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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eingabevorrichtung, die einen vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich aufweist, sowie ein Bediensystem.
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Im Bereich von Computern, insbesondere von Notebooks und Netbook-Rechnern, sowie einer Vielzahl von Mobiltelefonen sind sogenannte Touch-Panels anzutreffen. Über Touch-Panels kann durch Berührung mit einem speziellen Eingabegerät oder einem Finger eine Steuerung eines elektronischen Geräts erfolgen.
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Auch im Bereich von Kraftfahrzeugen ist zur Steuerung verschiedenster Fahrzeugfunktionen daran gedacht, eine zentrale Bedieneinheit um ein Touch-Panel als weiteres Eingabemittel zu erweitern.
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Die Aufgabe, die der Erfindung zu Grunde liegt, ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Eingabevorrichtung sowie ein Bediensystem zu schaffen, die einen Beitrag leisten, eine Zuverlässigkeit einer Erkennung eines Zeichens, das auf einem berührungssensitiven Eingabebereich der Eingabevorrichtung eingegeben wird, zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten und zweiten Aspekt aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben einer Eingabevorrichtung, wobei die Eingabevorrichtung einen vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich umfasst. Abhängig von zumindest einem erfassten Bild, das eine Position und/oder eine Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements in einer vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs repräsentiert, wird eine Stellung des Betätigungselements in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich ermittelt. Abhängig von der ermittelten Stellung und einem erfassten Messsignal, das eine Eingabeposition und/oder einen Eingabebewegungsverlauf auf dem vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich repräsentiert, wird ein Eingabezeichen ermittelt.
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Vorteilhafterweise kann dies einen Beitrag leisten dazu, dass ein Zeichen, das auf einem berührungssensitiven Eingabebereich der Eingabevorrichtung eingegeben wird, zuverlässiger erkannt wird. Es ermöglicht verschiedene Stellungen des Betätigungselements beim Ermitteln des Eingabezeichens zu berücksichtigen. Vorteilhafterweise ermöglicht dies, dass das Eingabezeichen zuverlässig ermittelt werden kann unabhängig von einer Position eines Bedieners des berührungssensitiven Eingabebereichs in Bezug auf die den berührungssensitiven Bereich. Ferner kann dies eine zuverlässige Erkennung des Eingabezeichens ermöglichen unabhängig davon, ob die Zeicheneingabe unmittelbar oder mittelbar mit einem linksseitiges Körperteil oder ein rechtsseitiges Körperteil erfolgt.
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Das zuverlässige Erkennen der jeweiligen Eingabezeichen kann eine Bedienerzufriedenheit erhöhen und damit die Akzeptanz solch einer Eingabevorrichtung.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts umfasst das Betätigungselement zumindest ein Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung. Dies ermöglicht eine einfache Bedienbetätigung durch den Nutzer. Das Körperteil umfasst beispielsweise ein oder mehrere Fingerteile und/oder einen oder mehrere Finger und/oder eine Hand und/oder einen Arm.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts repräsentiert das erfasste Bild die Position und/oder die Stellung des vorgegebenen Betätigungselements in der vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs während einer Eingabe eines Zeichens mittels des Betätigungselements in dem vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich. Dies hat den Vorteil, dass die Stellung in Bezug auf eine tatsächliche Zeicheneingabe genauer und zuverlässiger ermittelt werden kann. Eine ermittelte Stellung abhängig von zumindest einem Bild, das während einer Annäherung des Betätigungselements an dem berührungssensitiven Eingabebebreich erfasst wird, repräsentiert dagegen eine geschätzte Stellung in Bezug auf die tatsächliche Zeicheneingabe.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts umfasst die Stellung zumindest eine Winkelstellung des Betätigungselements in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich. Vorteilhafterweise ermöglicht dies ein sehr einfaches Ermitteln des Eingabezeichens. Die Winkelstellung kann sehr einfach ermittelt werden und abhängig von der ermittelten Winkelstellung des Betätigungselements in Bezug auf den berührungssensitiven Eingabebereich kann das Eingabezeichen einfach ermittelt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts wird das Eingabezeichen aus einer Menge an vorgegebenen Eingabezeichen ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass das Eingabezeichen sehr schnell ermittelt werden kann. Für die vorgegebenen Eingabezeichen können Soll-Eingabepositionen und/oder Soll-Eingabeverläufe vorgegeben werden und eine Auswertung kann abhängig von einem Vergleich von Ist- und Sollwerten erfolgen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts wird abhängig von der ermittelten Stellung ein Korrekturwinkel ermittelt und das Eingabezeichen wird abhängig von dem Korrekturwinkel ermittelt. Abhängig von dem Korrekturwinkel kann das Eingabezeichen einfach ermittelt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts umfasst die Eingabevorrichtung ein berührungssensitives Display mit einer vorgegebenen berührungssensitiven Displayfläche und der vorgegebene berührungssensitive Eingabebereich umfasst zumindest einen Teil der Displayfläche. Das berührungssensitive Display kann als interaktives Bedienelement genutzt werden mit einer Eingabe- und Ausgabefunktion. Ein Betrachter des Displays kann gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig mit der Bedienung eine optische Rückmeldung bezüglich einer Eingabe und/oder weiteren Informationen erhalten. Die Rückmeldung und/oder die weitere Information kann mit spezifischen grafischen Elementen oder animiert dargestellt werden, und so eine verbesserte intuitive Wahrnehmung des Betrachtes und eine verbesserte intuitive Bedienung ermöglichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts ist die Eingabevorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet und abhängig von der ermittelten Stellung der vorgegebenen Betätigungsvorrichtung in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich wird ermittelt, ob die Eingabe von einem Fahrzeugführer und/oder einem Beifahrer vorgenommen wurde. Dies hat den Vorteil, dass wenn dem ermittelten Eingabezeichen oder mehreren Eingabezeichen jeweils eine Ausführung einer vorgegebenen Fahrzeugfunktion zugeordnet ist, unterschieden werden kann, ob der Fahrzeugführer oder der Beifahrer auf das jeweilige Fahrzeugfunktionssystem zugreift. Damit können Bedienzugriffe, die den Fahrzeugführer übermäßig von seiner Fahraufgabe ablenken können, verhindert werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten und zweiten Aspekts ist zumindest einer vorgegebenen Bedienfunktion der Eingabevorrichtung zumindest ein erstes Eingabezeichen und ein zweites Eingabezeichen zugeordnet, wobei das jeweilige erste Eingabezeichen eine Eingabestellung und/oder einen Eingabebewegungsverlauf umfasst, die beziehungsweise der von einem rechtseitigen Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung mittelbar oder unmittelbar ausgeführt wird, und das zweite Eingabezeichen eine Eingabestellung und/oder einen Eingabebewegungsverlauf umfasst, die beziehungsweise der von einem linksseitigen Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung mittelbar oder unmittelbar ausgeführt wird. Abhängig von der ermittelten Stellung wird ermittelt, ob das ermittelte Eingabezeichen eines der rechtseitigen oder eines der linksseitigen Eingabezeichen ist. Die zumindest eine Bedienfunktion umfasst eine Auswahlfunktion und/oder eine Darstellungsfunktion und/oder eine Eingabefunktion und/oder eine Texteingabefunktion. Somit kann eine Menge möglicher Eingabezeichen aus der Menge an vorgegebenen Eingabezeichen sehr schnell ermittelt werden und das Eingabezeichen kann aus der Menge der möglichen Eingabezeichen, die kleiner ist als die Menge der vorgegebenen Eingabezeichen, ermittelt werden. Ferner hat dies den Vorteil, dass das jeweilige Eingabezeichen zuverlässig ermittelt werden kann unabhängig von einer Position des Bedieners in Bezug auf die berührungssensitive Eingabefläche. Die Eingabevorrichtung kann bei einer Anordnung in einem Fahrzeug sowohl von einem Fahrzeugnutzer, der die Eingabe mit einem rechtsseitigen Körperteil mittelbar oder unmittelbar vornimmt, genutzt werden, als auch von einem Fahrzeugnutzer, der die Eingabe mit einem linksseitigen Körperteil mittelbar oder unmittelbar vornimmt.
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Gemäß einem dritten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Bediensystem mit einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, einer Eingabevorrichtung (10), die einen vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich (20) umfasst, und einer Bilderfassungseinrichtung. Die Bilderfassungseinrichtung ist ausgebildet, ein Bild oder eine Bildsequenz zu erfassen, das beziehungsweise die eine Position und/oder Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements in einer vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs repräsentiert, und Bilddaten des erfassten Bildes beziehungsweise der Bildsequenz an die Vorrichtung weiterzuleiten.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts gelten hierbei auch für den dritten Aspekt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel eines Bediensystems für ein Fahrzeug,
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2 ein erstes Bild, das eine Position und/oder eine Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements in einer vorgegebenen Umgebung eines berührungssensitiven Eingabebereichs repräsentiert und
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3 ein zweites Bild, das eine weitere Position und/oder eine weitere Stellung des vorgegebenen Betätigungselements in der vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs repräsentiert.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Bediensystem 1. Das Bediensystem 1 umfasst eine Eingabevorrichtung 10 mit zumindest einem berührungssensitiven vorgegebenen Eingabebereich 20 und eine Steuervorrichtung 60. Die Eingabevorrichtung 10 ist vorzugsweise in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, angeordnet.
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In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Eingabevorrichtung 10 ein berührungssensitives Display mit einer vorgegebenen berührungssensitiven Displayfläche. Der vorgegebene berührungssensitive Eingabebereich 20 umfasst zumindest einen Teil der Displayfläche.
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Die Steuervorrichtung 60 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Eingabevorrichtung 10 bezeichnet werden. Die Steuervorrichtung 60 kann bei einer Anwendung für das Fahrzeug in dem Fahrzeug oder außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein. Die Steuervorrichtung 60 umfasst beispielsweise eine Recheneinheit und einen Programmspeicher. Die Steuervorrichtung 60 kann beispielsweise eine zentrale Recheneinheit in dem Fahrzeug umfassen. Die Steuervorrichtung 60 ist signaltechnisch gekoppelt mit der Eingabevorrichtung 10.
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Ferner weist das Bediensystem 1 eine Bilderfassungseinrichtung 50 auf. Die Bilderfassungseinrichtung 50 ist der Steuervorrichtung 60 zugeordnet. Alternativ ist es möglich, dass die Steuervorrichtung 60 die Bilderfassungseinrichtung 50 umfasst.
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Die Bilderfassungseinrichtung 50 umfasst vorzugsweise eine Kamera, zum Beispiel eine Videokamera. Die Bilderfassungseinrichtung 50 weist einen Erfassungsbereich auf, der zumindest eine vorgegebene Umgebung des vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereichs 20 umfasst. Die Bilderfassungseinrichtung 50 kann eine oder mehrere Kameras umfassen.
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Die Bilderfassungseinrichtung 50 ist bei einer Fahrzeuganwendung an oder in dem Fahrzeug angeordnet. Die Bilderfassungseinrichtung 50 ist beispielsweise auf einer Innenseite eines Fahrzeugdachs angeordnet.
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Die Bilderfassungseinrichtung 50 ist ausgebildet, ein Bild oder eine Bildsequenz zu erfassen, das beziehungsweise die eine Position und/oder Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements 30 in einer vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentiert.
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Die Bilderfassungseinrichtung 50 ist signaltechnisch mit der Steuervorrichtung 60 gekoppelt und ferner ausgebildet, Bilddaten des erfassten Bildes beziehungsweise der Bildsequenz an die Steuervorrichtung 60 weiterzuleiten.
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2 zeigt ein erstes Bild 70a, das eine Position und/oder Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements 30 in einer vorgegebenen Umgebung eines berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentiert.
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Das Betätigungselement 30 wird für eine Eingabe eines Zeichens genutzt. Das Betätigungselement 30 umfasst vorzugsweise zumindest ein Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung 10. Das zumindest eine Körperteil umfasst in dem gezeigten Fall einen oder mehrere Finger.
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Der berührungssensitive Eingabebereich 20 ist beispielsweise in einer Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einem für einen Rechtsverkehr ausgestatten Fahrzeug der berührungssensitive Bereich in Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs zumindest teilweise zu einer rechten Fahrzeugseite hin versetzt in Bezug auf eine Körpermittellinie des Fahrers angeordnet ist und zumindest teilweise zu einer linken Fahrzeugseite hin versetzt in Bezug auf eine Körpermittellinie des Beifahrers angeordnet ist.
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Eine Handstellung für ein Bedienen solch eines berührungssensitiven Eingabebereichs 20 unterscheidet sich daher von einer Handstellung für ein Bedienen eines berührungssensitiven Bildschirms eines mobilen Endgerätes und/oder eines mobilen Computers. Vorzugsweise wird solch ein Bildschirm vor einer vorderen Körperfront des Nutzers des Bildschirms gehalten oder ist vor einer vorderen Körperfront angeordnet.
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Aufgrund dieser geänderten Handhaltung erfolgt beispielsweise die Eingabe spezifischer Eingabezeichen, zum Beispiel für Buchstaben und/oder für eine Scroll-Funktion und/oder für eine Zoom-Funktion im Vergleich zur Eingabe bei dem berührungssensitiven Bildschirm des mobilen Endgerätes und/oder des mobilen Computers mit einem anderen Bewegungsverlauf und/oder einer geänderten Berührungsfläche des Betätigungselements 30.
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Da der berührungssensitive Eingabebereich 20 im Fahrzeug überwiegend fest angeordnet ist, unterscheidet sich die Handstellung und damit verbunden die Fingerstellung beispielsweise auch abhängig von einer Körpergröße des jeweiligen Fahrzeugnutzers.
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Die Steuervorrichtung 60 ist ausgebildet, abhängig von zumindest einem erfassten Bild, das eine Position und/oder eine Stellung eines vorgegebenen Betätigungselements 30 in einer vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentiert, eine Stellung des Betätigungselements 30 in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20 zu ermitteln. Abhängig von der ermittelten Stellung und einem erfassten Messsignal, das eine Eingabeposition und/oder einen Eingabebewegungsverlauf auf dem vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20 repräsentiert, wird ein Eingabezeichen ermittelt.
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Das Eingabezeichen wird beispielsweise aus einer Menge an vorgegebenen Eingabezeichen ermittelt. Dem Eingabezeichen ist zumindest ein Buchstabe und/oder zumindest eine Zahl und/oder eine Auswahlfunktion und/oder eine Darstellungsfunktion und/oder eine Eingabefunktion zugeordnet. Eine Auswahlfunktion kann eine Menüauswahl umfassen. Eine Darstellungsfunktion kann beispielsweise ein Scrollen umfassen und/oder ein Zoomen und/oder ein Verschieben eines grafischen Elements auf der berührungssensitiven Eingabefläche. Der jeweiligen Eingabefunktion kann beispielsweise eine Fahrzeugfunktion zugeordnet sein. Wird eines der Eingabezeichen ermittelt, dem eine der Fahrzeugfunktionen zugeordnet ist, wird beispielsweise ein Steuersignal C zur Steuerung einer Ausführung dieser Fahrzeugfunktion von der Steuervorrichtung 60 ausgegeben.
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Vorzugsweise wird ein Bild oder mehrere ausgewertet, das beziehungsweise die die Position und/oder die Stellung des vorgegebenen Betätigungselements 30 in der vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentiert während einer Eingabe eines Zeichens mittels des Betätigungselements 30 in dem vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20.
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Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Bilder ausgewertet werden, die die Stellung des vorgegebenen Betätigungselements 30 in der vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentieren während einer Annäherungsphase des Betätigungselements 30 an den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20.
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Die Stellung des Betätigungselements 30 in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20 kann zumindest eine Winkelstellung des Betätigungselements 30 in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20 umfassen.
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Beispielsweise ist die Steuervorrichtung 60 ausgebildet, abhängig von der ermittelten Stellung einen Korrekturwinkel zu ermitteln und das Eingabezeichen abhängig von dem Korrekturwinkel zu ermitteln. Beispielsweise wird abhängig von einer ermittelten Ist-Eingabeposition und/oder einem ermittelten Ist-Eingabebewegungsverlauf und abhängig von dem Korrekturwinkel eine korrigierte Eingabeposition beziehungsweise ein korrigierter Eingabebewegungsverlauf ermittelt. Die korrigierte Eingabeposition und/oder der korrigierte Eingabebewegungsverlauf wird dann beispielsweise mit einer vorgegebenen Soll-Eingabeposition beziehungsweise einem vorgegebenen Soll-Eingabebewegungsverlauf verglichen. Hierzu können vorgegebene Mustervergleichalgorithmen genutzt werden.
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3 zeigt ein zweites Bild 70b, das eine weitere Position und/oder weitere Stellung des vorgegebenen Betätigungselements 30 in der vorgegebenen Umgebung des berührungssensitiven Eingabebereichs 20 repräsentiert. In dem in 3 gezeigten Beispiel nutzt der Nutzer der Eingabevorrichtung 10, beispielsweise der Beifahrer, ein linksseitiges Körperteil zur Eingabe des Zeichens.
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Die Steuervorrichtung 60 ist beispielsweise ausgebildet, abhängig von der ermittelten Stellung der vorgegebenen Betätigungsvorrichtung in Bezug auf den vorgegebenen berührungssensitiven Eingabebereich 20 zu ermitteln, ob die Eingabe von einem Fahrzeugführer und/oder einem Beifahrer vorgenommen wurde.
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Bei einer Eingabe mit dem linksseitigen Körperteil erfolgt beispielsweise die Eingabe bestimmter Eingabezeichen im Vergleich zur Eingabe mit einem rechtsseitigen Körperteil mit einem anderen Bewegungsverlauf und/oder einer geänderten Berührungsfläche des Körperteils.
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Ferner kann beispielsweise zumindest einer vorgegebenen Bedienfunktion der Eingabevorrichtung 10 zumindest ein erstes Eingabezeichen und ein zweites Eingabezeichen zugeordnet sein, wobei das jeweilige erste Eingabezeichen eine Eingabestellung und/oder einen Eingabebewegungsverlauf umfasst, die beziehungsweise der von einem rechtsseitigen Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung 10 mittelbar oder unmittelbar ausgeführt wird, und das zweite Eingabezeichen eine Eingabestellung und/oder einen Eingabebewegungsverlauf umfasst, die beziehungsweise der von einem linksseitigen Körperteil eines Nutzers der Eingabevorrichtung 10 mittelbar oder unmittelbar ausgeführt wird. Die Steuervorrichtung 60 ist zum Beispiel ausgebildet, abhängig von der ermittelten Stellung zu ermitteln, ob das ermittelte Eingabezeichen eines der rechtsseitigen oder eines der linksseitigen Eingabezeichen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bediensystem
- 10
- Eingabevorrichtung
- 20
- berührungssensitiver Eingabebereich
- 30
- Betätigungselement
- 50
- Bilderfassungseinrichtung
- 60
- Steuervorrichtung
- 70a
- erstes Bild
- 70b
- zweites Bild
- C
- Steuersignal
