DE102014201578A1

DE102014201578A1 - Device and method for signaling an input area for gesture recognition of a human-machine interface

Info

Publication number: DE102014201578A1
Application number: DE102014201578.2A
Authority: DE
Inventors: Linn Hackenberg; Erik Glaser; Sebastian Hinzmann; Stefan Henze; Lennart BENDEWALD
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-07-30

Abstract

Es werden eine Anordnung sowie ein Verfahren zur Signalisierung eines ersten Eingabebereiches (I) zur Gestenerkennung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (1) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst den Schritt: Erzeugen (200) einer Fluidströmung (2) in dem ersten Eingabebereich (I), durch welche der ersten Eingabebereich (I) signalisiert wird.An arrangement and a method for signaling a first input area (I) for gesture recognition of a human-machine interface (1) are proposed. The method comprises the step of: generating (200) a fluid flow (2) in the first input area (I), by which the first input area (I) is signaled.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Signalisierung eines Eingabebereiches einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS, engl. human machine interface (HMI)). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Signalisierung von Eingabebereichen zur Eingabe von 3D-Gesten mittels einer Hand eines Anwenders.The present invention relates to an apparatus and a method for signaling an input area of a human machine interface (HMI). In particular, the present invention relates to the signaling of input areas for inputting 3D gestures by means of a user's hand.

Im Stand der Technik sind Anwenderschnittstellen bekannt, welche Anwendereingaben mittels Gestenerkennung entgegennehmen. Zunehmend setzen sich auch 3D-Gesten zur Kommunikation mit Schnittstellen von Datenverarbeitungseinrichtungen durch. Hierbei werden Gesten erkannt, welche ein Anwender z.B. mit seiner Hand frei im Raum ausführt. Insbesondere bei der Interaktion mit Spielkonsolen sind solche 3D-Gesten bekannt. Insbesondere Systeme, wie der "LEHP Motion-Sensor" eignen sich aufgrund ihrer präzisen Auflösung auch zum Einsatz im automotiven Bereich. In the prior art user interfaces are known which accept user input by means of gesture recognition. Increasingly, 3D gestures for communicating with interfaces of data processing equipment are gaining ground. Hereby, gestures are recognized which a user e.g. with his hand freely executing in the room. Especially when interacting with game consoles such 3D gestures are known. In particular, systems such as the "LEHP motion sensor" are also suitable for use in the automotive sector due to their precise resolution.

Auch die sogenannte Annäherungssensorik ist mittlerweile im Serieneinsatz. Hierbei werden mittels einer Annäherungserkennung (z.B. eine Lichtschranke) im Bereich einer berührungsempfindlichen Anzeige bei Annäherung eines Eingabemittels graphische Objekte auf der Anzeige zugunsten einer besseren manuellen Bedienbarkeit angepasst (z.B. Wechsel von einem Anzeigemodus in einen Bedienmodus). Die Verwendung einer Gestensteuerung erfordert bisher ein Anlernen des Nutzers, denn unabhängig von der verwendeten Sensorik ist der Erkennungsbereich eines jeden Sensors begrenzt. Insbesondere der Raum, in welchem Gesten zuverlässig erkannt werden, erschließt sich den Nutzern nicht intuitiv. Schließlich ist eine Visualisierung eines im Raum befindlichen Erkennungsbereiches nur bedingt möglich. Bisherige Lösungen zeigen dem Nutzer anhand eines Kamerabildes, ob und wenn die Gesten erkannt wurden. Jene Anzeigen sind für Nutzer nur schwer zu verstehen und würden während der Fahrt zu einer erhöhten Blickabwendung des Anwenders auf die Anzeige führen. Hierdurch würde die Fahrsicherheit gegebenenfalls kompromittiert.Also, the so-called proximity sensor is now in mass production. Herein, by proximity detection (e.g., a photoelectric switch) in the area of a touch-sensitive display as input means approaches, graphical objects on the display are adjusted for better manual operation (e.g., change from a display mode to an operating mode). The use of a gesture control previously required a training of the user, because regardless of the sensors used, the detection range of each sensor is limited. In particular, the space in which gestures are reliably recognized does not open up to users intuitively. Finally, visualization of a detection area located in the room is only possible to a limited extent. Previous solutions show the user based on a camera image, if and when the gestures were detected. Those ads are difficult for users to understand and would result in increased user attention on the ad while driving. As a result, the driving safety would possibly compromised.

WO 2013/021385 A2 zeigt ein Gesten-basiertes Schnittstellensystem, bei welchem eine Rückmeldung auf eine Eingabe mittels einer für den Anwender spürbaren Luftströmung erfolgt. WO 2013/021385 A2 shows a gesture-based interface system, in which a response to an input by means of a noticeable to the user air flow.

Der vorgenannte Stand der Technik nutzt die Möglichkeiten zur Signalisierung eines Erkennungsbereiches bei der 3D-Gestenerkennung nur unvollständig aus. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorgenannten Bedarf zu stillen.The aforementioned prior art uses the possibilities for signaling a detection area in the 3D gesture recognition incomplete. It is therefore an object of the present invention to meet the above needs.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst. Zudem werden ein Fahrzeug, ein Computerprogrammprodukt und eine Signalfolge gemäß den Ansprüchen 13, 14 und 15 vorgeschlagen, welche die vorgenannte Aufgabe lösen. Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Signalisierung eines Eingabebereiches zur Gestenerkennung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI). Die HMI kann beispielsweise in einem Fortbewegungsmittel, insbesondere einem PKW, verbaut sein. Über die HMI können Funktionen des mit der HMI ausgestatteten technischen Gerätes durch den Anwender bedient werden. Dies erfolgt üblicherweise durch ein Eingabemittel, für welches sich Extremitäten (z.B. eine Hand) und/oder ein sogenannter "Stylus" durchgesetzt haben. Erfindungsgemäß wird der Eingabebereich durch Erzeugen einer Fluidströmung in dem Eingabebereich kenntlich gemacht. Durch die Fluidströmung fühlt der Anwender denjenigen Bereich, in welchem seine Eingaben durch den Sensor zur Gestenerkennung der HMI erfolgreich dreidimensional erkannt und interpretiert werden können. Auf diese Weise ist ein durch Versuch und Irrtum geprägtes Erlernen der Grenzen des Eingabebereiches nicht mehr erforderlich. Der Anwender kann die HMI rascher fehlerfrei bedienen und sich schwerpunktmäßig besser anderen Aufgaben widmen.The above object is achieved by a method with the features of claim 1 and by an arrangement with the features of claim 6. In addition, a vehicle, a computer program product and a signal sequence according to claims 13, 14 and 15 are proposed which solve the aforementioned object. The inventive method is used to signal an input area for gesture recognition of a human-machine interface (HMI). The HMI can be installed, for example, in a means of transportation, in particular a car. Functions of the technical device equipped with the HMI can be operated by the user via the HMI. This is usually done by an input means for which extremities (e.g., a hand) and / or a so-called "stylus" have prevailed. According to the invention, the input area is identified by generating a fluid flow in the input area. Due to the fluid flow, the user feels the area in which his inputs can be successfully recognized and interpreted three-dimensionally by the sensor for gesture recognition of the HMI. In this way it is no longer necessary to learn the limits of the input area through trial and error. The user can operate the HMI more quickly without errors and focus on other tasks.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bevorzugt wird die Fluidströmung im Ansprechen auf ein Erkennen einer Präsenz eines Eingabemittels in einem zweiten Eingabebereich erzeugt. Wie oben beschrieben, kann das Eingabemittel ein Körperteil eines Anwenders sein. Der zweite Eingabebereich wird von der HMI überwacht und bei Präsenz des Eingabemittels eine technische Einrichtung zur Erzeugung der Fluidströmung angesteuert. Dabei kann der zweite Eingabebereich beispielsweise derart angeordnet sein, dass die Fluidströmung bereits vor dem Eintreten des Eingabemittels in den ersten Eingabebereich erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Eingabebereich im Wesentlichen dem ersten Eingabebereich entsprechen. Mit anderen Worten können der erste und der zweite Eingabebereich zumindest anteilig in einem identischen Raumvolumen angeordnet sein. Je nach Wahl der Position des zweiten Eingabebereiches kann so eine rechtzeitige Aktivierung der Fluidströmung und/oder eine ausschließliche Erzeugung der Fluidströmung bei Präsenz des Eingabenmittels im ersten Eingabebereich bewirkt werden. Wahlweise können so Ergonomie oder Effizienz des Verfahrens beeinflusst werden.Preferably, the fluid flow is generated in response to detecting a presence of an input means in a second input area. As described above, the input means may be a body part of a user. The second input area is monitored by the HMI and, when the input device is present, a technical device for generating the fluid flow is activated. In this case, the second input region can be arranged, for example, such that the fluid flow is generated in the first input region already before the input device enters. Alternatively or additionally, the second input area may substantially correspond to the first input area. In other words, the first and the second input area can be arranged at least proportionally in an identical volume of space. Depending on the choice of the position of the second input region, a timely activation of the fluid flow and / or an exclusive generation of the fluid flow in the presence of the input means in the first input region can thus be effected. Optionally, the ergonomics or efficiency of the process can be influenced.

Für die Gestalt bzw. räumliche Verteilung der Fluidströmung bieten sich erfindungsgemäß unterschiedliche Ansätze. Eine erste Möglichkeit besteht darin, den Kernbereich des ersten Eingabebereiches zur Gestenerkennung durch eine maximale Strömungsgeschwindigkeit zu kennzeichnen. In Richtung der Grenzen des ersten Eingabebereiches kann die Strömungsgeschwindigkeit aufgrund unterschiedlicher Profile (z.B. linear, logarithmisch o.Ä.) abnehmen. Auf diese Weise entspricht die Geschwindigkeit der Fluidströmung in etwa der Auflösung oder der Erkennungsgüte der Gestenerkennung innerhalb des jeweiligen Raumbereiches. Alternativ können Grenzbereiche des ersten Eingabebereiches zur Gestenerkennung eine gegenüber einem Kernbereich des Eingabebereiches zur Gestenerkennung erhöhte Strömungsgeschwindigkeit aufweisen. Dies kann beispielsweise über einen den zur Gestenerkennung verwendeten Sensor zumindest annähernd umlaufenden Fluidauslass realisiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Hand des Anwenders während der Eingabe zwischen den Grenzbereichen weniger stark durch die Fluidströmung beaufschlagt wird und erst bei einem (unbeabsichtigten) Verlassen des ersten Eingabebereiches sensorisch informiert wird. For the shape or spatial distribution of the fluid flow are inventively different approaches. A first possibility is to identify the core area of the first input area for gesture recognition by a maximum flow rate. In the direction of the limits of the first input range, the flow velocity may decrease due to different profiles (eg linear, logarithmic or the like). In this way, the speed of the fluid flow corresponds approximately to the resolution or the recognition quality of the gesture recognition within the respective spatial area. Alternatively, border regions of the first gesture recognition input region may have a flow velocity increased relative to a core region of the gesture recognition input region. This can be realized, for example, via a sensor used for gesture recognition at least approximately circulating fluid outlet. This has the advantage that the user's hand is less strongly affected by the fluid flow during the input between the boundary regions and is only sensibly informed when it leaves the first input region (unintentionally).

Die erfindungsgemäß verwendete Fluidströmung bietet weitere Möglichkeiten zur Information des Anwenders, wie nachfolgend ausgeführt wird. Beispielsweise bietet sich die Möglichkeit, der Fluidströmung einen Nebel beizumischen. Dies kann beispielsweise durch mittels Ultraschall zerstäubte Fluide erfolgen. Einerseits ist der Nebel aufgrund seiner erhöhten Wärmekapazität durch die Hand des Anwenders spürbar und bietet somit ein weiteres Medium zur Signalisierung des ersten Eingabebereiches. Andererseits ist der Nebel insbesondere bei der Verwendung zusätzlicher Leuchtmittel optisch wahrnehmbar. Zusätzlich bietet sich durch die Verwendung von Leuchtmitteln die Möglichkeit, den Nebel abwechselnd farblich zu gestalten, was als Gestaltungselement sowie zur Rückmeldung an den Anwender z.B. in Abhängigkeit angewählter Funktionen verwendet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Temperatur der Fluidströmung angepasst werden. In Abhängigkeit eines erkannten Betriebszustandes der HMI bzw. eines mit ihr verbundenen technischen Gerätes können so weitere Informationen kodiert und dem Anwender kommuniziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur der Fluidströmung auch an Komfortwünsche des Anwenders angepasst werden, um seine Hand bei Bedarf entweder zu kühlen oder zu wärmen. The fluid flow used according to the invention offers further possibilities for informing the user, as will be explained below. For example, there is the possibility of adding a mist to the fluid flow. This can be done, for example, by ultrasonically atomized fluids. On the one hand, the mist is noticeable due to its increased heat capacity by the hand of the user and thus provides another medium for signaling the first input area. On the other hand, the fog is visually noticeable, especially when using additional bulbs. In addition, the use of bulbs offers the possibility of alternating the color of the mist, which is used as a design element as well as for feedback to the user, e.g. depending on selected functions can be used. Alternatively or additionally, the temperature of the fluid flow can also be adjusted. Depending on a detected operating state of the HMI or a technical device connected to it so further information can be encoded and communicated to the user. Alternatively or additionally, the temperature of the fluid flow may also be adjusted to the user's comfort wishes to either cool or warm his hand as needed.

Sowohl zur Erlebbarkeit der Fluidströmung als auch zur Kodierung von Anwenderinformationen kann die Geschwindigkeit der Luftströmung über der Zeit variiert werden. Beispielsweise kann eine gepulste Fluidströmung verwendet werden, um bei vergleichsweise geringer absoluter Strömungsgeschwindigkeit das sensorische Erlebnis für den Anwender zu betonen. Hierdurch kann die absolute Förderleistung der verwendeten Fluidpumpe verringert werden, wodurch die Effizienz der Realisierung der vorliegenden Erfindung erhöht wird. Alternativ kann zu Beginn der gestenbasierten Bedienung eine höhere Strömungsgeschwindigkeit gewählt werden, um den Anwender an die Grenzen des ersten Eingabebereichs zu gewöhnen. Nach der Eingewöhnung, welche eine, zwei, drei, vier, fünf oder mehr Sekunden dauern kann, wird die Fluidfördermenge automatisch reduziert, um Energie zu sparen.Both the fluid flow experience and the encoding of user information may vary the rate of air flow over time. For example, a pulsed fluid flow may be used to emphasize the sensory experience for the user at a comparatively low absolute flow rate. As a result, the absolute delivery rate of the fluid pump used can be reduced, whereby the efficiency of implementation of the present invention is increased. Alternatively, at the beginning of gesture-based operation, a higher flow rate may be chosen to accustom the user to the limits of the first input range. After acclimatization, which can take one, two, three, four, five or more seconds, the fluid flow is automatically reduced to save energy.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur Signalisierung eines ersten Eingabebereiches zur Gestenerkennung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) vorgeschlagen. Für die erfindungsgemäße Anordnung gelten sinngemäß die obigen Ausführungen entsprechend. Die Anordnung umfasst Mittel zum Erzeugen einer Fluidströmung in dem ersten Eingabebereich. Dabei ist es unerheblich, ob die Mittel selbst zur Fluidförderung („Differenzdruckerzeugung“) beitragen oder lediglich eine (teilweise) Umlenkung des Fluides in den ersten Eingabebereich bewirken. Je nach technischer Ausgestaltung können so auch für andere Zwecke (z.B. Heizung, Klimaanlage) vorhandene Fluidpumpen verwendet werden, deren Fluidströmung (teilweise) erfindungsgemäß verwendet wird. Selbstverständlich kann auch ein separater Lüfter zur Erzeugung der Fluidströmung verwendet werden. Die HMI kann grundsätzlich an jedem technischen Gerät, insbesondere an Datenverarbeitungsanlagen sowie in Fortbewegungsmitteln (z.B. Fahrzeugen) vorteilhaft verwendet werden. Es gelten die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemachten Ausführungen daher entsprechend. According to a second aspect of the present invention, an arrangement is proposed for signaling a first input area for gesture recognition of a human-machine interface (HMI). For the arrangement according to the invention mutatis mutandis, the above statements apply accordingly. The arrangement comprises means for generating a flow of fluid in the first input area. It is irrelevant whether the funds themselves contribute to fluid delivery ("differential pressure generation") or only cause a (partial) deflection of the fluid in the first input area. Depending on the technical configuration, it is thus also possible for other purposes (for example heating, air conditioning) to use existing fluid pumps whose fluid flow is (partially) used according to the invention. Of course, a separate fan for generating the fluid flow can also be used. In principle, the HMI can be used advantageously on any technical device, in particular on data processing systems and in means of transportation (for example vehicles). The statements made in connection with the method according to the invention therefore apply correspondingly.

Die Mittel zum Erzeugen der Fluidströmung in dem ersten Eingabebereich können beispielsweise Fluidleitmittel in Form eines Stators oder mehrerer Statoren umfassen. Grundsätzlich ist bereits ein in geeigneter Weise ausgerichteter Fluidkanal zum Erzeugen der Fluidströmung geeignet. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Pumpe, insbesondere eine Turbomaschine nach Art eines Lüfters zur Erzeugung oder Umlenkung des Luftstromes verwendet werden. Auf diese Weise können auch für andere Zwecke (Heizung, Klima) erzeugte Fluidströmungen erfindungsgemäß verwendet werden oder eine erfindungsgemäß verwendete Fluidströmung unabhängig von solchen Anlagen erzeugt werden. The means for generating the fluid flow in the first input area may comprise, for example, fluid guiding means in the form of a stator or a plurality of stators. In principle, a suitably oriented fluid channel is already suitable for generating the fluid flow. Alternatively or additionally, a pump, in particular a turbomachine in the manner of a fan for generating or deflecting the air flow can be used. In this way, fluid flows generated for other purposes (heating, air conditioning) can also be used according to the invention or a fluid flow used according to the invention can be generated independently of such systems.

Bevorzugt kann die Anordnung weiter Mittel umfassen, durch welche die Präsenz einer Extremität eines Anwenders in einem zweiten Eingabebereich erkannt wird. Ein solches Mittel wird im Stand der Technik auch als "Annäherungssensorik" bezeichnet. Diese kann optisch und/oder kapazitiv funktionieren. Der zweite Eingabebereich kann dabei wie in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt, vollständig, teilweise oder gar nicht deckungsgleich mit dem ersten Eingabebereich sein. Selbstverständlich kann auch die zur Gestenerkennung verwendete Hardware als Mittel zum Erkennen der Präsenz des Eingabemittels verwendet werden. Sofern hierbei eine Annäherung des Eingabemittels in einem Bereich erkannt werden kann, der sich in größerer Entfernung vom Sensor befindet als derjenige Bereich, in welchem dreidimensionale Gesten erkannt und interpretiert werden können, können trotz der Verwendung eines einzelnen Sensors zwei unterschiedliche Eingabebereiche definiert werden. Dies ermöglicht die Einsparung andernfalls erforderlicher Hardware. Preferably, the arrangement may further comprise means by which the presence of a limb of a user in a second input area is detected. Such means is also referred to in the art as "proximity sensing". This can work optically and / or capacitively. The second input area can be executed as in connection with the inventive method, completely, partially or not at all congruent with the first input area. Of course, the hardware used for gesture recognition can also be used as a means for detecting the presence of the input means. If an approach of the input device can be detected in an area which is located at a greater distance from the sensor than the area in which three-dimensional gestures can be detected and interpreted, two different input areas can be defined despite the use of a single sensor. This allows the saving of otherwise required hardware.

Bevorzugt kann die Anordnung Mittel zum Erzeugen eines optisch erfassbaren Nebels umfassen, welche beispielsweise Ultraschallwandler zur Zerstäubung von Flüssigkeiten verwenden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Heizung in den Mitteln zum Erzeugen der Fluidströmung vorgesehen sein, um die Temperatur der Fluidströmung an Komfortwünsche des Anwenders anzupassen oder Betriebszustände der HMI bzw. mit dieser verbundener Vorrichtungen zu signalisieren. Auch können Mittel zur Variation der Strömungsgeschwindigkeit des Fluides vorgesehen sein, durch welche beispielsweise die Fluidströmung gedrosselt und/oder gepulst werden kann. Die vorgenannten Mittel verbessern die Erkennbarkeit des ersten Eingabebereiches und ermöglichen die Kodierung zusätzlicher Informationen für den Anwender.Preferably, the arrangement may comprise means for generating an optically detectable mist, which use, for example, ultrasonic transducers for atomizing liquids. Alternatively or additionally, a heater may be provided in the means for generating the fluid flow in order to adapt the temperature of the fluid flow to comfort wishes of the user or to signal operating states of the HMI or with devices connected thereto. Also, means for varying the flow rate of the fluid may be provided, through which, for example, the fluid flow can be throttled and / or pulsed. The aforementioned means enhance the recognizability of the first input area and enable the coding of additional information for the user.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (z.B. ein Fahrzeug, ein Flugzeug o.Ä.) vorgeschlagen, welches eine Anordnung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Dabei kann die Anordnung insbesondere für den Führer des Fortbewegungsmittels vorgesehen sein, mittels welcher der Anwender während der Führung des Fortbewegungsmittels mit dem Fortbewegungsmittel und seinen technischen Einrichtungen kommunizieren kann. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erst- und zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.According to a third aspect of the present invention, there is proposed a traveling means (e.g., a vehicle, an airplane, or the like) comprising an arrangement according to the second aspect of the invention. In this case, the arrangement can be provided in particular for the driver of the means of locomotion, by means of which the user can communicate with the means of locomotion and his technical equipment during the guidance of the means of locomotion. The features, combinations of features as well as the advantages resulting therefrom correspond to those embodied in connection with the first and second aspects of the invention so apparent that reference is made to the above statements to avoid repetition.

Gemäß einem vierten Erfindungsaspekt wird ein Computerprogrammprodukt (z.B. ein Datenspeicher) vorgeschlagen, auf welchem Instruktionen gespeichert sind, die einen programmierbaren Prozessor in die Lage versetzen, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann als CD, DVD, Blu-ray-Disc, Flash-Speicher, Festplatte, RAM/ROM, Cache etc. ausgestaltet sein.According to a fourth aspect of the invention, a computer program product (e.g., a data memory) is proposed on which instructions are stored which enable a programmable processor to perform the steps of a method according to the first aspect of the invention. The computer program product can be designed as a CD, DVD, Blu-ray Disc, flash memory, hard disk, RAM / ROM, cache, etc.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalfolge repräsentierend Instruktionen vorgeschlagen, welche einen programmierbaren Prozessor in die Lage versetzen, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt durchzuführen. Auf diese Weise wird auch die informationstechnische Bereitstellung der Instruktionen für den Fall unter Schutz gestellt, dass sich die hierzu erforderlichen Speichermittel außerhalb des Geltungsbereiches der beigefügten Ansprüche befinden.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal sequence representative of instructions that enable a programmable processor to perform the steps of a method according to the first aspect of the invention. In this way, the information technology provision of the instructions is provided for the case under protection, that the storage means required for this purpose are outside the scope of the appended claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgestatteten Fahrzeugs; 1 a schematic view of a vehicle equipped according to the invention;

2 eine schematische Ansicht auf Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 2 a schematic view of components according to an embodiment of the present invention; and

3 ein Flussdiagramm, veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a flowchart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein Fahrzeug 10 als Fortbewegungsmittel, in welchem eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 1 als Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verbaut ist. Ein Monitor 9 als Anzeigeeinheit ist mit einem Prozessor 8 und dieser wiederum mit Speichermitteln 12 verbunden. Auch eine Infrarot-LED-Leiste 11 ist als Sensor zur 3D-Gestenerkennung bzw. Sensor zur Erkennung einer Präsenz eines Eingabemittels unterhalb des Monitors 9 vorgesehen und mit dem Prozessor 8 informationstechnisch verbunden. In einem Kanal 13 als Fluidleitmittel ist ein Lüfter 6 als Mittel zum Erzeugen einer Fluidströmung 2 angeordnet. Die Fluidströmung 2 wird dabei unmittelbar in einem Bereich vor der Infrarot-LED-Leiste 11 erzeugt, so dass sie mit einem Raumbereich zur Eingabe von dreidimensionalen Gesten zumindest anteilig übereinstimmt. Auf die Komponenten der erfindungsgemäßen Anordnung wird in Verbindung mit 2 genauer eingegangen. 1 shows a vehicle 10 as a means of transportation in which a human-machine interface 1 is installed as an arrangement according to the present invention. A monitor 9 as a display unit is with a processor 8th and this in turn with storage means 12 connected. Also an infrared LED bar 11 is as a sensor for 3D gesture recognition or sensor for detecting a presence of an input means below the monitor 9 provided and with the processor 8th Information technology connected. In a canal 13 as fluid guide is a fan 6 as a means for generating a fluid flow 2 arranged. The fluid flow 2 This is immediately in an area in front of the infrared LED bar 11 generated so that it at least partially coincides with a space area for input of three-dimensional gestures. On the components of the inventive arrangement is in connection with 2 discussed in more detail.

2 zeigt eine Detailansicht der HMI 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Eine Kamera 5 als Mittel zum Erkennen einer Präsenz einer Hand 3 eines Anwenders als Eingabemittel ist informationstechnisch mit einem Prozessor 8 verbunden. Im Ansprechen auf eine erkannte Hand 3 steuert der Prozessor 8 den Lüfter 6 unterhalb der Infrarot-LED-Leiste 11 an, durch welche eine Fluidströmung 2 aus einem die Infrarot-LED-Leiste 11 umgebenden Luftspalt 16 verlässt. Die vertikalen Grenzen des Eingabebereiches I zur Gestenerkennung korrespondieren dabei im Wesentlichen mit den Bereichen hoher Strömungsgeschwindigkeiten des austretenden Fluides. Zwischen den so gekennzeichneten Grenzbereichen des ersten Eingabebereiches I wird keine Fluidströmung direkt erzeugt. Solange sich die Hand 3 in dem ersten Eingabebereich I zur Gestenerkennung oder in dem Eingabebereich II zur Erkennung der Präsenz der Hand 3 befindet, wird die Fluidströmung mittels des Lüfters 6 aufrechterhalten. Optional kann mittels der Lamellen der Luftleitmittel 17 die Fluidströmung 2 reduziert und/oder gepulst werden. Zusätzlich ist ein Tank 14 mit Nebelfluid vorgesehen, aus welchem Nebelfluid über eine Düse 7 in den Fluidstrom 2 eingeblasen werden kann, wodurch Nebel 4 entsteht. Hierzu ist ein Auslassventil 18 in dem Tank 14 angeordnet, welches informationstechnisch mit dem Prozessor 8 verbunden ist. Der Nebel 4 bzw. das austretende Fluid 2 kann mittels LEDs 19 illuminiert werden. In Abhängigkeit eines Betriebszustandes der HMI 1 bzw. an den Anwender auszugebender Informationen kann die Farbgebung der Illumination variiert werden. Zusätzlich ist eine Heizwendel 15 als Mittel zur Variation der Temperatur der Fluidströmung 2 vorgesehen. Sie wird durch eine elektrische Energiequelle 20 mit elektrischer Energie versorgt und über den Prozessor 8 in Abhängigkeit einer Anwendereingabe bzw. einer an den Anwender auszugebenden Information geschaltet. 2 shows a detailed view of the HMI 1 according to an embodiment of the present invention. A camera 5 as a means of recognizing a presence of a hand 3 a user as input means is information technology with a processor 8th connected. In response to a recognized hand 3 controls the processor 8th the fan 6 below the infrared LED strip 11 through which a fluid flow 2 from a the infrared led strip 11 surrounding air gap 16 leaves. The vertical limits of the input area I for gesture recognition correspond essentially to the areas of high flow velocities of the exiting fluid. Between the marked border areas of the first input area I no fluid flow is generated directly. As long as the hand 3 in the first input area I for gesture recognition or in the input area II to detect the presence of the hand 3 is located, the fluid flow by means of the fan 6 maintained. Optionally, by means of the lamellae of the air conduction 17 the fluid flow 2 be reduced and / or pulsed. In addition, there is a tank 14 provided with fog fluid from which fog fluid via a nozzle 7 in the fluid stream 2 can be blown, causing fog 4 arises. For this purpose, an exhaust valve 18 in the tank 14 arranged, which information technology with the processor 8th connected is. The fog 4 or the exiting fluid 2 can by means of LEDs 19 be illuminated. Depending on the operating status of the HMI 1 or to the user output information, the color of the illumination can be varied. In addition, there is a heating coil 15 as a means for varying the temperature of the fluid flow 2 intended. It is powered by an electrical energy source 20 supplied with electrical energy and via the processor 8th depending on a user input or an output to the user information.

3 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 100 wird die Präsenz eines Eingabemittels in einem zweiten Eingabebereich der HMI erkannt. Daraufhin wird in Schritt 200 eine Fluidströmung in einem ersten Eingabebereich der HMI erzeugt. Hierdurch wird dem Anwender der erste Eingabebereich als zur 3D-Gestenerkennung geeignet signalisiert. Zur besseren sensorischen Erfassbarkeit der Fluidströmung wird in Schritt 300 Nebel in der Fluidströmung erzeugt und bestrahlt. Auf diese Weise wird die Fluidströmung auch optisch erfassbar. Schließlich wird in Schritt 400 die Temperatur eines Teilbereiches der Fluidströmung verändert, wodurch ein erster Interaktionsraum innerhalb des ersten Eingabebereiches gegenüber einem (thermisch unveränderten) zweiten Interaktionsraum innerhalb des ersten Eingabebereiches sensorisch erfassbar abgegrenzt wird. 3 1 is a flowchart illustrating steps of an embodiment of a method according to the invention. In step 100 the presence of an input means is detected in a second input area of the HMI. Then in step 200 generates a fluid flow in a first input area of the HMI. As a result, the first input area is signaled to the user as suitable for 3D gesture recognition. For better sensory detection of the fluid flow is in step 300 Mist produced and irradiated in the fluid flow. In this way, the fluid flow is also optically detectable. Finally, in step 400 the temperature of a partial region of the fluid flow changes, whereby a first interaction space within the first input region is delimited in a sensory manner against a (thermally unchanged) second interaction space within the first input region.

Selbstverständlich ist es möglich, zusätzlich zur Verwendung einer Annäherungssensorik auch eine grundsätzliche Abschaltung der Erzeugung der Fluidströmung oder eine ständige (von Sensoren unabhängige) Erzeugung der Fluidströmung vorzusehen. Solche Einstellungen können beispielsweise über Tasten oder Menüpunkte in einer Bedienstruktur der HMI vorgenommen werden. zur Effizienzsteigerung ist es zudem möglich, die Fluidströmung lediglich zu Beginn einer Anwenderinteraktion mit der HMI zu erzeugen, um dem Anwender die Grenzen des ersten Eingabebereiches kurz zu vergegenwärtigen. Hat der Anwender einen Bedienschritt oder mehrere Bedienschritte erfolgreich vorgenommen, kann die Luftströmung ausgeschaltet werden, da der Anwender den Eingabebereich nun offensichtlich erfolgreich einzuschätzen im Stande ist.Of course, it is possible to provide, in addition to the use of an approach sensor, also a fundamental shutdown of the generation of the fluid flow or a constant (independent of sensors) generation of the fluid flow. Such settings can be made, for example, by means of keys or menu items in an operating structure of the HMI. to increase efficiency, it is also possible to generate the fluid flow only at the beginning of a user interaction with the HMI, in order to briefly present the user the limits of the first input area. If the user has successfully carried out one operating step or several operating steps, the air flow can be switched off, since the user is now able to assess the input range with obvious success.

Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: HMI HMI
22: Fluidströmung fluid flow
33: Hand hand
44: Nebel fog
55: Kamera camera
66: Lüfter Fan
77: Nebeldüse fog nozzle
88th: Prozessor processor
99: Monitor monitor
1010: Fahrzeug vehicle
1111: Infrarot-LED-Leiste Infrared LED bar
1212: Datenspeicher data storage
1313: Fluidkanal fluid channel
1414: Tank für Nebelfluid Tank for fog fluid
1515: Heizwendel heating coil
1616: Luftauslassspalt air outlet
1717: Luftleitmittel air guide
1818: Auslassventil outlet valve
1919: LEDs LEDs
2020: Energiequelle energy
100–400100-400: Verfahrensschritte steps
II: Erster Eingabebereich (Gestenerkennung) First input area (gesture recognition)
IIII: Zweiter Eingabebereich (Annäherungssensorik, Präsenzerkennung) Second input area (proximity sensor, presence detection)

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2013/021385 A2 [0004]

Claims

Method for signaling a first input area ( I ) for gesture recognition of a human-machine interface ( 1 ), hereinafter referred to as "HMI ( 1 ), Comprising the step - generating ( 200 ) a fluid flow ( 2 ) in the first input area (I) for signaling the first input area (I) I ).

Method according to claim 1, wherein the fluid flow ( 2 ) in response to recognition ( 100 ) a presence of an input device ( 3 ) in a second input area ( II ) is produced.

Method according to claim 2, wherein the input means ( 3 ) comprises a body part of a user.

Method according to one of the preceding claims, wherein the fluid flow ( 2 ) - in a core area of the first input area ( I ) a maximum flow velocity and in a boundary region of the first input region ( I ) has a reduced flow velocity and / or - in a boundary region of the first input region ( I ) one opposite a core area of the first input area ( I ) has increased flow velocity.

Method according to one of the preceding claims further comprising - generating ( 300 ) of an optically detectable mist ( 4 ) and / or - influencing ( 400 ) the temperature of the fluid flow ( 2 ) as a function of a recognized operating state of the HMI ( 1 ) for the information of a user.

Arrangement for signaling a first input area ( I ) for gesture recognition of a human-machine interface ( 1 ), hereinafter referred to as "HMI ( 1 ), Comprising - means ( 6 ) for generating ( 200 ) a fluid flow ( 2 ) in the first input area ( I ) for signaling the first input area ( I ).

Arrangement according to claim 6, wherein the means ( 6 ) for generating ( 200 ) a fluid flow ( 2 ) in the first input area ( I ) Fluid conducting agent ( 17 ) and / or a pump ( 6 ), in particular a turbomachine.

Arrangement according to one of claims 6 or 7, further comprising - means ( 5 ) To recognize ( 100 ) a presence of an input device ( 3 ) in a second input area ( II ).

Arrangement according to one of claims 6 or 8, wherein the means ( 5 ) To recognize ( 100 ) the presence of the input device ( 3 ) in the second input area ( II ) an optical and / or capacitive sensor ( 5 ).

Arrangement according to one of claims 6 to 9 further comprising - means ( 6 ) for generating ( 300 ) of an optically detectable mist ( 4 ), and / or - means ( 7 ) to influence ( 400 ) the temperature and / or the flow rate of the fluid flow ( 2 ) as a function of a recognized operating state of the HMI ( 1 ) for the information of a user.

Arrangement according to one of claims 6 to 10, wherein the first input area ( I ) and the second input area ( II ) are assigned to substantially identical spatial regions and / or are assigned to essentially different spatial regions.

Method according to one of claims 1 to 5 or arrangement according to one of claims 6 to 11, wherein the fluid flow ( 2 ) is a pulsed fluid flow.

Means of transport, in particular vehicle ( 10 ), comprising an arrangement according to one of claims 6 to 12.

Computer program product comprising instructions which, when run on a programmable processor ( 8th ) an arrangement ( 1 ) according to any one of claims 6 to 12, the processor ( 8th ) to perform the steps of a method according to any one of claims 1 to 5.

Signal sequence represents instructions which, when used on a programmable processor ( 8th ) of an arrangement according to one of claims 6 to 12, the processor ( 8th ) to perform the steps of a method according to any one of claims 1 to 5.