DE102013000080B4 - Activation of a motor vehicle function by means of an optical sensor - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Aktivieren einer Funktion einer Vorrichtung (18) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine funktionslose, sensorlose Oberfläche (O) der Vorrichtung (18) von einem Innenraum (I) des Kraftfahrzeugs aus von einem Körperteil (24) eines Benutzers (28) erreichbar ist,
wobei eine von der Vorrichtung (18) verschiedene optische Sensoreinrichtung (10) eine Bedienhandlung des Körperteils (24) des Benutzers (28) erfasst, ein die Bedienhandlung beschreibendes Signal erzeugt und an eine Steuereinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs überträgt (S10),
und wobei die Steuereinrichtung (16) anhand des empfangenen Signals der Sensoreinrichtung (10) einen Abstand (d1) des die Bedienhandlung ausführenden Körperteils (24) des Benutzers (10) zu der funktionslosen, sensorlosen Oberfläche (O) der Vorrichtung (18) ermittelt (S20) und mit einem vorgegebenen Schwellenwert (d0) vergleicht (S30),
und wobei die Steuereinrichtung (10), falls der ermittelte Abstand (d1) kleiner ist als der Schwellenwert (d0), ein Signal zum Auslösen einer Funktion der Vorrichtung (18) des Kraftfahrzeugs erzeugt.A method for activating a function of a device (18) of a motor vehicle, wherein a non-functional sensorless surface (O) of the device (18) is accessible from an interior (I) of the motor vehicle from a body part (24) of a user (28),
wherein an optical sensor device (10) different from the device (18) detects an operator action of the body part (24) of the user (28), generates a signal describing the operator action and transmits it to a control device (16) of the motor vehicle (S10),
and wherein the control device (16) uses the received signal of the sensor device (10) to determine a distance (d1) of the body part (24) of the user (10) carrying out the operator action to the functionless, sensorless surface (O) of the device (18) ( S20) and compares with a predetermined threshold value (d0) (S30),
and wherein, if the determined distance (d1) is less than the threshold (d0), the controller (10) generates a signal to trigger a function of the device (18) of the motor vehicle.

Figure DE102013000080B4_0001
Figure DE102013000080B4_0001

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 DE 10 2006 037 156 A1 ist eine interaktive Bedienvorrichtung mit einer Anzeigevorrichtung bekannt, wobei die Anzeigevorrichtung bedient werden kann, indem ein Sensor ein Körperteil eines Nutzers erfasst, der sich innerhalb eines Aktivierungsbereichs der Anzeigevorrichtung befindet. Ein Bedienelement, das auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, kann dadurch eingeblendet oder vergrößert dargestellt werden.From the DE 10 2006 037 156 A1 For example, an interactive operating device with a display device is known, wherein the display device can be operated by a sensor detecting a body part of a user that is located within an activation area of the display device. An operating element which is displayed on the display device can thereby be displayed or enlarged.

Aus der DE 10 2011 089 195 A1 ist eine Vorrichtung zur berührungslosen Erfassung von Gegenständen in einem Fahrzeuginnenraum durch eine optische Erfassungseinheit bekannt. Dabei kann der Sensor das Körperteil eines Benutzers in einem bestimmten Bereich vor einem Innenausstattungsteil des Fahrzeugs erfassen.From the DE 10 2011 089 195 A1 a device for non-contact detection of objects in a vehicle interior by an optical detection unit is known. In this case, the sensor can detect the body part of a user in a certain area in front of an interior trim part of the vehicle.

Aus der EP 1 798 588 A1 und der DE 10 2008 059 810 A1 sind Bediensysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen z. B. ein Laserprojektor fiktive Bedienelemente zur Darstellung von Funktionen des Kraftfahrzeugs auf z. B. ein Armaturenbrett projiziert. Bedieneingaben bei der „Betätigung” der fiktiven Bedienelemente können erfasst werden. Diese Systeme erfordern jedoch größere Flächen im Kraftfahrzeug für die Projektion und eine Projektionseinrichtung. In der DE 199 48 896 C1 wird eine solche Technik zur Projektion und Bedienung eines Computers für eine Person auf der Rückbank eines Kraftfahrzeugs angewandt.From the EP 1 798 588 A1 and the DE 10 2008 059 810 A1 operating systems for motor vehicles are known in which z. As a laser projector fictitious controls for displaying functions of the motor vehicle on z. B. a dashboard projected. Operating inputs during the "actuation" of the fictitious operating elements can be detected. However, these systems require larger areas in the motor vehicle for projection and a projection device. In the DE 199 48 896 C1 For example, such a technique is used to project and operate a computer for a person in the backseat of a motor vehicle.

Die DE 10 2007 029 602 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bedienen eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Projektor fiktive Bedienelemente auf eine Oberfläche mit optischen und/oder drucksensitiven Sensoren projiziert.The DE 10 2007 029 602 A1 describes a method for operating a motor vehicle, wherein a projector projects fictitious operating elements onto a surface with optical and / or pressure-sensitive sensors.

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 claim 1. Furthermore, the object is achieved by the control device according to the invention according to the patent claim 6 and the motor vehicle according to the invention according to the patent claim 9. Advantageous developments of the invention are given by the dependent claims.

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 funktionslose, 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 functionless, 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 (10) empfangenen Signals, das die Bedienhandlung beschreibt, einen Abstand einer von einer Sensoreinrichtung erfassten Bedienhandlung eines Körperteils zu der Vorrichtung im Innenraum des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Dies ermöglicht die räumliche Ortung der Bedienhandlung und das Ermitteln der zu bedienenden Vorrichtung.The above object is also achieved by a control device which is designed to carry out one of the above-described embodiments of the method according to the invention. In this case, the control device is designed to be based on data describing a position and / or a shape of the sensorless surface of a device in the interior of the motor vehicle, and on the basis of one of a sensor device ( 10 ), which describes the operating action, to determine a distance of a detected by a sensor device operating action of a body part to the device in the interior of the motor vehicle. This allows the spatial location of the operating action and the determination of the device to be operated.

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:

1 ein Blockschaltbild zu einer Sensor- und einer Steuereinrichtung, die in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs eingebaut sein können, und 1 a block diagram of a sensor and a control device, which may be installed in an embodiment of the motor vehicle according to the invention, and

2 eine Skizze zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a sketch of an embodiment of the method according to the invention.

In 1 ist von einem Kraftwagen, beispielsweise einem Personenkraftwagen, eine Sensoreinrichtung 10 gezeigt. Im vorliegenden Beispiel umfasst die Sensoreinrichtung 10 einen optischen Sensor 12, z. B. eine TOF-Kamera, und eine Messeinrichtung 14, die die Messdaten erfasst und an eine Steuereinrichtung 16 übertragen kann. Der optische Sensor 12 kann auch z. B. eine 2D-Kamera, z. B. eine Infrarotkamera, oder eine andere 3D-Kamera, wie z. B. eine Stereokamera, umfassen, und ist bevorzugt vorteilhaft am Dachhimmel des Kraftwagens angebracht.In 1 is of a motor vehicle, such as a passenger car, a sensor device 10 shown. In the present example, the sensor device comprises 10 an optical sensor 12 , z. As a TOF camera, and a measuring device 14 that captures the measurement data and sent to a controller 16 can transfer. The optical sensor 12 can also z. B. a 2D camera, z. As an infrared camera, or other 3D camera, such. As a stereo camera, include, and is preferably mounted advantageously on the headliner of the motor vehicle.

Die 1 zeigt weiterhin eine zu bedienende Vorrichtung 18 des Kraftwagens. Bei der zu bedienenden Vorrichtung 18 kann es sich beispielsweise um eine Anzeige einer Uhr, einen Ganghebel, einen Fahrzeugsitz, ein Infotainmentsystem oder ein Kombiinstrument handeln. Die Vorrichtung kann allerdings auch ein Bedienelement, wie z. B. eine Taste oder einen Schalter, ohne einen eigenen Sensor umfassen.The 1 further shows a device to be operated 18 of the motor vehicle. In the device to be operated 18 it may be, for example, a display of a clock, a gear lever, a vehicle seat, an infotainment system or a combination instrument. However, the device can also be a control element such. As a button or a switch, without a separate sensor include.

Der optische Sensor 12 kann in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein, z. B. mit einer Leuchtquelle 20, z. B. einer Infrarotleuchte, die einen Erfassungsbereich 22 beleuchtet, beispielsweise einen Raum über einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs. Befindet sich darin ein Objekt, beispielsweise eine Hand 24 eines Fahrers 28 des Kraftfahrzeugs, so wird die von der Leuchtquelle 20 ausgestrahlte elektromagnetische Strahlung zu einem Sensorarray 26 zurückgeworfen. Mittels des Sensorarrays 26 können dann 3D-Bilddaten erzeugt werden, welche 3D-Koordinaten zu einzelnen Flächenelementen der Hand 24 angeben. Die 3D-Bilddaten werden von der Messeinrichtung 14 an die Steuereinrichtung 16 übertragen. Zusätzlich oder alternativ kann so auch der Innenraum (I) des Kraftwagens vermessen werden um eine relative Position der Hand 24 innerhalb des Innenraums (I) zu ermitteln.The optical sensor 12 can be configured in a conventional manner, for. B. with a light source 20 , z. B. an infrared light, a detection area 22 illuminated, for example, a space above a dashboard of the motor vehicle. Is there an object in it, for example a hand 24 a driver 28 of the motor vehicle, so is the light source 20 radiated electromagnetic radiation to a sensor array 26 thrown back. By means of the sensor array 26 Then 3D image data can be generated, which 3D coordinates to individual surface elements of the hand 24 specify. The 3D image data are taken from the measuring device 14 to the controller 16 transfer. Additionally or alternatively, so also the interior (I) of the motor vehicle can be measured to a relative position of the hand 24 inside the interior (I).

Bei der Steuereinrichtung 16 kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs handeln. Die Steuereinrichtung kann auch als ein Computerprogramm mit einem entsprechenden Programmcode zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens realisiert sein.At the control device 16 it may, for example, be a control unit of the motor vehicle. The control device can also be realized as a computer program with a corresponding program code for carrying out an embodiment of the method according to the invention.

In der Steuereinrichtung 16 werden die Signale der Sensoreinrichtung 10 ausgewertet und dem Fahrzeug zur Reaktion zur Verfügung gestellt. Das bedeutet, dass bei der Auswertung z. B. eine Körpergeste als Bedienhandlung erkannt und deren Position im Innenraum ermittelt wird. In Abhängigkeit dieser Auswertung erzeugt die Steuereinrichtung 16 dann ein Signal zum Auslösen einer Funktion an die zu bedienende Vorrichtung 18. Durch die Steuereinheit 16 können Gliedmaßen aus den 3D-Bilddaten segmentiert werden, wodurch beispielsweise die Position einer Fingerspitze in dem Erfassungsbereich 22 ermittelt werden kann. Hier können an sich bekannte Segmentierungsalgorithmen genutzt werden.In the control device 16 become the signals of the sensor device 10 evaluated and provided to the vehicle for response. This means that in the evaluation z. B. detects a body gesture as operator action and their position is determined in the interior. Depending on this evaluation, the control device generates 16 then a signal to trigger a function to the device to be operated 18 , Through the control unit 16 For example, limbs may be segmented from the 3D image data, thereby, for example, the position of a fingertip in the detection area 22 can be determined. Here, known segmentation algorithms can be used.

In der 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.In the 2 an embodiment of the method according to the invention is shown.

Der Benutzer 28 befindet sich in dem Innenraum (I) seines Kraftfahrzeugs und möchte mit seiner Hand 24 eine Vorrichtung 18, z. B. eine Uhr, die z. B. an einem Armaturenbrett (A) angebracht ist, bedienen. Hierzu macht er eine Bedienhandlung wie z. B. die gezeigte Handgeste, bei der z. B. Daumen und Zeigefinger wie Zeiger von der Hand 24 abgespreizt sind. Die Möglichkeiten einer Bedienhandlung sind jedoch nicht auf diese beispielhafte Fingerstellung eingegrenzt, sodass andere Körperbewegungen oder Körpergesten von dem Benutzer ausgeführt werden können. Die Hand hat dabei von der Oberfläche der Uhr 18 den Abstand d1.The user 28 is located in the interior (I) of his motor vehicle and wants with his hand 24 a device 18 , z. B. a clock z. B. on a dashboard (A), operate. For this he makes an operator action such. B. the hand gesture shown in the z. B. thumb and forefinger like pointer from the hand 24 are spread apart. However, the possibilities of an operator action are not limited to this exemplary finger position, so that other body movements or body gestures can be performed by the user. The hand has thereby from the surface of the clock 18 the distance d1.

Die Vorrichtung 18 umfasst selbst keinen Sensor. Die Geste des Benutzers 28 wird jedoch von einem optischen Sensor 12, z. B. einer TOF-Kamera 12, die Teil einer z. B. am Dachhimmel des Kraftfahrzeugs angebrachten Sensoreinrichtung 10 ist, erfasst. Die Erfassung der Geste, des Abstands d1 und der Position der Hand 24 in Bezug auf den Innenraum (I) sowie die Übertragung der entsprechenden Signale (Verfahrensschritt S10) an die Steuereinrichtung 16 erfolgt wie bereits oben zur 1 beschrieben. Die Steuereinrichtung 16 ermittelt daraufhin z. B. den absoluten Wert des Abstands d1 (S20), hier z. B. fünf Zentimeter. Im Verfahrensschritt S30 vergleicht die Steuereinrichtung 16 den Abstand mit einem vorgegebenen Schwellenwert d0, hier z. B. sieben Zentimeter. Der Abstand d1 ist im Beispiel kleiner als der Schwellenwert („d1 ≤ d0”).The device 18 does not include a sensor itself. The gesture of the user 28 However, it is an optical sensor 12 , z. B. a TOF camera 12 that are part of a z. B. mounted on the headliner of the motor vehicle sensor device 10 is captured. The detection of the gesture, the distance d1 and the position of the hand 24 with respect to the interior (I) and the transmission of the corresponding signals (step S10) to the control device 16 takes place as already above for 1 described. The control device 16 then determines z. B. the absolute value of the distance d1 (S20), here z. B. five centimeters. In method step S30, the control device compares 16 the distance with a predetermined threshold d0, here z. B. seven centimeters. The distance d1 in the example is smaller than the threshold value ("d1 ≦ d0").

Mithilfe des Signals betreffend der Position der Hand 24 im Innenraum (I) kann die Steuereinrichtung 16, z. B. durch Vergleich mit den Abmessungen des Innenraums (I), ermitteln, welche Vorrichtung 18 des Kraftfahrzeugs bedient werden soll. Dies kann z. B. diejenige Vorrichtung sein, der die Hand 24 des Benutzers 28 am nächsten ist. Die Abmessungen des Innenraums (I), z. B. absolute Messwerte oder Koordinaten, können z. B. entweder vorgegeben sein oder ebenfalls von der Sensoreinrichtung 10 erfasst und übertragen werden. Die Steuereinrichtung 16 kann ebenfalls die Bedienhandlung mit vorgegebenen, z. B. in der Steuereinrichtung 16 gespeicherten Bedienhandlungen, vergleichen, sodass z. B. verschiedene Funktionen der Vorrichtung 18 mit z. B. verschiedenen Gesten ausgelöst werden können.Using the signal regarding the position of the hand 24 in the interior (I), the control device 16 , z. Example, by comparing with the dimensions of the interior (I), determine which device 18 of the motor vehicle to be operated. This can be z. B. be the one device, the hand 24 the user 28 is closest. The dimensions of the interior (I), z. B. absolute measurements or coordinates, z. B. be either predetermined or also from the sensor device 10 recorded and transmitted. The control device 16 can also be the operator with predetermined, z. B. in the control device 16 stored operator actions, compare, so z. B. various functions of the device 18 with z. B. different gestures can be triggered.

Im Beispiel erzeugt die Steuereinrichtung 16 ein Signal zum Auslösen der gewünschten Funktion, z. B. das Wechseln in einen Konfigurationsmodus zum Einstellen von Parametern wie z. B. der aktuellen Uhrzeit, und kann dieses an die Vorrichtung 18 übertragen (S40). Alternativ kann die Funktion auch das Anzeigen eines die Uhr betreffenden digitalen Menüs auf einem Display z. B. eines Infotainmentsystems umfassen.In the example, the controller generates 16 a signal to trigger the desired function, e.g. B. switching to a configuration mode for setting parameters such. B. the current time, and this can the device 18 transmit (S40). Alternatively, the function may also include displaying a clock related digital menu on a display, e.g. B. an infotainment system.

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.

Claims (11)

Verfahren zum Aktivieren einer Funktion einer Vorrichtung (18) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine funktionslose, sensorlose Oberfläche (O) der Vorrichtung (18) von einem Innenraum (I) des Kraftfahrzeugs aus von einem Körperteil (24) eines Benutzers (28) erreichbar ist, wobei eine von der Vorrichtung (18) verschiedene optische Sensoreinrichtung (10) eine Bedienhandlung des Körperteils (24) des Benutzers (28) erfasst, ein die Bedienhandlung beschreibendes Signal erzeugt und an eine Steuereinrichtung (16) des Kraftfahrzeugs überträgt (S10), und wobei die Steuereinrichtung (16) anhand des empfangenen Signals der Sensoreinrichtung (10) einen Abstand (d1) des die Bedienhandlung ausführenden Körperteils (24) des Benutzers (10) zu der funktionslosen, sensorlosen Oberfläche (O) der Vorrichtung (18) ermittelt (S20) und mit einem vorgegebenen Schwellenwert (d0) vergleicht (S30), und wobei die Steuereinrichtung (10), falls der ermittelte Abstand (d1) kleiner ist als der Schwellenwert (d0), ein Signal zum Auslösen einer Funktion der Vorrichtung (18) des Kraftfahrzeugs erzeugt.Method for activating a function of a device ( 18 ) of a motor vehicle, wherein a functionless, sensorless surface (O) of the device ( 18 ) from an interior (I) of the motor vehicle from a body part ( 24 ) of a user ( 28 ), one of the device ( 18 ) various optical sensor device ( 10 ) an operator action of the body part ( 24 ) of the user ( 28 ), generates a signal describing the operation and sends it to a control device ( 16 ) of the motor vehicle (S10), and wherein the control device ( 16 ) based on the received signal of the sensor device ( 10 ) a distance (d1) of the body part carrying out the operator action ( 24 ) of the user ( 10 ) to the functionless, sensorless surface (O) of the device ( 18 ) (S20) and compares with a predetermined threshold (d0) (S30), and wherein the control device ( 10 ), if the determined distance (d1) is smaller than the threshold value (d0), a signal for triggering a function of the device ( 18 ) of the motor vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Sensoreinrichtung (10) mindestens eine Position des die Bedienhandlung ausführenden Körperteils (24) des Benutzers (28) in Bezug auf eine Abmessung des Innenraums (I) erfasst, wobei das Signal der Sensoreinrichtung (10) zusätzlich die Position des Körperteils (24) beschreibt, und wobei die Steuereinrichtung (16) anhand des Signals der Sensoreinrichtung (10) und anhand der mindestens einen Abmessung des Innenraums (I) des Kraftfahrzeugs eine zu bedienende Vorrichtung (18) des Kraftfahrzeugs ermittelt und das Signal zum Auslösen einer Funktion der zu bedienenden Vorrichtung (18) erzeugt.Method according to claim 1, wherein the sensor device ( 10 ) at least one position of the body part carrying out the operator action ( 24 ) of the user ( 28 ) with respect to a dimension of the interior (I), wherein the signal of the sensor device ( 10 ) additionally the position of the body part ( 24 ), and wherein the control device ( 16 ) based on the signal of the sensor device ( 10 ) and based on the at least one dimension of the interior (I) of the motor vehicle to be operated device ( 18 ) of the motor vehicle and the signal for triggering a function of the device to be operated ( 18 ) generated. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (16) die erfasste Bedienhandlung mit einer Mehrzahl vorbestimmter Bedienhandlungen vergleicht und wobei bei Übereinstimmen der erfassten Bedienhandlung mit einer vorbestimmten Bedienhandlung die Steuereinrichtung (16) ein Signal zum Auslösen der übereinstimmenden vorbestimmten Bedienhandlung zugeordneten Funktion der Vorrichtung (18) erzeugt.Method according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 16 ) compares the detected operator action with a plurality of predetermined operator actions and wherein, when the detected operator action matches a predetermined operator action, the controller ( 16 ) a signal for triggering the matching predetermined operating action associated with the device ( 18 ) generated. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedienhandlung mittels einer 3D-Kamera, insbesondere einer Infrarotkamera, Stereo-Kamera, TOF-Kamera als die optische Sensoreinrichtung (10) erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the operating action by means of a 3D camera, in particular an infrared camera, stereo camera, TOF camera as the optical sensor device ( 10 ) is detected. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (16), falls der ermittelte Abstand (d1) kleiner ist als der Schwellenwert (d0), ein akustisches oder optisches Rückmeldesignal erzeugt und an eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe des Rückmeldesignals überträgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 16 ), if the determined distance (d1) is less than the threshold value (d0), generates an acoustic or optical feedback signal and transmits it to an output device for outputting the feedback signal. Steuereinrichtung (16), die dazu ausgelegt ist, – anhand von Daten, die eine Position und/oder eine Form einer Oberfläche (O) im Innenraum (I) des Kraftfahrzeugs beschreiben, und anhand eines von einer Sensoreinrichtung (10) empfangenen Signals einen Abstand (d1) eines eine Bedienhandlung ausführenden Körperteils (24) eines Benutzers (28) zu einer funktionslosen, sensorlosen Oberfläche (O) einer Vorrichtung (18) eines Kraftfahrzeugs zu ermitteln, – den Abstand mit einem vorgegebenen Schwellenwert (d0) zu vergleichen und, falls der ermittelte Abstand (d1) kleiner ist als der Schwellenwert (d0), ein Signal zum Auslösen einer Funktion der Vorrichtung (18) des Kraftfahrzeugs zu erzeugen.Control device ( 16 ), which is designed to - based on data describing a position and / or a shape of a surface (O) in the interior (I) of the motor vehicle, and on the basis of one of a sensor device ( 10 ) receives a distance (d1) of a body part carrying out an operator action ( 24 ) of a user ( 28 ) to a functionless, sensorless surface (O) of a device ( 18 ) of a motor vehicle, - to compare the distance with a predetermined threshold value (d0) and, if the determined distance (d1) is smaller than the threshold value (d0), a signal for triggering a function of the device ( 18 ) of the motor vehicle. Steuereinrichtung (16) gemäß Anspruch 6, die dazu ausgelegt ist, anhand des Signals der Sensoreinrichtung (10) eine zu bedienende Vorrichtung (18) des Kraftfahrzeugs zu ermitteln und ein Signal zum Auslösen einer Funktion der zu bedienenden Vorrichtung (18) zu erzeugen und an die zu bedienende Vorrichtung zu übertragen. Control device ( 16 ) according to claim 6, which is adapted to use the signal of the sensor device ( 10 ) a device to be operated ( 18 ) of the motor vehicle and a signal for triggering a function of the device to be operated ( 18 ) and to transmit to the device to be operated. Steuereinrichtung (16) gemäß Anspruch 6 oder 7, die dazu ausgelegt ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 auszuführen.Control device ( 16 ) according to claim 6 or 7, which is adapted to carry out a method according to one of claims 3 to 5. Kraftfahrzeug, umfassend eine Steuereinrichtung (16) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8.Motor vehicle comprising a control device ( 16 ) according to one of claims 6 to 8. Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9, das eine Kopplungseinrichtung aufweist, um eine Kamera eines Smartphones mit der Steuereinrichtung (16) zu koppeln.Motor vehicle according to claim 9, comprising a coupling device for connecting a camera of a smartphone to the control device ( 16 ) to couple. Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 oder 10, umfassend eine Sensoreinrichtung (10), insbesondere eine TOF-Kamera.Motor vehicle according to claim 9 or 10, comprising a sensor device ( 10 ), in particular a TOF camera.
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