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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts, insbesondere eines elektronischen Haushaltsgeräts, sowie ein elektronisches Haushaltsgerät mit einer solchen Bedienvorrichtung.
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Im Stand der Technik sind verschiedene Arten von Bedienvorrichtungen für elektronische (Haushalts-)Geräte bekannt. Neben den herkömmlichen Bedienvorrichtungen mit Schaltern, Tasten, Drehknebeln und dergleichen mechanischen Bedienelementen sind seit einigen Jahren auch so genannte Touch Controls mit berührungs- oder annäherungsempfindlichen Bedienelementen bekannt. In diesen Fällen ist für jeden einstellbaren Parameter des Geräts oder einer Gerätekomponente (z. B. Ein/Aus, Heizleistung, Kochzeit, Schleuderdrehzahl, etc.) zum Beispiel ein eigenes mechanisches bzw. berührungs- oder annäherungsempfindliches Bedienelement, welches von einem Benutzer betätigt werden kann, oder eine Kombination aus einem Bedienelement zur Funktionsauswahl und einem Bedienelement zur jeweiligen Parametereingabe der ausgewählten Funktion, vorgesehen.
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Darüber hinaus sind auch (Haushalts-)Geräte mit einer Gestensteuerung bekannt, bei denen der Benutzer das Gerät durch Ausführen von Gesten im freien Raum (im Allgemeinen zumindest in der Nähe des zu steuernden Geräts) bedienen kann. Für eine solche Gestensteuerung können zum Beispiel Bildverarbeitungssysteme mit einer oder mehreren Kameras eingesetzt werden. So beschreibt zum Beispiel die
DE 103 61 341 A1 eine Vorrichtung zur Bedienung eines Kochfeldes mit einer Gestenerfassungseinrichtung zum Erfassen der Position und/oder Stellung einer Hand eines Bedieners im freien Raum, an der ein Sender zum Beispiel in Form eines Armbandes oder Handschuhs getragen wird, und einer Anzeige in Form eines Bildschirms oder eines Head-Up-Displays zum Anzeigen der Hand des Bedieners relativ zum Kochfeld. Die
EP 1 352 301 B1 offenbart ein Verfahren zum Steuern von Geräten, bei welchem ein Bedienelement holografisch in den Aktionsbereich eines Bedieners projiziert wird und eine Bewegung des Bedieners in Richtung des virtuellen Bedienelements mittels einer 3D-Kamera erfasst wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bedienvorrichtung für ein elektronisches Gerät zu schaffen, welche den Bedienungskomfort für den Bediener erhöht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts, insbesondere eines elektronischen Haushaltsgeräts, weist auf: eine Gestenerfassungseinrichtung zum berührungsfreien Erfassen von Positionen und/oder Bewegungen eines Objekts in einem Erfassungsraum; eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Geräts oder einer Komponente des Geräts in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter, welcher der durch die Gestenerfassungseinrichtung erfassten Position oder Bewegung des Objekts entspricht; und eine Projektionseinrichtung zum Projizieren einer Darstellung einer aktuellen Einstellung des Betriebsparameters auf das Objekt in dem Erfassungsraum.
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Durch die Projektion einer Darstellung einer aktuellen Einstellung des Betriebsparameters auf das in dem Erfassungsraum befindliche Objekt wird dem Bediener eine unmittelbare Rückmeldung über seinen Bedienvorgang gegeben. Diese Rückmeldung liegt zwangsläufig im Blickfeld des Bedieners und ist deshalb einfach und direkt wahrnehmbar. Außerdem erhält der Bediener auf diese Weise eine Information darüber, ob sich das Objekt in dem durch die Gestenerfassungseinrichtung überwachten Erfassungsraum befindet oder nicht. Durch diese Rückmeldungen kann die Bedienung des elektronischen Geräts für den Bediener einfach und intuitiv erfolgen, sodass der Bedienungskomfort erhöht werden kann.
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Bei dem Objekt, dessen Position und/oder Bewegung durch die Gestenerfassungseinrichtung erfasst werden kann, handelt es sich vorzugsweise um die Hand eines Bedieners oder einen vom Bediener in der Hand gehaltenen Gegenstand.
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Die Gestenerfassungseinrichtung ist in diesem Zusammenhang auf keine spezielle Methode der berührungsfreien Erfassung von Positionen und/oder Bewegungen von Objekten im freien Raum beschränkt. Vorzugsweise enthält die Gestenerfassungseinrichtung eine oder mehrere Kameras (z. B. CCD, CMOS), eine Time-of-Flight – Kamera (TOF), eine Sender/Empfänger-Anordnung für elektromagnetische Wellen oder dergleichen. Der Erfassungsraum ist ein vorbestimmter Bereich im freien Raum, in dem die Gestenerfassungseinrichtung Positionen und/oder Bewegungen eines Objekts erfassen kann. Der Erfassungsraum befindet sich vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des zu bedienenden Geräts. Form und Größe des Erfassungsraums sind durch die Konstruktion und die Anordnung der jeweiligen Gestenerfassungseinrichtung vorgegeben.
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Bei der auf das Objekt projizierbaren Darstellung einer aktuellen Einstellung des Betriebsparameters handelt es sich vorzugsweise um ein oder mehrere alphanumerische Zeichen (z. B. Zahlen, Buchstaben), ein oder mehrere Bildzeichen (z. B. Icons), eine Lichtfarbe, eine Lichtintensität, eine Frequenz eines Blinklichts oder dergleichen. Die aktuelle Einstellung des Betriebsparameters bezeichnet in diesem Zusammenhang einen aktuell eingestellten Wert eines Betriebsparameters, der bereits in der Steuereinrichtung hinterlegt ist, oder einen durch den Bediener aktuell angewählten Wert eines Betriebsparameters, der einer Eingabegeste des Bedieners entspricht und noch durch den Bediener bestätigt werden muss.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Projektionseinrichtung zudem ausgestaltet, um Zusatzinformationen betreffend den Betriebsparameter auf das Objekt in dem Erfassungsraum zu projizieren. Diese Zusatzinformationen sind vorzugsweise ausgewählt aus einem Wertebereich des Betriebsparameters, einer Bezeichnung des Betriebsparameters, einem Bewegungshinweis zum Verändern des Betriebsparameters und dergleichen. Der Bedienungskomfort für den Benutzer kann auf diese Weise weiter erhöht werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine weitere Projektionseinrichtung zum Projizieren einer Darstellung einer aktuellen Einstellung des Betriebsparameters auf eine Anzeigefläche vorgesehen. Diese weitere Projektionseinrichtung kann wahlweise mit der Projektionseinrichtung integriert oder kombiniert sein. Bei der Anzeigefläche handelt es sich vorzugsweise um eine Oberfläche des Geräts (z. B. Gehäusewand, Kochfeld, etc.), einen speziellen Bildschirm am Gerät oder in der Nähe des Geräts oder dergleichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Bedienvorrichtung ferner wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung zum optischen Kennzeichnen des Erfassungsraums auf. Mit dieser Beleuchtungseinrichtung wird dem Bediener der von der Gestenerfassungseinrichtung überwachte Erfassungsraum im freien Raum deutlich angezeigt, sodass der Bediener einfach erkennen kann, wo er seine/ihre Gesten zum Bedienen des Geräts ausführen muss bzw. kann. Der Bedienungskomfort kann auf diese Weise weiter erhöht werden.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein elektronisches Haushaltsgerät mit wenigstens einer oben beschriebenen Bedienvorrichtung der Erfindung.
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Bei dem elektronischen Haushaltsgerät handelt es sich vorzugsweise um ein Kochfeld, einen Backofen, einen Mikrowellenofen, eine Dunstabzugshaube, eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine, einen Wäschetrockner, einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank, einen Kaffeeautomaten oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ist zudem grundsätzlich zur Bedienung aller Arten von elektronischen Geräten geeignet und kann so vorzugsweise auch für Werkzeugmaschinen, Unterhaltungselektronik (TV-Geräte, Hi-Fi-Geräte, etc.), Kraftfahrzeuge, etc. eingesetzt werden. Bei der anzusteuernden Komponente des Geräts handelt es sich um eine elektronische Komponente, ein elektronisches Aggregat oder dergleichen, welches – je nach Gerät – vorzugsweise eine Heizung, ein Timer, ein Gebläse, eine Beleuchtung, ein Elektromotor, eine (Wasser-)Pumpe, eine Tür, ein Lautsprecher oder dergleichen ist.
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Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, größtenteils schematisch:
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1 eine Perspektivansicht von mehreren elektronischen Haushaltsgeräten mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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2 eine Skizze zur Veranschaulichung der Benutzung einer Bedienvorrichtung der Erfindung durch einen Bediener.
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Bezug nehmend auf die Figuren werden nun Aufbau und Funktionsweise einer Bedienvorrichtung gemäß der Erfindung anhand eines speziellen Anwendungsbeispiels näher erläutert.
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1 zeigt beispielhaft einen Backofen 10, ein Kochfeld 12 und eine Dunstabzugshaube 14 als elektronische Haushaltsgeräte, die in üblicher Weise relativ zueinander angeordnet sind. Das Kochfeld 12 weist eine Steuereinrichtung 40 zum Ansteuern der Heizeinrichtungen der (hier: vier) Kochstellen auf, und die Dunstabzugshaube 14 weist eine Steuereinrichtung 42 zum Ansteuern des Lüftermotors und einer Kochfeldbeleuchtung auf. Da der Backofen 10 in dem hier gezeigten Beispiel nicht mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung mit Gestensteuerung ausgestattet ist, ist in der Zeichnung die Steuereinrichtung des Backofens 10 weggelassen.
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Die Steuereinrichtung 40 des Kochfeldes 12 ist mit einer Sensorik 20 verbunden (leitungsgebunden oder drahtlos), die ausgestaltet und angeordnet ist, um eine Position und/oder eine Bewegung eines Objekts wie beispielsweise einer Hand 30 eines Bedieners in einem Raum (Erfassungsraum der Erfindung) zwischen dem Kochfeld 12 und der Dunstabzugshaube 14 berührungslos erfassen zu können. Gemeinsam mit einer Steuer- und Auswerteelektronik, welche beispielsweise in die Steuereinrichtung 40 integriert sein kann, bildet diese Sensorik 20 eine erste Gestenerfassungseinrichtung. Die Sensorik 20 enthält zum Beispiel ein Kamerasystem oder eine Sender/Empfänger-Anordnung, die so am Kochfeld 12 positioniert sind, dass sie einen vorgegebenen Erfassungsraum oberhalb des Kochfeldes 12 überwachen können.
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In ähnlicher Weise ist die Steuereinrichtung 42 der Dunstabzugshaube 14 mit einer Sensorik 22 verbunden (leitungsgebunden oder drahtlos), die ausgestaltet und angeordnet ist, um eine Position und/oder eine Bewegung eines Objekts 30 in einem Raum (Erfassungsraum der Erfindung) zwischen dem Kochfeld 12 und der Dunstabzugshaube 14 berührungslos erfassen zu können. Gemeinsam mit einer Steuer- und Auswerteelektronik, welche beispielsweise in die Steuereinrichtung 42 integriert sein kann, bildet diese Sensorik 22 eine zweite Gestenerfassungseinrichtung. Die Sensorik 22 enthält zum Beispiel ein Kamerasystem oder eine Sender/Empfänger-Anordnung, die so an der Dunstabzugshaube 14 positioniert sind, dass sie einen vorgegebenen Erfassungsraum unterhalb der Dunstabzugshaube 14 überwachen können.
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Die Gestenerfassungseinrichtungen der beiden Geräte 12, 14 sind so ausgestaltet und angeordnet, dass sie eine Position und/oder eine Bewegung eines Objekts 30 wie beispielsweise einer Hand eines Bedieners in einem vorgegebenen Erfassungsraum im freien Raum zwischen dem Kochfeld 12 und der Dunstabzugshaube 14 erfassen können. Die Steuereinrichtungen 40, 42 steuern dann das jeweilige Gerät 12, 14 bzw. eine Komponente des jeweiligen Geräts 12, 14 in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter, dessen Wert oder Wertänderung der durch die Gestenerfassungseinrichtungen erfassten Position bzw. Bewegung des Objekts 30 entspricht.
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Wie in 2 stark vereinfacht veranschaulicht, kann der Bediener zum Beispiel das Gerät 12, 14 oder eine Gerätekomponente aktivieren, indem er seine Hand 30 in einem Abstand vor die Sensorik 20, 22 hält. Das Gerät 12, 14 wird dabei vorzugsweise erst aktiviert, wenn die Sensorik 20, 22 ein entsprechendes Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer erfasst. Der Bediener kann dann beispielsweise durch eine Bewegung seiner/ihrer Hand 30 einen Betriebsparameter zum Steuern des Geräts 12, 14 oder einer Gerätekomponente (z. B. Zeitdauer für einen Timer, Kochstufe für ein Kochfeld, etc.) einstellen. Hierzu bewegt er/sie die Hand 30 beispielsweise von der Sensorik 20, 22 weg und verändert den Abstand zur Sensorik 20, 22. Durch ein längeres Verweilen der Hand 30 in einer Abstandsposition wird der entsprechende Wert für den Betriebsparameter von der Steuereinrichtung 40, 42 übernommen. Mit einer erneuten Annäherung der Hand 30 auf den ersten Abstand kann das Gerät 12, 14 wieder in den Stand-by-Zustand versetzt werden.
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Während in 1 und 2 eine senkrechte bzw. vertikale Bewegung einer Hand 30 als Geste des Bedieners angedeutet ist, können durch die Sensorik 20, 22 wahlweise auch waagerechte bzw. horizontale Bewegungen (z. B. Wischbewegungen) erkannt werden.
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Die Einstellung bzw. Veränderung eines Wertes für einen Betriebsparameter mittels Gesten kann wahlweise absolut (z. B. durch Erfassen eines Abstandes der Hand zur Sensorik) oder relativ (z. B. durch Erfassen einer Abstandsänderung der Hand zur Sensorik) geschehen.
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Die Steuereinrichtung 40 des Kochfeldes 12 und die Steuereinrichtung 42 der Dunstabzugshaube 14 sind zudem (leitungsgebunden oder drahtlos) mit einer Projektionseinrichtung 50 verbunden. Alternativ können die Steuereinrichtungen 40, 42 der beiden Geräte 12, 14 auch mit separaten Projektionseinrichtungen verbunden sein.
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Die Projektionseinrichtung 50 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Dunstabzugshaube 14 angeordnet und projiziert eine Darstellung 32 einer aktuellen Einstellung des Betriebsparameters in den Erfassungsraum zwischen Dunstabzugshaube 14 und Kochfeld 12. Genauer erfolgt die Projektion der Darstellung 32 auf die Hand 30 des Bedieners, deren Position der Steuereinrichtung 40, 42 durch die Sensorik 20, 22 bekannt ist. Durch diese Projektion erhält der Bediener ein direktes Feedback über die durch ihn/sie per Gesten vorgenommenen Einstellungen des Geräts 12, 14 unmittelbar in seinem/ihrem Blickfeld.
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In einer Modifikation des Ausführungsbeispiels ist die Projektionseinrichtung 50 außerdem ausgestaltet, um auch Zusatzinformationen zum Betriebsparameter auf die Hand 30 des Bedieners zu projizieren. Bei diesen Zusatzinformationen handelt es sich beispielsweise um einen Wertebereich des Betriebsparameters, eine Bezeichnung des Betriebsparameters und/oder einen Bewegungshinweis zum Verändern des Betriebsparameters. Alternativ können die Zusatzinformationen auch durch eine zusätzliche Projektionseinrichtung dargestellt werden, die ebenfalls mit den Steuereinrichtungen 40, 42 verbunden ist.
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Bei einer Bedienung des Kochfeldes 12 kann der Bediener nach einer Aktivierung der Bedienvorrichtung zum Beispiel zunächst durch eine Bewegung mit der Hand 30 eine anzusteuernde Kochstelle des Kochfeldes 12 anwählen. Ggf. werden durch die Projektionseinrichtung 50 mehrere Richtungspfeile auf die Hand 30 des Bedieners projiziert, sodass er/sie sofort erkennt, durch welche Art von Geste er/sie die gewünschte Kochstelle anwählen kann. Die vorgenommene Auswahl des Bedieners wird ihm/ihr dann durch die Projektionseinrichtung 50 durch eine geeignete Darstellung 32 auf der Hand 30 angezeigt.
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Anschließend kann der Bediener dann zum Beispiel die Kochstufe für die angewählte Kochstelle des Kochfeldes 12 einstellen, indem er/sie die Hand 30 nach oben oder unten bewegt, um die Kochstufe zu erhöhen bzw. zu reduzieren.
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Zur Vereinfachung der Bedienung projiziert die Projektionseinrichtung 50 dabei eine Darstellung 32 der Kochstufe, die der aktuellen Position der Hand 30 über der Sensorik 20 entspricht, auf die Hand 30 des Bedieners. Dies geschieht zum Beispiel in Form von Zahlen (vgl. 2), durch Verändern der Lichtintensität und/der Verändern der Lichtfarbe der Darstellung 32.
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Optional ist eine weitere Projektionseinrichtung 60 an der Dunstabzugshaube 14 vorgesehen, welche die aktuell eingestellten Kochstufen der vier Kochstellen des Kochfeldes 12 als entsprechende Darstellungen 62 auf das Kochfeld 12 projiziert, vorzugsweise jeweils in einen Bereich der jeweiligen Kochstelle, wie in 1 angedeutet.
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Die Einstellung einer Leistungsstufe des Lüftermotors der Dunstabzugshaube 14 oder das Einschalten der Kochfeldbeleuchtung erfolgen in analoger Weise durch das Erfassen entsprechender Gesten einer Hand 30 des Bedieners durch die Sensorik 22 und das Feedback durch die Projektionseinrichtung 50.
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Durch die Projektion der Darstellung 32 der aktuellen Parametereinstellung auf die Hand 30 des Bedieners erhält der Bediener ein unmittelbares Feedback zu den vorgenommenen Einstellungen, sodass der Bedienungskomfort verbessert ist.
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Wie in 1 dargestellt, kann der Sensorik 20 des Kochfeldes 12 zudem eine erste Beleuchtungseinrichtung 34 zugeordnet sein, die zum Beispiel neben der Sensorik 20 am Kochfeld 12 positioniert ist. Diese Beleuchtungseinrichtung 34 ist ausgebildet, um den von der Sensorik 20 überwachten Erfassungsraum optisch für den Bediener zu kennzeichnen. In ähnlicher Weise kann der Sensorik 22 der Dunstabzugshaube 14 eine zweite Beleuchtungseinrichtung 36 zugeordnet sein, die zum Beispiel neben der Sensorik 22 an der Dunstabzugshaube 14 positioniert ist. Diese Beleuchtungseinrichtung 36 ist ausgebildet, um den von der Sensorik 22 überwachten Erfassungsraum unterhalb der Dunstabzugshaube 14 optisch für den Bediener zu kennzeichnen. Falls die beiden Erfassungsräume der Sensorik 20 und der Sensorik 22 zusammenfallen, kann auch eine Beleuchtungseinrichtung 34 oder 36 für beide Bedienvorrichtungen genügen.
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Die Kennzeichnung durch die Beleuchtungseinrichtung 34, 36 kann beispielsweise durch ein Ausleuchten des Erfassungsraums (z. B. durch einen Strahler) und/oder durch Beleuchten der Grenzen des Erfassungsraums (z. B. durch gerichtete Laserstrahlen) jeweils im sichtbaren Wellenlängenbereich geschehen. Hierdurch erhält der Bediener einen eindeutigen Hinweis, in welchem Raumbereich die Gestenerfassung der Bedienvorrichtung aktiv ist. Der Bediener kann dann seine/ihre Gesten bewusst innerhalb des Erfassungsraums ausführen (sodass seine/ihre Gesten erfasst werden können) und auf den Erfassungsraum begrenzen (sodass unnötig ausschweifende Gesten vermieden werden können). Der Bedienungskomfort wird so für den Bediener weiter erhöht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10361341 A1 [0003]
- EP 1352301 B1 [0003]
