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Die Erfindung betrifft eine Bedienschnittstelle und ein Verfahren zum Bedienen eines Multimediageräts. Sie betrifft insbesondere eine entsprechende Bedienschnittstelle zum Bedienen eines Multimediageräts in einem Kraftfahrzeug.
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Zur Bedienung von Multimediageräten ist eine Vielzahl von Bedienungselementen bekannt. In der Regel sind zur Bedienung Tasten an den Multimediageräten vorgesehen, über die Multimediatitel wie Filme oder Musikstücke gestartet, gestoppt, vor- oder zurückgespult werden können, sowie die Abspiellautstärke, Abspielgeschwindigkeit, Klangeigenschaften usw. eingestellt werden können. Die Tasten können mechanisch ausgebildet sein oder über eine grafische Benutzerschnittstelle (GUI) beispielsweise in Form eines Touch Screens als grafische Felder, sogenannte Softkeys, realisiert sein.
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Zur Bedienung von Fernsehgeräten wurden auch Systeme entwickelt, bei denen ein Benutzer berührungslos mittels einer Handgeste Bedienungsfunktionen ausführen kann. In der
US 5,594,469 A1 ist ein solches System beschrieben. Dabei ist am Fernsehgerät eine Kamera vorgesehen, mit der ein Bereich vor dem Fernsehgerät optoelektronisch erfasst wird und etwaige Handbewegungen bzw. Gesten einer in dem Bereich befindlichen Bedienperson aufgenommen werden. Mittels einer Auswerte-Schaltung, die die Kamerabilder analysiert, können dann vorbestimmte Gesten erkannt und zur Steuerung des Fernsehgeräts verwendet werden.
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Die Inhalte der oben genannten Veröffentlichung werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
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Zur Bedienung von Multimediageräten in Kraftfahrzeugen werden bisher im Wesentlichen mechanische Tasten verwendet, denn für einen Kraftfahrzeugführer ist es zuverlässiger, eine solche Taste zu bedienen als eine gestengesteuerte Bedieneinheit. Anhand eines mechanischen Bedienelements wie einer Taste oder eines Drehknops bekommt der Fahrzeugführer nämlich unmittelbar eine haptische Rückmeldung, ob sich seine Hand am richtigen Ort zur Bedienung befindet, ohne dass er seinen Blick vom Verkehrsgeschehen abwenden und in Richtung des Bedienelements blicken muss. Dadurch wird eine Ablenkung des Fahrzeugführers vermieden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, zur Bedienung eines Multimediageräts eine neuartige Bedienungsschnittstelle anzugeben, mit der eine möglichst sichere Eingabe insbesondere beim Führen eines Kraftfahrzeugs möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist zum Bedienen eines Multimediageräts eine Bedienungsschnittstelle vorgesehen, die umfasst:
- – einen Grundkörper,
- – mindestens einen mit dem Grundkörper verbundenen, berührungslos messenden ersten Bewegungssensor, der einen Erfassungsbereich aufweist und bei Erkennen einer Bewegungsgeste innerhalb des Erfassungsbereichs ein erstes Bewegungssignal ausgibt und
- – eine elektronische Steuerung, mit der das erste Bewegungssignal empfangbar ist und mit der das Multimediagerät auf Basis des ersten Bewegungssignals ansteuerbar ist, wobei die Steuerung mit dem ersten Bewegungssignal einen ersten Ablaufzustand des Multimediageräts für ein ablaufendes Medienstück steuert.
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Mit dem Grundkörper der Bedienungsschnittstelle ist ein zweiter Bewegungssensor verbunden, mit dem eine Bewegung entlang einer vorgegebenen geometrischen Ausformung des Grundkörpers erfassbar ist und ein zweites Bewegungssignal erzeugbar ist. Mittels der Steuerung wird anhand des vom zweiten Bewegungssensor an die Steuerung ausgegebenen Bewegungssignals ein zweiter Ablaufzustand des Multimediageräts gesteuert.
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Als Ablaufzustände können insbesondere eine normale Wiedergabe, ein Pausenzustand, ein schneller Vorwärtslauf und/oder ein schneller Rückwärtslauf vorgesehen sein. Es können dafür auch Wiedergabeparameter des Multimedia-Geräts, insbesondere Tonparameter wie Lautstärke, Bässe und/oder Höhen vorgesehen sein.
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Mit der Erfindung wird eine Bedienungsschnittstelle geschaffen, mit der einerseits berührungslos Eingaben möglich sind und andererseits aufgrund des Grundkörpers und der darin befindlichen mindestens einen Ausformung die Möglichkeit besteht, dass der Bediener wie zum Beispiel ein Fahrzeugführer über ein Ertasten der Ausformung erkennen kann, ob sich seine Hand zur Bedienung im richtigen Bereich befindet. Die Bedienung kann sehr intuitiv anhand der haptischen Eigenschaften des Grundkörpers erfolgen. Der Fahrzeugführer muss dadurch während des Bedienvorgangs und während der Fahrt seinen Blick nicht von dem Verkehrsgeschehen abwenden um die richtige Eingabeposition seiner Hand festzustellen. Er kann somit das Fahrzeug mit hoher Aufmerksamkeit führen.
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Die mechanische Ausformung kann zum Beispiel in Form einer Vertiefung oder einer Erhebung gegenüber einem angrenzenden Teil der Oberfläche des Grundkörpers gestaltet sein. An dem Grundkörper können insbesondere mechanische Formteile vorgesehen sein, die jeweils in den Erfassungsbereichen der Bewegungssensoren liegen und durch die der Bedienperson haptisch angezeigt wird, in welchem Bereich die Erfassung der Bewegung, insbesondere eine Hand- oder Fingerbewegung der Bedienperson stattfindet.
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Die Erfindung verbindet somit die jeweiligen Vorteile einer gestengesteuerten berührungsfreien Eingabe und einer haptischen Rückmeldung für die Bedienperson. Einerseits reicht es aus, wenn z. B. eine Hand bzw. ein Finger zur Bedienung lediglich in den jeweiligen Erfassungsbereich des berührungslosen Eingabesystems kommt, andererseits erlaubt eine charakteristische mechanische Formgebung des Grundkörpers im jeweiligen Erfassungsbereichs eine haptische Rückmeldung, ob die Hand bzw. der Finger am korrekten Ort der Bedienungsschnittstelle ist.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im Grundkörper mindestens eine Öffnung vorgesehen. Die Öffnung kann sowohl für Eingabefunktionen als auch für Ausgabefunktionen genutzt werden. Beispielsweise kann für eine Eingabefunktion mit dem Grundkörper mindestens eine insbesondere berührungslos messende Sensoranordnung verbunden sein, die der Öffnung zugeordnet ist und mit der erkannt wird, ob die Öffnung verschlossen ist. Dann kann beispielsweise vorgesehen werden, einen Multimediatitel durch vorübergehendes Öffnen bzw. Verschließen der Öffnung zu starten bzw. zu stoppen (Pause-Funktion) oder zu beenden (Stopp-Funktion), wobei das Öffnen bzw. Verschließen mit der Hand des Benutzers erfolgen kann. Die Signale der Sensoranordnung werden dem entsprechend an die Steuerung übertragen.
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Die geometrische Ausformung kann insbesondere eine Kante am Grundkörper, beispielsweise entlang einer runden Öffnung des Grundkörpers sein. Durch eine Fingerbewegung entlang der Kante kann beispielsweise die Lautstärke bei der Wiedergabe des Multimediatitels eingestellt werden.
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An dem Grundkörper können weitere Funktionselemente insbesondere in Form von Deformationen, Öffnungen und/oder Bauteilen vorgesehen sein. Dabei können jeweils zugeordnete Detektoren zum Erzeugen von Detektor-Signalen vorgesehen sein, die an die Steuerung für weitere Steuerungsfunktionen wie zum Beispiel einem Aus/Ein-Schalter oder einer Playlist an das Multimediagerät übertragen werden. Beispielsweise können zwei am Grundkörper an gegenüberliegenden Seiten angebrachte Sensoren bzw. mit mindestens einem Detektor zusammenwirkende Sensorflächen vorgesehen sein.
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In einem weiteren, vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Grundkörper ein akustischer Resonanzkörper, der mit mindestens einem akustischen Aktor bzw. Wiedergabeelement verbunden ist. Beispielsweise kann innerhalb des Grundkörpers ein Lautsprecher angeordnet sein. Der Grundkörper kann dann in Funktionseinheit als Eingabeschnittstelle für Steuerkommandos und als Ausgabeschnittstelle beispielsweise zur Wiedergabe von akustischen Multimediatiteln wie Musikstücken verwendet werden.
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Der Grundkörper kann zumindest teilweise kugelförmig und/oder zumindest teilweise transparent bzw. teilweise opak sein. Er kann beispielsweise Glas- oder Acrylglasflächen aufweisen.
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Zumindest einer der Bewegungssensoren und/oder der Detektor kann ein optoelektronischer Sensor, ein akusto-elektronischer Sensor, beispielsweise ein Ultraschall-Sensor, oder ein Infrarotsensor sein. Die Bedienungsschnittstelle kann ein Verbindungselement wie beispielsweise einen Bluetooth-Chip zum Herstellen einer drahtlosen Verbindung zur Übertragung von Multimedia Dateien umfassen.
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Im Rahmen der Erfindung kann auch ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein, das eine erfindungsgemäße Bedienungsschnittstelle umfasst.
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Prinzipbild für eine Bedienungsschnittstelle und
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2 eine Bedienungsschnittstelle mit Details.
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Die in 1 dargestellte Bedienungsschnittstelle 1 ist mit einem Multimedia-Endgerät 2 verbunden. Sie umfasst einen Grundkörper 3, in dem ein Kommunikationselement in Form eines Bluetooth-Moduls 4, ein Lautsprecher 5 und Eingabesensoren 6 vorgesehen sind. Mittels der Eingabesensoren 6 können Bedienungsfunktionen ausgewählt werden, beispielsweise Audiodaten wie Musiktitel von einer externen Musikdatenbank über das Bluetooth-Modul 4 in das Multimedia-Endgerät 2 übertragen werden, Musiktitel ausgewählt und über den Lautsprecher 5 wiedergegeben werden, die Wiedergabe gestartet oder gestoppt werden oder auch innerhalb eines Musiktitels schnell vor- oder zurück gesprungen werden. Zumindest ein Teil der Eingabesensoren 6 kann berührungslos Eingaben erfassen, die durch Gestikulieren auf der Oberfläche des dreidimensionalen Grundkörpers 3 erfolgen. Über den Lautsprecher 5 können akustische Rückmeldungen zu erfolgten Eingabekommandos ausgegeben werden.
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In 2 ist eine kugelförmige Bedienungsschnittstelle 7 dargestellt. Sie umfasst als Grundkörper eine Glaskugel 16, die im oberen Bereich eine kreisrunde Öffnung 8 aufweist, welche wiederum am Öffnungsrand eine schräge Kante 9 ausbildet. Entlang der Kante 9 sind kreisförmig Fotosensoren 10 angeordnet, mit denen eine kreisförmige Fingerbewegung entlang der Kante 9 detektierbar ist. Jeder der Fotosensoren 10 hat dabei einen kegelförmigen Erfassungsbereich. Entsprechend Signale der Fotosensoren 10 werden in zeitlicher Reihenfolge an die Steuerung 11 gesandt. Diese kann aus der Signalfolge Bewegungsrichtung, Bewegungslänge und Bewegungsgeschwindigkeit der Fingerbewegung ermitteln und über die Schnittstellenleitung 15 ein entsprechendes Steuerungskommando an ein daran angeschlossenes MP3-Musikabspielgerät 17 ausgeben, wie ggf. die Lautstärke eines wiederzugeben Audiotitels zu verändern ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein dass bei Bewegung des Fingers entlang der Kante 9 im Uhrzeigersinn die Lautstärke erhöht wird und bei einer entsprechenden Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn die Lautstärke reduziert wird. Mit den Signalen der Fotosensoren 10 kann auch festgestellt werden, ob die Öffnung 8 geschlossen ist. Dann zeigen gleichzeitig alle Fotosensoren 10 ein Objekt in ihrem Erfassungsbereich an. Die Steuerung 11 kann auch ein Bluetooth-Modul zur Übertragung von Audiodaten umfassen.
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Zur Wiedergabe von Audiosignalen ist in der kugelförmigen Bedienungsschnittstelle 7 ein Schwingungslautsprecher 14 angeordnet, der an die Steuerung 11 angeschlossen ist. Der Schwingungslautsprecher 14 besteht aus einem Elektromagneten sowie einem metallischen Gegenstück, welches die Schwingung auf die Glaskugel 16 überträgt. Dadurch geht die gesamte Glaskugel 16 in Resonanz und verstärkt die Töne des Schwingungslautsprechers 14 entsprechend. Zum Schutz des Glases ist der Schwingungslautsprecher 14 von einer in der 2 nicht gezeigten Gummiummantelung eingeschlossen. Für eine qualitativ hochwertige Wiedergabe von Tönen können in bzw. an der Glaskugel 16 weitere, aus der Lautsprechertechnik bekannte Elemente vorgesehen sein.
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Im vorderen Bereich der Glaskugel 16 sind pfeilförmige mechanische Einschliffe 13a, 13b ausgeformt. Sie zeigen an, in welche Richtung beim Abspielen eines Audiotitels die Wiedergabe beschleunigt bzw. übersprungen wird. Im Bereich der Einschliffe 13a, 13b sind jeweils Infrarotsensoren 12a, 12b vorgesehen, die ebenfalls an die Steuerung 11 angeschlossen sind und Erfassungsbereiche aufweisen, in denen sie empfindlich sind. Die Erfassungsgereiche der Infrarotsensoren 12a, 12b umfassen vorzugsweise jeweils den Bereich, in dem der ihnen zugeordnete Einschliff 13a, 13b liegt. Wenn dann beispielsweise die Hand oder der Finger einer Bedienperson in den Bereich der einen Rücksprung anzeigenden Einschliffe 13a gelangt, dann erkennt Infrarotsensor 12a diese Bewegung und meldet die Annäherung an die Steuerung 11. Die Hand bzw. der Finger muss die Oberfläche der Glaskugel 16 dabei nicht berühren. Andererseits kann die Bedienperson bei Berührung der Glaskugel 16 z. B. anhand der Einschliffe 13a ertasten, dass sie sich im Bereich des Rücksprung-Bedienelements befindet. Es ist für die Bedienperson nicht nötig, das Bedienelement zu sehen, sie kann blind interagieren.
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Mit der kugelförmigen Bedienungsschnittstelle 7 werden beispielsweise folgende Interaktionsmöglichkeiten zur Musikwiedergabe bereit gestellt:
- – durch eine Bewegung zur Glaskugel 16 in den geschliffenen Bereich 13b kann ein Lied weiter geschaltet werden
- – durch eine Bewegung zur Glaskugel 16 in den geschliffenen Bereich 13a kann ein Lied zurück geschaltet werden
- – durch vollständiges Verschließen der Öffnung 8 kann ein aktuell ablaufendes Lied angehalten werden (Pause-Funktion). Sobald die Öffnung 8 zumindest teilweise wieder frei gegeben wird, wird das Abspielen des Liedes fortgesetzt
- – durch eine Fingerbewegung entlang Kante 9 wird die Wiedergabelautstärke verändert. Dabei kann das Erhöhen bzw. Reduzieren der Lautstärke beispielsweise durch die Richtung der Drehbewegung im bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn gesteuert werden. Alternativ kann auch vorgesehen werden, die Erhöhung bzw. Reduzierung davon abhängig zu machen, in welchem Bereich die Kante 9 berührt wird, beispielsweise im rechten Bereich der Kugel 16 bzw. im linken Bereich der Glaskugel 16
- – zum Ein- bzw. Ausschalten der technischen Mechanismen der kugelförmigen Bedienungsschnittstelle 7 berührt man die linke und die rechte Seite der Glaskugel 16 in den Bereichen 13a und 13b gleichzeitig für eine vorgegebene Schaltzeit von zum Beispiel 3 Sekunden
- – um das in die Steuerung 11 integrierte Bluetooth-Modul in den Paarungs-Modus (engl. pairing mode) zur Verbindungsaufnahme mit einem anderen Bluetooth-Gerät zu bringen, berührt man die linke und die rechte Seite der Glaskugel 16 für eine vorgegebene Pairingzeit von zum Beispiel 8 Sekunden.
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In der gezeigten kugelförmigen Bedienungsschnittstelle 7 sind alle im Inneren befindlichen Bauteile sichtbar. Um einzelne oder alle Bauteile für eine Bedienperson zumindest aus bestimmten Betrachtungswinkeln unsichtbar zu machen, kann die Kugeloberfläche ganz oder teilweise aus opakem oder halbtransparenten Material bestehen oder mit einem solchen beschichtet oder beklebt sein.
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Statt der in 2 gezeigten Foto- bzw. Infrarotsensoren können jeweils andere Sensoren wie z. B. Ultraschallsensoren vorgesehen sein. Insbesondere kann dort auch ein zeilenförmiger oder flächiger CCD-Kamerasensor mit einer entsprechenden Bildverarbeitungseinheit verwendet werden, mit denen Bewegungen bzw. Gesten erfasst und erkannt werden und zur Bedienung verwendet werden.
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Die beschriebenen Geräte und Systemkomponenten werden insbesondere mit Computerprogrammen gesteuert und können dazu weitere, an sich bekannte Elemente von Computern und digitalen Steuerungseinrichtungen wie einen Mikroprozessor, flüchtige und nicht flüchtige Speicher, Schnittstellen usw. aufweisen. Die Erfindung kann deshalb auch ganz oder teilweise in Form eines Computerprogrammprodukts realisiert werden, das beim Laden und Ausführen auf einem Computer einen erfindungsgemäßen Ablauf ganz oder teilweise bewirkt. Es kann beispielsweise in Form eines Datenträgers wie einer CD/DVD bereit gestellt werden oder auch in Form einer oder mehrerer Dateien auf einem Server, von dem das Computerprogramm herunter ladbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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