DE102013000080A1 - Method for activating function of e.g. clock in vehicle, involves generating signal for triggering function of device in vehicle, while determined distance at which control action signal is generated is smaller than threshold value - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aktivieren einer Funktion einer Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei eine von der Vorrichtung verschiedene optische Sensoreinrichtung eine Körpergeste eines Benutzers, z. B. eine Handbewegung, erfasst. Eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt einen Abstand des die Körpergeste ausführenden Körperteils des Benutzers zu der Vorrichtung. In Abhängigkeit von dem Abstand wird die Funktion ausgelöst. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Steuereinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein entsprechend eingerichtetes Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for activating a function of a device of a motor vehicle, wherein an optical sensor device different from the device, a body gesture of a user, for. B. a hand movement detected. A control device of the motor vehicle determines a distance of the body part executing the body part of the user to the device. Depending on the distance, the function is triggered. The invention also relates to a control device for carrying out the method according to the invention and a correspondingly configured motor vehicle.
Funktionen im Kraftfahrzeug werden bisher durch Betätigung definierter Bedienelemente, z. B. Funktionstasten, aufgerufen. Um z. B. Tastenbetätigungen zu sensieren ist heute je Taste ein elektrischer oder kapazitiver Schalter notwendig. Funktionen sind rein örtlich betrachtet auf die Oberfläche des mechanischen Tasters begrenzt.Functions in the motor vehicle have hitherto been defined by actuation of defined operating elements, eg. B. function keys called. To z. B. key presses to sense today is ever key each electrical or capacitive switch necessary. Functions are strictly limited to the surface of the mechanical button.
Aus der
Die
Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass Bedienelemente örtlich begrenzt und fixiert positioniert sind. Jedes Bedienelement benötigt eine aufwändige Verkabelung und z. B. einen Mikro-Controller zur Auswertung von Signalen. Des Weiteren ist ein mechanischer Ausfall z. B. der Tastermechanik möglich. Bei unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des Kraftfahrzeugs müssen unterschiedliche Bedienelemente verbaut und angeschlossen werden. Diese Variantenvielfalt ist ebenfalls kostenintensiv.This results in the disadvantage that controls are locally localized and fixed. Each control requires a complex wiring and z. B. a micro-controller for the evaluation of signals. Furthermore, a mechanical failure z. B. the button mechanism possible. In different equipment variants of the motor vehicle different controls must be installed and connected. This variety of variants is also costly.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Reduktion des Installationsaufwands und die Erweiterung der Bedienmöglichkeiten bei einem Kraftfahrzeug.The object of the present invention is the reduction of the installation effort and the extension of the operating options in a motor vehicle.
Die Aufgabe wird von dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe von der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung gemäß dem Patentanspruch 6 und dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.The object is achieved by the method according to the invention according to
Die Erfindung basiert auf der Idee, die Bedienhandlung des Benutzers an einer bestimmten Vorrichtung mit einer von der zu bedienenden Vorrichtung verschiedenen optischen Sensoreinrichtung zu erfassen. Somit können mechanische oder elektrische Auswerteeinheiten für einzelne Bedienelemente wie Tasten, oder die Bedienelemente an sich, bei der Vorrichtung eingespart werden. Es können im Fahrzeug auch solche Oberflächen genutzt werden, auf denen überhaupt keine Bedienelemente oder Sensoren angebracht werden können.The invention is based on the idea of detecting the operator's action on a specific device with an optical sensor device different from the device to be operated. Thus, mechanical or electrical evaluation units for individual controls such as buttons, or the controls themselves can be saved in the device. It can be used in the vehicle and such surfaces on which no controls or sensors can be attached at all.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient entsprechend zum Aktivieren einer Funktion einer Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei eine optische Sensoreinrichtung eine Bedienhandlung des Körperteils des Benutzers, also z. B. eine Handbewegung, erfasst. Daraufhin erzeugt die Sensoreinrichtung ein die Bedienhandlung beschreibendes Signal und überträgt dieses an eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs, z. B. ein Steuergerät. Die Steuereinrichtung ermittelt anhand des empfangenen Signals der Sensoreinrichtung einen Abstand des die Bedienhandlung ausführenden Körperteils des Benutzers zu einer Oberfläche der Vorrichtung und vergleicht diesen mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Falls der ermittelte Abstand kleiner ist als der Schwellenwert, erzeugt die Steuereinrichtung ein Signal zum Auslösen einer Funktion der Vorrichtung des Kraftfahrzeugs.The inventive method is used to activate a function of a device of a motor vehicle, wherein an optical sensor means an operating action of the body part of the user, ie, for. B. a hand movement detected. Then, the sensor device generates a signal describing the operation and transmits it to a control device of the motor vehicle, for. B. a controller. On the basis of the received signal of the sensor device, the control device determines a distance between the body part of the user carrying out the operator action and a surface of the device and compares this with a predetermined threshold value. If the determined distance is less than the threshold value, the control device generates a signal for triggering a function of the device of the motor vehicle.
Dabei ist erforderlich, dass die Steuereinrichtung eine von der Vorrichtung, deren Funktion ausgelöst werden soll, verschiedenen Einrichtung ist. Die Oberfläche der Vorrichtung ist entsprechend eine sensorlose Oberfläche der Vorrichtung, die von einem Innenraum des Kraftfahrzeugs aus von einem Körperteil des Benutzers erreichbar ist. Dies bedeutet, dass die Oberfläche nicht unter dem Einfluss eines vorrichtungseigenen Sensors, also z. B. eines auf oder unter die Oberfläche eingebrachten oder in die Oberfläche integrierten Sensors steht. Hierdurch ergeben sich die bereits oben genannten Vorteile. Ein weiterer Vorteil ist, dass frei in ihrer Form definierte Oberflächen oder Objekte im Kraftfahrzeug, die eigentlich funktionslos sind, mit einer Funktion belegt werden können. Es entfällt also auch eine aufwendige Installation für Verkabelungen von Bedienelemente oder Projektionseinrichtungen.It is necessary that the control device is a device different from the device whose function is to be triggered. The surface of the device is correspondingly a sensorless surface of the device, which can be reached from an interior of the motor vehicle from a body part of the user. This means that the surface is not under the influence of a device-own sensor, so z. B. is on or under the surface introduced or integrated into the surface sensor. This results in the advantages already mentioned above. Another advantage is that freely defined in their form surfaces or objects in the motor vehicle, which are actually dysfunctional, can be assigned a function. It also eliminates a complex installation for wiring of controls or projection devices.
Die Sensoreinrichtung umfasst vorzugsweise eine 3D-Kamera, insbesondere eine Stereo-Kamera oder eine Time-of-Flight-Kamera (TOF-Kamera, auch als PMD-Kamera bekannt) um die Bedienhandlung zu erfassen. Eine Bedienhandlung umfasst eine auf die Auslösung einer Funktion gerichtete Körperbewegung, insbesondere eine festgelegte Körpergeste wie z. B. eine bestimmte Fingerhaltung oder Handbewegung. Durch eine 3D-Kamera können die genaue räumliche Ausdehnung der Bedienhandlung und ihr Ausführungsort erfasst werden, wodurch mehrere Bedienhandlungen unterschieden werden können. The sensor device preferably comprises a 3D camera, in particular a stereo camera or a time-of-flight camera (TOF camera, also known as a PMD camera) to detect the operator action. An operator action comprises a directed to the triggering of a function body movement, in particular a fixed body gesture such. B. a certain finger position or hand movement. A 3D camera can be used to record the exact spatial extent of the operator control and its place of execution, allowing a distinction to be made between several operator actions.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfasst die Sensoreinrichtung mindestens eine Position des die Bedienhandlung ausführenden Körperteils des Benutzers in Bezug auf eine Abmessung des Innenraums, z. B. die vorzugsweise dreidimensionalen Koordinaten z. B. einer Geste in dem Innenraum. Das Signal der Sensoreinrichtung beschreibt dabei die Bedienhandlung und die Position des Körperteils im Innenraum. Die Steuereinrichtung ermittelt anhand des Signals der Sensoreinrichtung und anhand mindestens einer Abmessung des Innenraums des Kraftfahrzeugs eine zu bedienende Vorrichtung des Kraftfahrzeugs. Durch eine solche räumliche Zuordnung kann z. B. eine Handbewegung zur Betätigung des Fensterhebers von der gleichen Handbewegung zur Betätigung des Schiebedachs unterschieden werden. Es ergibt sich also eine situationsabhängige Auslösung der Funktion. Das von der Steuereinrichtung erzeugte Signal dient dann dazu, eine Funktion in der zu bedienenden Vorrichtung auszulösen.In a preferred embodiment, the sensor device detects at least one position of the user's body part carrying out the operator action with respect to a dimension of the interior, for B. preferably three-dimensional coordinates z. B. a gesture in the interior. The signal of the sensor device describes the operating action and the position of the body part in the interior. Based on the signal of the sensor device and on the basis of at least one dimension of the interior of the motor vehicle, the control device determines a device of the motor vehicle to be operated. By such a spatial assignment z. B. a hand movement to operate the window can be distinguished from the same hand movement to operate the sunroof. This results in a situation-dependent triggering of the function. The signal generated by the controller then serves to trigger a function in the device to be operated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens vergleicht die Steuereinrichtung die erfasste Bedienhandlung mit einer Mehrzahl vorbestimmter Bedienhandlungen. Bei Übereinstimmen der erfassten Bedienhandlung mit einer vorbestimmten Bedienhandlung erzeugt die Steuereinrichtung ein Signal zum Auslösen der der übereinstimmenden vorbestimmten Bedienhandlung zugeordneten Funktion. Dadurch können verschiedene Funktionen der gleichen Vorrichtung ausgelöst werden.In a further preferred embodiment of the method, the control device compares the detected operator action with a plurality of predetermined operator actions. If the detected operating action corresponds to a predetermined operating action, the control device generates a signal for triggering the function associated with the corresponding predetermined operating action. As a result, different functions of the same device can be triggered.
Die Steuereinrichtung kann in einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens, falls der ermittelte Abstand kleiner ist als der Schwellenwert, ein akustisches oder optisches Rückmeldesignal erzeugen und an eine Ausgabeeinrichtung, z. B. ein Display oder einen Lautsprecher, zur Ausgabe des Rückmeldesignals übertragen. Dies kompensiert effektiv eine mangelnde haptische Rückmeldung der genutzten Oberfläche.In a further embodiment of the method, if the determined distance is smaller than the threshold value, the control device can generate an acoustic or optical feedback signal and send it to an output device, e.g. As a display or a speaker, transmitted to output the feedback signal. This effectively compensates for a lack of haptic feedback of the surface used.
Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, anhand von Daten, die eine Position und/oder eine Form der sensorlosen Oberfläche einer Vorrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs beschreiben, und anhand eines von einer Sensoreinrichtung (
Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftwagen wie z. B. ein Personenkraftwagen, falls das Kraftfahrzeug eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung umfasst.The above object is also achieved by a motor vehicle, in particular a motor vehicle such. B. a passenger car, if the motor vehicle comprises an embodiment of a control device according to the invention.
Zusätzlich zu der Steuereinrichtung kann das Kraftfahrzeug eine Kopplungseinrichtung aufweisen, mit deren Hilfe eine Sensoreinrichtung, die nicht baulich mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist, mit der Steuereinrichtung zu koppeln, also eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation zu ermöglichen. Eine solche Kopplungseinrichtung kann z. B. eine Einrichtung zum Aufbau einer Bluetooth-Verbindung zwischen der Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs und einer z. B. in einem Smartphone integrierten Kamera umfassen. Dadurch kann das mobile Endgerät, ist es auf die Vorrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtet, eine Bedienhandlung filmen und als Sensoreinrichtung für die Steuereinrichtung benutzt werden.In addition to the control device, the motor vehicle may have a coupling device with the aid of which a sensor device which is not structurally connected to the motor vehicle can be coupled to the control device, that is to enable wireless or wired communication. Such a coupling device can, for. B. a device for establishing a Bluetooth connection between the control device of the motor vehicle and a z. B. include in a smartphone integrated camera. Thereby, the mobile terminal, it is directed to the device of the motor vehicle, a control action film and used as a sensor device for the control device.
In einer anderen Ausführungsform des Kraftfahrzeugs umfasst dieses selbst die Sensoreinrichtung, insbesondere eine TOF-Kamera.In another embodiment of the motor vehicle, the motor vehicle itself comprises the sensor device, in particular a TOF camera.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen noch einmal durch konkrete Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die gezeigten Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar. Funktionsgleiche Elemente weisen in den Figuren dieselben Bezugszeichen auf. Es zeigt:The invention will be explained in more detail by means of concrete embodiments with reference to the accompanying drawings. The examples shown represent preferred embodiments of the invention. Functionally identical elements have the same reference numerals in the figures. It shows:
In
Die
Der optische Sensor
Bei der Steuereinrichtung
In der Steuereinrichtung
In der
Der Benutzer
Die Vorrichtung
Mithilfe des Signals betreffend der Position der Hand
Im Beispiel erzeugt die Steuereinrichtung
Die Beispiele veranschaulichen das Prinzip der Erfindung, gemäß dem eine physikalisch einwandfreie Ortbarkeit der Insassen (z. B. durch eine TOF-Kamera) bzw. Körperteilen des Insassen erlauben, eine Annäherung an eine Oberfläche zu erkennen. Unterschreitet der Insasse eines Kraftfahrzeugs situationsabhängig einen gewissen Abstand zu z. B. der bedienenden Oberfläche, wird eine Funktion ausgelöst. Dieses Vorgehen ist nicht nur für z. B. Bedienelemente, sondern auch für z. B. frei definierbare Flächen oder Objekte wie z. B. eine analoge Uhr im Fahrzeug denkbar.The examples illustrate the principle of the invention, according to which physically immaculate locomotion of the occupants (eg, by a TOF camera) or body parts of the occupant, allows one to recognize an approach to a surface. Falls below the occupant of a motor vehicle situation dependent a certain distance to z. As the serving surface, a function is triggered. This procedure is not only for z. B. controls, but also for z. B. freely definable surfaces or objects such. B. an analog clock in the vehicle conceivable.
Dadurch erfolgt eine Einsparung von elektrischen oder mechanischen Auswerteeinheiten für z. B. Tasten (z. B. einem Mikro-Controller, der an die Taste gekoppelt ist). Funktionen können auf Objekte im Kraftfahrzeug gelegt werden. Frei definierbare Flächen können mit Funktionen beaufschlagt werden.This results in a saving of electrical or mechanical evaluation for z. For example, buttons (such as a microcontroller coupled to the button). Functions can be placed on objects in the motor vehicle. Freely definable surfaces can be provided with functions.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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