften Gesten sehr einfach auszuführen und
ermöglichen
dennoch stets den sicheren Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 und
die ununterbrochene Beobachtung der Verkehrssituation durch den
Fahrer 2.
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Jede
dieser unterschiedlichen und fest vorgegebenen Gesten ist einer
spezifischen Funktion und/oder einem spezifischen Betriebszustand
der Audioanlage 16d und der Klimaanlage 16e zugeordnet.
Im Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass der Geste des statischen nach oben bzw. vertikal
orientierten Daumens der rechten Hand 22 die Funktion des
CD-Spielers der Audioanlage 16d einerseits und die Funktion
einer ausschließlichen
Luftzuführung
an eine nicht dargestellte Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 1 der
Klimaanlage 16e andererseits zugeordnet ist. Der Geste
des waagrecht orientierten Daumens der rechten Hand 22 ist
die Funktion Radio der Audioanlage 16d einerseits und die
Luftzuführung der
Klimaanlage 16e an die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 1 sowie
in dem Beinbereich zumindest des Fahrers 2 andererseits
zugeordnet. Der statischen Geste des nach oben orientierten Daumens
der linken Hand 21 ist die Funktion „nächstes Lied" des CD-Spielers der Audioanlage 16d einerseits
und die Luftzuführung
in den Beinbereich des Fahrers 2 der Klimaanlage 16e andererseits
zugeordnet. Des Weiteren ist der statischen Geste des horizontal
orientierten Daumens der linken Hand 21 ein Wechsel des Senders
des Radios der Audioanlage 16d einerseits und eine Luftzuführung an
den gesamten Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 der Klimaanlage 16e andererseits
zugeordnet.
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Der
dynamischen Geste, welche eine Bewegung des Daumens der rechten
Hand 22 von der vertikalen Stellung in die waagrechte Stellung
betrifft, ist einerseits eine Reduzierung der Lautstärke der
Audioanlage 16d und andererseits ein Abkühlen bzw. eine
Temperaturreduzierung des Luftstroms, welcher von der Klimaanlage 16e erzeugt
wird, zugeordnet.
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Der
dynamischen Geste des Daumens der rechten Hand 22, welche
eine Bewegung von der horizontalen Stellung in die vertikale Stellung
ist, ist einerseits die Erhöhung
der Lautstärke
der Audioanlage 16d und andererseits ein Erwärmen des
Luftstroms, welcher von der Klimaanlage 16e erzeugt wird,
zugeordnet.
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Darüber hinaus
ist der dynamischen Geste des Daumens der linken Hand 21,
welche eine Bewegung von der vertikalen Stellung in die horizontale Stellung
darstellt, lediglich bei der Klimaanlage 16e eine Funktion
zugewiesen und zwar dahingehend, dass der erzeugte Luftstrom der
Klimaanlage 16e reduziert wird. In entsprechender Weise
ist der dynamischen Geste des Daumens der linken Hand 21,
welche eine Bewegung von der horizontalen Stellung in die vertikale
Stellung darstellt, lediglich bei der Klimaanlage 16e eine
Funktion zugewiesen und zwar dahingehend, dass der von der Klimaanlage 16e erzeugte
Luftstrom verstärkt
wird.
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Darüber hinaus
sind die beiden dynamischen Gesten der Kopfbewegung einerseits als
Bestätigung
(Kopf 23 nicken) und andererseits als ein Ablehnen (Kopf 23 hin
und her schwenken) zugeordnet. Einer Mehrzahl der genannten statischen
und dynamischen Gesten ist somit komponentenspezifisch eine individuelle
Funktion zugeordnet. Mit ein und derselben Geste kann somit abhängig von
der ausgewählten
Funktionskomponente eine spezifische Einstellung der Funktion und/oder
des Betriebszustands dieser ausgewählten Funktionskomponente erreicht
werden. Durch einen relativ begrenzten Satz an Gesten, welche darüber hinaus
sehr einfach auszuführen
und für
einen Fahrzeugnutzer sehr einfach zu erlernen und zu merken ist,
kann eine Vielzahl an Funktionskomponenten sicher und aufwandsarm
betrieben werden.
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Im
Nachfolgenden wird auf das erfindungsgemäße Verfahren anhand des in 1 zugrunde gelegten
Ausführungsbeispiels
näher eingegangen. Möchte der
Fahrer 2 beispielsweise eine in der Audioanlage 16d enthaltene
CD (Compact Disc) abspielen, so muss er die Audioanlage 16d als
Funktionskomponente zunächst
durch Erzeugung eines akustischen Signals auswählen. Im Ausführungsbeispiel ist
dabei vorgesehen, dass durch ein individuelles zugeordnetes Sprachsignal „Audio" eine derartige Auswahl
durchgeführt
wird. Das Sprachsignal des Fahrers 2 wird dabei beispielsweise
durch eine Freisprechanlage 17 erfasst. Die Freisprechanlage 17 ist dabei
vorteilhafterweise in Sprechrichtung vor dem Fahrer 2 im
Kraftfahrzeug 1 angeordnet. Eine Anordnung kann dabei im
oder am Fahrzeughimmel (nicht dargestellt) oder im Bereich einer
A-Säule
(nicht dargestellt) vorgesehen sein. Im Hinblick auf die Anordnung
ist die optische Erfassungsvorrichtung 16a ebenfalls bevorzugt
in Blickrichtung des Fahrers 2 vor diesem angeordnet und
beispielsweise in einem Innenraumspiegel oder einem Fahrzeughimmel
oder auf einer Frontkonsole, beispielsweise im Bereich des Armaturenbretts,
angeordnet. Diese möglichen Anordnungen
sind jedoch lediglich beispielhaft und können im Hinblick auf zugrunde
gelegte Gesten und deren optimale Erfassung positioniert werden.
Auch mehrere Freisprechanlagen 17 und/oder mehrere optische
Erfassungsvorrichtungen 16a können vorgesehen sein. Eine
Anordnung der Einheiten 16a und/oder 17 kann auch
beispielsweise in einer Kopfstütze
eines Fahrzeugsitzes oder in einer B-Säule vorgesehen sein.
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Ist
nun die Audioanlage 16d über das Sprachsignal „Audio" ausgewählt, so
ist im Ausführungsbeispiel
vorgesehen, dass eine akustische und/oder visuelle Bestätigung des
detektierten Sprachsignals durch die Vorrichtung 16 ausgegeben wird.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 16 in
akustischer Weise nachfrägt: „Wollen Sie
die Audioanlage auswählen?". Zur Bestätigung ist
es vorgesehen, dass der Fahrer 2 bei tatsächlich erwünschtem
Auswählen
dieser Audioanlage 16d ein Nicken des Kopfes 23 in
Form einer Ja-Bestätigung durchführt. Im
Ausführungsbeispiel
kann dabei vorgesehen sein, dass diese Bestätigung des Fahrers 2 innerhalb
einer vorgebbaren Zeitdauer, beispielsweise fünf Sekunden, erfolgen muss.
Diese Gestik des Fahrers 2 kann dann durch die optische
Erfassungsvorrichtung 16a erfasst werden und das detektierte Bild
an die Steuereinheit 16c zur Auswertung übertragen
werden. In dieser Steuereinheit 16c wird durch einen Vergleich
des detektierten Bildes mit einem abgelegten Bild die Bestätigung des
Fahrers 2 erkannt und eine Auswahl der Audioanlage 16d vorgenommen werden.
Erfolgt innerhalb dieser vorgebbaren Zeitdauer keine Bestätigung des
Fahrers 2 oder erfolgt eine Ablehnung durch ein Hin- und
Herbewegen des Kopfes 23 gemäß einer symbolisierten Nein-Bestätigung,
so wird die Audioanlage 16d zur weiteren Bedienung nicht
ausgewählt.
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Ebenso
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Rückbestätigung des Fahrers 2 auf
die akustische und/oder visuelle Anfrage der Vorrichtung 16 durch
ein akustisches Signal bestätigt
oder abgelehnt wird. Ausgehend von der Situation, dass der Fahrer 2 die
Bestätigungsanfrage
der Vorrichtung 16 mit einer entsprechenden Ja-Geste positiv
bestätigt hat,
ist die Audioanlage 16d ausgewählt und zur weiteren Bedienung
durch die oben erläuterten
und beispielhaft zugrunde gelegten Daumen-Gesten freigegeben.
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Um
nun den gewünschten
CD-Spieler der Audioanlage 16d zu aktivieren und eine entsprechende
CD abzuspielen, muss im gewählten
Ausführungsbeispiel
der Fahrer 2 den Daumen der rechten Hand 22 vertikal
nach oben strecken. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass für eine vorgebbare
Zeitdauer nach dem positiv bestätigten
Auswählen
der Audioanlage 16d eine entsprechende Geste des Fahrers 2 durchgeführt werden
muss, um ein weiteres Einstellen und Auswählen von Funktionen und/oder
Betriebszuständen
der ausgewählten
Funktionskomponente, hier der Audioanlage 16d, ermöglichen
zu können.
Ist diese vorgebbare Zeitdauer, welche wiederum beispielsweise etwa
10 Sekunden betragen kann, verstrichen, wird der ausgewählte Zustand
der Audioanlage 16d zurückgenommen
und diese befindet sich dann wiederum im nicht ausgewählten Zustand.
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Erfolgt
diese Geste des Fahrers 2 in Form des statisch nach oben
gestreckten Daumens der rechten Hand 22 und wird diese
von der optischen Erfassungsvorrichtung 16a erfasst und
in der Steuereinheit 16c erkannt, so wird der CD-Spieler
zum Abspielen der CD aktiviert. Ist die eingestellte Lautstärke nicht
dem Wunsch des Fahrers 2 entsprechend, so kann diese geändert werden.
Möchte
der Fahrer 2 beispielsweise ein gerade abzuspielendes Lied
lauter hören,
so muss er eine dynamische Geste mit dem Daumen der rechten Hand 22 dahingehend durchführen, dass
dieser von der horizontalen Orientierung in die vertikale Orientierung
bewegt wird. Es kann dabei vorgesehen sein, dass abhängig von
der Geschwindigkeit dieser Bewegung die Lautstärke auch entsprechend schneller
erhöht
wird.
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Auch
hier kann vorgesehen sein, dass diese dynamische Bewegung im Hinblick
auf ein Lauterstellen innerhalb einer vorgebbaren Zeitdauer nach der
statischen Bewegung betreffend die Aktivierung des CD-Spielers durchzuführen ist.
Um nicht ein ständiges
Hin und Her zwischen Auswählen
der Audioanlage 16d durch das entsprechende Sprachsignal
und einer nachfolgenden Gestik im Hinblick auf eine individuelle
Auswahl einer Einstellung dieser Audioanlage 16d durchführen zu
müssen,
kann vorgesehen sein, dass die vorgebbaren Zeitdauern, innerhalb
der bei einer ausgewählten
Funktionskomponente eine weitere Geste durchzuführen ist, relativ lang bemessen
sind. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Zeitdauer
zwischen zwei Gesten beispielsweise 20 Sekunden oder aber auch länger sein
kann.
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Möchte der
Fahrer 2 auf das nächste
Lied der CD wechseln, so kann er dies durch die statische Geste
des nach oben gestreckten Daumens der linken Hand 21 bewirken.
Abhängig
von der Zeitdauer dieser statischen Geste kann auch auf ein übernächstes oder
noch nachrangigeres Lied der CD gewechselt werden.
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Möchte der
Fahrer 2 nun im Weiteren beispielsweise auch den gesamten
Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 klimatisieren, so kann er
die Klimaanlage 16e durch ein Sprachsignal „Klimaanlage" auswählen, wenn
dieses Wort „Klimaanlage" von der Freisprechanlage 17 erfasst
und erkannt wird. Die Freisprechanlage 17 kann direkt mit
der Steuereinheit 16c verbunden sein oder über einen
Kommunikationsbus des Kraftfahrzeugs 1 verbunden sein.
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Ist
die Klimaanlage 16e initialisiert bzw. ausgewählt, so
kann wiederum über
die oben angesprochenen Gesten eine entsprechende Einstellung von Funktionen
und/oder Betriebszuständen
der Klimaanlage 16e erreicht werden. Im gewählten Beispiel kann
der Fahrer 2 durch die statische Geste eines horizontal
orientierten Daumens der linken Hand 21 erreichen, dass
eine Klimatisierung des gesamten Innenraums des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt wird. Möchte er
den dabei erzeugten Luftstrom wärmer
haben, so kann er dies durch die dynamische Geste des Daumens der
rechten Hand 22, welcher von der horizontalen Orientierung
in die vertikale Orientierung geführt wird, bewirken. Diese hier
erläuterten
beispielhaften Einstellungen können
noch in vielfältiger Weise
ergänzt
und abgeändert
werden. Es soll dadurch lediglich beispielhaft die Einfachheit und
Sicherheit des Verfahrens und der Vorrichtung verdeutlicht werden.
Besonders bei absoluten Einstellungen von Funktionen und/oder Betriebszuständen von Komponenten,
welche über
Sprach signale nicht oder nur sehr schwer zu erreichen sind, wie
beispielsweise das Einstellen einer gewünschten Lautstärke oder eines
gewünschten
Luftstroms, kann dies durch die Gestik und insbesondere durch die
Art im Hinblick auf zeitliche und/oder örtliche Durchführung der
statischen oder dynamischen Geste einfach und doch sehr präzise ermöglicht werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Einstellen einer Funktion und/oder
eines Betriebszustands so lange durchgeführt wird, wie eine zugeordnete
Geste durch den Fahrer 2 ausgeführt wird. Es kann auch vorgesehen sein,
dass ein und dieselbe Geste bei einer Ausführung an örtlich unterschiedlichen Zonen
des Erfassungsbereichs 16b jeweils für eine Einstellung unterschiedlicher
Funktionen und/oder Betriebszustände einer
Funktionskomponente vorgesehen ist. Bevorzugt ist die örtliche
Ausführung
einer Geste nicht zu berücksichtigen,
so dass das Ausführen
einer Geste irgendwo innerhalb des Erfassungsbereichs 16d stets
die gleiche komponentenspezifisch zugeordnete Wirkung erzeugt.
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Wie
bereits erwähnt
kann das Verfahren auch bei vielen anderen Funktionskomponenten
eingesetzt werden und ist durch die in 1 gezeigte spezielle
Auswahl nicht beschränkt.
Eine Interpretation der Sprachsignale kann beispielsweise auch in
einem MMI (Mensch-Maschine-Interface) erfolgen oder in ein separates
Steuergerät
ausgelagert werden. Zur Verarbeitung der Sprach- und Gestikbilddaten
kann neben der in 1 gezeigten Ausgestaltung mit
einem einzigen gemeinsamen Steuergerät auch eine Mehrzahl an Steuergeräten verwendet werden.
Als Rückkopplung
für den
Fahrer 2 kann die Visualisierung der interpretierten Kommandos
an einem Display erfolgen, welches im Bereich einer Konsole oder
dem Armaturenbrett oder aber auch an eine Innenseite der Frontscheibe
projiziert ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass
Menüfelder
angezeigt werden, die von den interpretierten Sprach- und Gestikkommandos
betätigt
wurden.