DE102015110758A1

DE102015110758A1 - Visualization system with gesture control

Info

Publication number: DE102015110758A1
Application number: DE102015110758.9A
Authority: DE
Inventors: Georgi Klingberg; Mathias Jatzlauk
Original assignee: Individual
Current assignee: Jatzlauk Mathias De; Klingberg Georgi De; Menger Christian De; Schuck Holger De
Priority date: 2015-07-03
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2017-01-05

Abstract

Es wird ein Visualisierungssystem, umfassend ein Visualisierungsgerät mit einem Display (23) und einem dreidimensionalen Gestenerfassungssystem, zur Verfügung gestellt. Das Gestenerfassungssystem weist mindestens einen Empfänger (11) auf, der elektromagnetische Strahlung oder Schall erfasst, die von einer innerhalb eines räumlichen Gestenbereichs (32) eine Geste ausführenden Hand (29) ausgehen oder von dieser reflektiert werden. Das Gestenerfassungssystem (10) ist zwischen dem Boden der Aufstellfläche und der Unterkante des Visualisierungsgeräts (23) angeordnet. Der Empfänger (11) ist mit einer Schwenkvorrichtung (12) versehen, die es ermöglicht, dass durch die Schwenkvorrichtung (12) eine auf den Mittelpunkt des Gestenbereiches (21) gerichtete Sensorachse (16) einen vertikalen Schwenkwinkel (26) von 15° bis 75° zur Horizontalen einnehmen kann, wobei ein Gehäuse (17) des Gestenerfassungssystems (10) unabhängig von der Schwenkbewegung des Empfängers (11) ausgerichtet bleiben kann.There is provided a visualization system comprising a visualization device having a display (23) and a three-dimensional gesture recognition system. The gesture detection system comprises at least one receiver (11) which detects electromagnetic radiation or sound emanating from or reflected from a hand (29) executing a gesture within a spatial gesture area (32). The gesture detection system (10) is disposed between the bottom of the footprint and the bottom edge of the visualization device (23). The receiver (11) is provided with a pivoting device (12), which allows the pivoting device (12) a sensor axis (16) directed towards the center of the gesture area (21) to have a vertical pivoting angle (26) of 15 ° to 75 ° ° to the horizontal, wherein a housing (17) of the gesture detection system (10) can remain aligned independently of the pivoting movement of the receiver (11).

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Visualisierungssystem mit Gestensteuerung mit besonderer Geometrie. The present invention relates to a visualization system with gesture control with special geometry.

Technischer Hintergrund Technical background

Als Teil der modernen Kommunikation, insbesondere der Werbung, ist es erstrebenswert, potentiellen Kunden interaktive Inhalte zur Verfügung zu stellen. Beispielweise möchte man es einem Interessenten ermöglichen, zwischen verschiedenen auf einem Bildschirm dargestellten Angebotsbeschreibungen zu wechseln, oder einen Gegenstand virtuell zu drehen, um ihn auf dem Bildschirm von allen Seiten betrachten zu können. Unter anderem aus Gründen der Flexibilität, des Vandalismusschutzes und der Hygiene sollte die Steuerung eines solchen Systems durch den Benutzer berührungslos erfolgen. Übliche Eingabegeräte wie Touchpads, Tastaturen oder ähnliches sind je nach Anwendung speziell auszugestalten oder zu beschriften und oft nicht intuitiv bedienbar. Dies macht eine Anwendung für wechselnde Werbezwecke unattraktiv. Dazu müssen solche Eingabegeräte fest installiert werden, was eine schnelle Aufstellung oder Umgestaltung erschwert. Wenn solche Geräte gut zugänglich für die Allgemeinheit an werbungsrelevanten Orten angebracht werden, ist auch mit erheblichem Aufwand zur Reinhaltung und Vandalismusbehebung oder -vermeidung zu rechnen. Berührungssensitive Bildschirme („touch screens“) ermöglichen zwar eine flexible und intuitive Bedienung, sind aber kostenintensiv und leiden ebenfalls unter Verschmutzung und Vandalismus. As part of modern communication, especially advertising, it is desirable to provide interactive content to potential customers. For example, one would like to allow an interested party to switch between different offer descriptions displayed on a screen, or to virtually rotate an item to view it on the screen from all sides. Among other things, for reasons of flexibility, vandalism protection and hygiene, the control of such a system by the user should be non-contact. Usual input devices such as touchpads, keyboards or the like are to be specially designed or labeled depending on the application and often not intuitive to use. This makes an application unattractive for changing promotional purposes. For this purpose, such input devices must be permanently installed, which makes a quick setup or transformation difficult. If such devices are easily accessible to the general public in places relevant to advertising, considerable efforts are also required to keep them clean and to avoid or avoid vandalism. While touch-sensitive screens ("touch screens") allow flexible and intuitive operation, they are costly and also subject to contamination and vandalism.

Visualisierungssysteme mit Gestensteuerung lösen grundsätzlich einige der genannten Probleme. Sie ermöglichen ein berührungsloses flexibles Steuern. Allerdings sind die meisten handelsüblichen Gestenerfassungssysteme für Videospiel-Anwendungen konzipiert. Damit einhergehend sind diese Systeme meist für einen Nutzer-Systemabstand von mehreren Metern ausgelegt. Dies macht sie für interaktive Werbeanwendungen untauglich, da der Nutzer in der Regel weniger als einen Meter Abstand vom Visualisierungsgerät und damit auch vom Gestenerfassungssystem hat. Gesture control systems basically solve some of the problems mentioned above. They allow a non-contact flexible control. However, most commercial gesture recognition systems are designed for video game applications. As a result, these systems are usually designed for a user system distance of several meters. This makes them unsuitable for interactive advertising applications, as the user usually has less than a meter of distance from the visualization device and thus also from the gesture detection system.

Auch verwenden handelsübliche Gestenerfassungssysteme größtenteils Sensoren bzw. Kameras für sichtbares Licht. Dies macht aus Datenschutzgründen eine Aufstellung in öffentlichen Bereich kritisch und sichtbare Kameras können potentielle Kunden abschrecken. Also, commercial gesture recognition systems mostly use sensors or visible light cameras. This makes a public list critical for privacy reasons, and visible cameras can scare off potential customers.

Bisher ist den Erfindern der vorliegenden Patentanmeldung kein Gestenerfassungssystem bekannt, welches die genannten Probleme löst. So far, the inventors of the present patent application, no gesture detection system is known, which solves the problems mentioned.

Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung, ein Visualisierungssystem mit Gestensteuerung zur Verfügung zu stellen, welches eine infrarotbasierte Gestensteuerung bei einem Benutzerbedienabstand von 0,3m bis 1,5 Metern ermöglicht. It is therefore an object of this invention to provide a visualization system with gesture control that enables infrared based gesture control at a user operating distance of 0.3m to 1.5m.

Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Visualisierungssystem mit Gestensteuerung zur Verfügung gestellt, welches ein Visualisierungsgerät mit einem Display und ein infrarotbasiertes dreidimensionales Gestenerfassungssystem zum Erfassen dreidimensionaler Gesten umfasst. Das Gestenerfassungssystem weist mindestens einen dem Benutzer zuzuwendenden Empfänger auf. Dieser erfasst von einer innerhalb eines räumlichen Gestenbereichs eine Geste ausführenden Hand ausgehende oder reflektierte elektromagnetische Strahlen (z.B. Infrarotstrahlung, sichtbares Licht oder Funkwellen) oder von der Hand ausgehenden Schallwellen, insbesondere Ultraschallwellen. Das Gestenerfassungssystem ist zwischen dem Boden der Aufstellfläche des Visualisierungsgeräts und der Unterkante des Visualisierungsgeräts angeordnet. Der Empfänger ist mit einer Schwenkvorrichtung versehen, die es ermöglicht, dass eine auf den Mittelpunkt des Gestenbereiches gerichtete Sensorachse einen vertikalen Schwenkwinkel von 15° bis 75° zur Horizontalen einnehmen kann. According to the invention, a gesture control visualization system is provided which includes a visualization device having a display and an infrared based three-dimensional gesture detection system for detecting three-dimensional gestures. The gesture detection system has at least one receiver to be turned to the user. This detects outgoing or reflected electromagnetic radiation (e.g., infrared radiation, visible light, or radio waves) from a hand executing a gesture within a spatial gesture area, or hand-launched sound waves, particularly ultrasonic waves. The gesture detection system is arranged between the bottom of the installation surface of the visualization device and the lower edge of the visualization device. The receiver is provided with a pivoting device which allows a sensor axis directed at the center of the gesture area to assume a vertical pivoting angle of 15 ° to 75 ° to the horizontal.

Insbesondere ist das Visualisierungssystem so ausgebildet, dass der Winkel zwischen der auf den Mittelpunkt des Gestenbereichs gerichteten Sensorachse und der Horizontalen zwischen 30° und 50° und besonders vorteilhaft bei 45° liegt. Durch geometrische Betrachtungen und umfangreiche Versuche hat der Erfinder erkannt, dass solche Geometrien eine besonders zuverlässige Gestenerkennung für Visualisierungsanwendungen ermöglichen. In particular, the visualization system is designed so that the angle between the directed to the center of the gesture area sensor axis and the horizontal between 30 ° and 50 ° and particularly advantageously at 45 °. Through geometrical considerations and extensive experiments, the inventor has recognized that such geometries enable a particularly reliable gesture recognition for visualization applications.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Gestenerfassungssystem einen vertikalen Abstand im Bereich von 20 bis 80 cm vom Mittelpunkt des Gestenbereiches aufweist. Dadurch lässt mit den angegeben Schwenkwinkeln ein für den Benutzer angenehmer Abstand zwischen dem Visualisierungsgerät und dem Mittelpunkt des Gestenbereiches erzielen. In addition, it is advantageous if the gesture detection system has a vertical distance in the range of 20 to 80 cm from the center of the gesture area. As a result, it is possible to achieve a comfortable distance for the user between the visualization device and the center of the gesture area with the given pivoting angles.

Der oder die Empfänger des Visualisierungssystem können als Infrarotempfänger ausgebildet sein und bedienerseitig durch eine Abdeckung verdeckt sein, die für sichtbares Licht undurchlässig, für Infrarotlicht aber durchlässig ist. Dadurch wird ein eventueller Benutzer nicht durch eine sichtbare Kamera oder anderen erkennbaren Sensor abgeschreckt. Auch eventuellen Bedenken hinsichtlich Datenschutz kann so einfach begegnet werden. Falls das Gestenerfassungssystem über einen oder mehrere Infrarotsender verfügt, können diese ebenfalls hinter der Abdeckung angeordnet sein. The receiver (s) of the visualization system may be designed as an infrared receiver and be covered on the operator side by a cover that is impermeable to visible light but permeable to infrared light. This will not deter a potential user from having a visible camera or other detectable sensor. Also any concerns regarding Privacy can be so easily countered. If the gesture detection system has one or more infrared transmitters, they may also be located behind the cover.

Das erfindungsgemäße Visualisierungssystem auch ein oder mehrere Sender aufweisen. Dieser ist dann in definiertem Abstand und einer definierten Position zum Empfänger angeordnet. Ein solches Gestenerfassungssystem mit aktiver Sendequelle kann vorteilhaft zuverlässiger sein als ein rein passives System, welches auf die von einer gestikulierenden Hand ausgehende elektromagnetische Strahlung angewiesen ist. The visualization system according to the invention also have one or more transmitters. This is then arranged at a defined distance and a defined position to the receiver. Such a gesture detection system with active transmission source can advantageously be more reliable than a purely passive system which relies on the emanating from a gesticulating hand electromagnetic radiation.

Wenn das erfindungsgemäße Visualisierungssystem mit als Infrarotsendern ausgebildeten Sendern ausgerüstet ist, können diese bedienerseitig durch eine Abdeckung verdeckt sein, die für sichtbares Licht undurchlässig, für Infrarotlicht aber durchlässig ist. Dadurch wird ein eventueller Benutzer nicht durch einen sichtbaren Sender, der als Kamera missverstanden werden könnte, abgeschreckt. If the visualization system according to the invention is equipped with transmitters designed as infrared transmitters, these can be covered by a cover on the operator side, which is impermeable to visible light but transparent to infrared light. As a result, a potential user will not be deterred by a visible transmitter that could be misunderstood as a camera.

Wenn das erfindungsgemäße Visualisierungssystem einen oder mehrere Sender aufweist, können diese dazu ausgebildet sein, ein Raster in den zu erwartenden Gestenbereich zu projizieren. Dies ermöglicht eine vorteilhaft dreidimensional räumlich gut aufgelöste Gestenerkennung. Erfindungsgemäße Gestenerfassungssysteme ermöglichen so beispielweise vorteilhaft die zuverlässige Bedienung von Werbe-Displays durch Scheiben, zum Beispiel Fensterscheiben, hindurch. If the visualization system according to the invention has one or more transmitters, these can be designed to project a grid into the expected gesture area. This allows an advantageously three-dimensional spatially well-resolved gesture recognition. For example, gesture recognition systems according to the invention advantageously enable the reliable operation of advertising displays through windows, for example window panes.

Im erfindungsgemäßen Visualisierungssystem können das Gestenerfassungssystem und das Visualisierungsgerät auch in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein. So können die Abstände zwischen der Sensorachse und dem vom Benutzer zu bedienenden Visualisierungsgerät bei der Konzeption des Systems festgelegt werden. Dies erlaubt vorteilhaft eine Optimierung der Geräteeigenschaften hinsichtlich Bedienzuverlässigkeit. In the visualization system according to the invention, the gesture detection system and the visualization device can also be integrated into a common housing. Thus, the distances between the sensor axis and the user-to-use visualization device in the design of the system can be defined. This advantageously allows optimization of the device properties with regard to operating reliability.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren. Further features, properties and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures.

Kurzbeschreibung der Abbildungen Brief description of the pictures

1 zeigt eine beispielhafte Anordnung eines erfindungsgemäßen Visualisierungssystems 1 shows an exemplary arrangement of a visualization system according to the invention

2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau für ein Gestenerfassungssystem wie es Bestandteil des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems ist 2 schematically shows an exemplary structure for a gesture detection system as part of the visualization system according to the invention

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Visualisierungssystem-Kombigerät 3 shows a visualization system combination device according to the invention

Das erfindungsgemäße Visualisierungssystem wird nachfolgend in verschiedenen beispielhaften Ausbildungen basierend auf den 1 bis 3 beschrieben. The visualization system according to the invention is described below in various exemplary embodiments based on the 1 to 3 described.

Ausführliche Beschreibung der Abbildungen Detailed description of the pictures

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Visualisierungssystem, welches ein Gestenerfassungssystem 10 und ein Visualisierungsgerät 23 umfasst. In diesem Beispiel sind Gestenerfassungssystem 10 und Visualisierungsgerät 23 in separaten Gehäusen angeordnet und über eine Datenverbindung 27 verbunden. In diesem Beispiel ist eine Schaufensterscheibe 24 zwischen dem Visualisierungssystem und einem Nutzer 20 angeordnet. 1 shows a visualization system according to the invention, which is a gesture detection system 10 and a visualization device 23 includes. In this example, gesture detection system 10 and visualization device 23 arranged in separate housings and via a data connection 27 connected. In this example is a shop window 24 between the visualization system and a user 20 arranged.

Ein Steuerungssystem für ein öffentliches Visualisierungsgerät 23, wie zum Beispiel ein Werbedisplay in einem Schaufenster, muss dem Benutzer 20 eine intuitive Bedienung ermöglichen. Die Verwendung von üblichen Eingabegeräten wie Tastaturen, Joysticks oder Touchpads ist für öffentliche Installationen unerwünscht. Solche Geräte müssten fest installiert und vor Diebstahl geschützt werden. Auch müssten je nach Visualisierungsinhalt gegebenenfalls angepasste Kennzeichnungen angebracht werden. Oft sind solche Eingabegeräte auch wenig intuitiv. Dies schränkt eine flexible Verwendung und Anpassung für wechselnde Inhalte ein. Auch wären solche Geräte je nach Anwendung der Witterung und Vandalismus ausgesetzt. Das erfordert entsprechend aufwendige und robuste Ausgestaltung, auch im Hinblick auf die elektrische Schutzklasse und mechanische Robustheit. Gegebenenfalls sind auch entsprechende Instandhaltungskosten zu erwarten. Ein potentieller Nutzer kann auch von der Berührung öffentlich zugänglicher Flächen aus hygienischen Gründen abgeschreckt sein. Berührungssensitive Displays („Touchscreens“) ermöglichen in gewissem Umfang eine flexible und intuitive Bedienung, lösen aber keines der sonstigen Probleme. A control system for a public visualization device 23 , such as an advertising display in a shop window, must be the user 20 enable intuitive operation. The use of common input devices such as keyboards, joysticks or touchpads is undesirable for public installations. Such devices would have to be permanently installed and protected against theft. Also, depending on the visualization content, customized markings may have to be applied. Often such input devices are also not very intuitive. This limits flexible use and customization for changing content. Also, such devices would be exposed depending on the application of the weather and vandalism. This requires correspondingly complex and robust design, also with regard to the electrical protection class and mechanical robustness. If necessary, corresponding maintenance costs are to be expected. A potential user may also be deterred from touching publicly accessible surfaces for sanitary reasons. Touch-sensitive displays ("touchscreens") allow flexible and intuitive operation to some extent, but solve none of the other problems.

Gestenerfassungssysteme auf optischer Basis ermöglichen eine sinnvolle Lösung der genannten Probleme für öffentliche Visualisierung. Sie können die Handbewegungen des Benutzers 20 erkennen und auswerten. Optical gesture recognition systems provide a meaningful solution to the above problems for public visualization. You can see the hand movements of the user 20 recognize and evaluate.

Um dies zu erreichen, verwenden viele der marküblichen Gestenerfassungssysteme zwei optische Sensoren (Kameras) für sichtbares Licht. Zum Beispiel aus der so gewonnenen stereoskopischen Bildinformation kann mit Hilfe elektronischer Datenverarbeitung und Bildanalyse eine Hand 29 des Nutzers 20 erkannt und die Bewegung der Hand analysiert werden. Aus Datenschutzgründen ist für den öffentlichen Bereich eine Gestensteuerung basierend auf optischen Sensoren für sichtbares Licht teilweise nicht erwünscht. To accomplish this, many of the customary gesture-recognition systems use two visible-light (visible) optical sensors. For example, from the thus obtained stereoscopic image information can with the help of electronic data processing and image analysis a hand 29 of the user 20 be recognized and the movement of the hand analyzed. For privacy reasons is for the A gesture control based on optical sensors for visible light partly undesirable public area.

Die hier exemplarisch dargestellte Ausführung des Gestenerfassungssystems 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems basiert auf Infrarotstrahlung (IR). Damit können Datenschutzbedenken ausgeräumt werden. Die in 2 beispielhaft gezeigte Ausbildung des Gestenerfassungssystems 10 umfasst mindestens einen als IR-Sender ausgebildeten Sender 18, der ein Raster aus IR-Strahlen in einen zu erwartenden Gestenraum 21 projiziert. Mindestens ein als IR-Empfänger ausgebildeter Empfänger 11 erfasst die, zum Beispiel von der Hand 29 des Nutzers 20, reflektierten IR-Strahlen. Ein entsprechend ausgebildetes Auswertungsmodul 13 kann aus den vom einen oder mehreren Empfänger 11 über eine Signalverbindung 30 bereitgestellten Signalen eine Bewegung der Hand 29 des Nutzers 20 ermitteln. Weiter erzeugt das Auswertungsmodul 13 aus der ermittelten Handbewegung Steuersignale, insbesondere digitale Steuersignale, und übermittelt diese an das Visualisierungsgerät 23. Das Visualisierungsgerät 23 interpretiert die Steuersignale um den von ihm dargestellten Inhalt dementsprechend anzupassen. The exemplary embodiment of the gesture detection system shown here 10 of the visualization system according to the invention is based on infrared radiation (IR). Thus, privacy concerns can be resolved. In the 2 exemplified embodiment of the gesture detection system 10 comprises at least one transmitter designed as an IR transmitter 18 , which is a grid of IR rays in an anticipated gesture room 21 projected. At least one receiver designed as an IR receiver 11 grasps that, for example, by hand 29 of the user 20 , reflected IR rays. A suitably trained evaluation module 13 can be from one or more recipients 11 via a signal connection 30 signals provided a movement of the hand 29 of the user 20 determine. Next generates the evaluation module 13 from the determined hand movement control signals, in particular digital control signals, and transmits them to the visualization device 23 , The visualization device 23 interprets the control signals to adjust the content displayed by it accordingly.

2 zeigt nur eine beispielhaft dargestellte Ausbildung des Gestenerfassungssystems 10, zahlreiche weitere sind denkbar. 2 shows only an exemplary embodiment of the gesture detection system 10 , many more are possible.

Erfindungsgemäße Visualisierungssysteme können Gestenerfassungssysteme 10 basierend auf Schall oder elektromagnetischer Strahlung wie sichtbarem Licht, Infrarotstrahlung oder Funkwellen (Radar) umfassen. Ein Gestenerfassungssystem 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems kann einen oder mehrere Sender (18) oder Empfänger 11 umfassen. Die Sender 18 können auch anders strukturierte Strahlung anstatt Raster aussenden. Das Gestenerfassungssystem 10 kann auch als passives System auf Infrarotbasis oder basierend auf sichtbarem Licht mit einem oder mehreren Empfängern 11 aber ohne Sender 18 ausgebildet sein. Es sind verschiedenste Funktionsintegrationen oder Funktionsteilungen zwischen Empfänger 11, Signalverbindung 30, Auswertungsmodul 13 und Visualisierungsgerät 23 bezüglich der Signalübertragung und -Interpretation denkbar. Das Auswertungsmodul 13 kann ein handelsüblicher Personal Computer sein oder einen solchen umfassen. Die Funktionen können durch verschiedene Kombinationen aus Hard- und Software realisiert sein. Visualization systems according to the invention can be gesture recognition systems 10 based on sound or electromagnetic radiation such as visible light, infrared radiation or radio waves (radar). A gesture detection system 10 of the visualization system according to the invention can be one or more transmitters ( 18 ) or receiver 11 include. The transmitters 18 can also emit differently structured radiation instead of raster. The gesture detection system 10 Can also be used as an infrared based passive system or based on visible light with one or more receivers 11 but without a transmitter 18 be educated. There are various functional integrations or functional divisions between recipients 11 , Signal connection 30 , Evaluation module 13 and visualization device 23 conceivable with regard to signal transmission and interpretation. The evaluation module 13 may be a commercial personal computer or include such. The functions can be realized by various combinations of hardware and software.

Wenn das Gestenerfassungssystem 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems auf Infrarotstrahlung basiert, können der oder die Empfänger 11 hinter einer für sichtbares Licht undurchlässigen Abdeckung 14 angeordnet werden. Die Abdeckung 14 muss dann natürlich für Infrarotstrahlung durchlässig sein. Durch die Abdeckung kann der Nutzer 20 den Empfänger 11 nicht visuell wahrnehmen. Damit kann ein abschreckender Effekt, wie er von sichtbaren Sensoren bzw. Kameras ausgehen kann, vermieden werden. When the gesture detection system 10 of the inventive visualization system based on infrared radiation, the receiver or receivers can 11 behind a visible light-impermeable cover 14 to be ordered. The cover 14 must of course be transparent to infrared radiation. Through the cover, the user can 20 the recipient 11 do not visually perceive. This can be a deterring effect, as it can emanate from visible sensors or cameras, are avoided.

Die meisten marktüblichen Gestenerfassungssysteme, auch infrarotbasierte, sind für Videospiel-Anwendungen konzipiert. Dementsprechend sind sie für einen Benutzer-Bedien-Abstand 25 von mehreren Metern optimiert. Öffentliche Visualisierungsanwendungen wie Werbedisplays erfordern ein Gestenerfassungssystem, welches in einem Benutzer-Bedienabstand 25 von 30 cm bis bis 1,5m, insbesondere 1m, eine zuverlässige Gestensteuerung ermöglicht. Die handelsüblichen Gestenerfassungssysteme leisten dies nicht. Das Gestenerfassungssystem 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems ist so ausgebildet, dass diese Anforderung bei bestimmungsgemäßer Verwendung erfüllt wird. Most commercially available gesture recognition systems, including infrared-based, are designed for video game applications. Accordingly, they are for a user-operation distance 25 optimized by several meters. Public display applications, such as advertising displays, require a gesture recognition system that provides reliable gesture control at a user operating distance 25 of 30 cm to 1.5m, especially 1m. The commercial gesture recognition systems do not do this. The gesture detection system 10 of the visualization system according to the invention is designed so that this requirement is met when used as intended.

Besonders relevant für eine zuverlässige Gestenerkennung ist die Ausgestaltung und vorteilhafte Positionierung der Empfängers 11 und gegebenenfalls des Senders 18 zum Mittelpunkt des Gestenbereichs 21 und zur gestikulierenden Hand 29. Es ist vorteilhaft, dem Benutzer mittels einer Markierung 22 eine Position relativ zum Gestenerfassungssystem 10 und zum Visualisierungsgerät 23 vorzugeben. Das Gestenerfassungssystem 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems wird mit einem vertikalen Abstand 28 des Empfängers 16 vom Mittelpunkt des Gestenbereiches 21 von 20cm bis 80cm, insbesondere 30cm, angeordnet. Handelsübliche Visualisierungssysteme ermöglichen eine solche Positionierung des Gestenerfassungssystems nicht, sondern erfordern dagegen meist eine Positionierung des Gestenerfassungssystems oberhalb eines Visualisierungsgeräts. Particularly relevant for reliable gesture recognition is the design and advantageous positioning of the receiver 11 and optionally the sender 18 to the center of the gesture area 21 and the gesticulating hand 29 , It is advantageous to the user by means of a marker 22 a position relative to the gesture detection system 10 and the visualization device 23 pretend. The gesture detection system 10 of the visualization system according to the invention is at a vertical distance 28 Recipient 16 from the center of the gesture area 21 from 20cm to 80cm, especially 30cm, arranged. Commercially available visualization systems do not permit such positioning of the gesture detection system, but on the other hand usually require positioning of the gesture detection system above a visualization device.

Das Gestenerfassungssystem 10 des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems umfasst eine Schwenkvorrichtung 12 zumindest für den Empfänger 11. Ein oder mehrere Sender 18 können mit dem Empfänger 11 mitschwenkend auf der Schwenkvorrichtung 12 angeordnet sein. Mittels der Schwenkvorrichtung 12 kann die Sensorachse 16 des Empfängers 11 auf den zu erwartenden Gestenbereichs 21 ausgerichtet werden. Die Sensorachse 16 ist dabei die optische Achse des Wahrnehmungsbereichs des Empfängers 11 und/oder der Bereich größter Wahrnehmungsempfindlichkeit. Handelsübliche Gestenerfassungssysteme verfügen nicht über eine solche Schwenkvorrichtung 12. The gesture detection system 10 of the visualization system according to the invention comprises a pivoting device 12 at least for the recipient 11 , One or more transmitters 18 can with the receiver 11 mitschwenkend on the swivel device 12 be arranged. By means of the swivel device 12 can the sensor axis 16 Recipient 11 on the expected gesture range 21 be aligned. The sensor axis 16 is the optical axis of the perception of the receiver 11 and / or the area of greatest perceptual sensitivity. Commercially available gesture detection systems do not have such a pivoting device 12 ,

Durch die Ausgestaltung des Gestenerfassungssystems 10 mit einer Schwenkvorrichtung 12 für den Empfänger 11 kann das Gehäuse 17 im Rahmen des Verstellbereichs der Schwenkvorrichtung 12 unabhängig von der Sensorachse 16 positioniert werden. Eine Positionierung relativ zu einer eventuell vorhandenen Scheibe 24 kann so vorteilhaft unabhängig beibehalten werden. Due to the design of the gesture detection system 10 with a swivel device 12 for the recipient 11 can the case 17 in the context of the adjustment of the pivoting device 12 independent of the sensor axis 16 be positioned. A positioning relative to any existing disc 24 can be maintained so advantageous independently.

Durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Visualisierungssystems ergibt sich so bei bestimmungsgemäßer Verwendung ein Winkel 26 von 15° bis 75°, zwischen der Horizontalen und der Mitte des zu erwartenden Gestenbereichs 21 ausgerichteten Sensorachse 16. Besonders vorteilhaft ist ein Winkel 26 im Bereich von 30° und 50° und insbesondere ein Winkel 26 von 45°. As a result of the design of the visualization system according to the invention, this results in an angle when used as intended 26 from 15 ° to 75 °, between the horizontal and the middle of the expected gesture range 21 aligned sensor axis 16 , Particularly advantageous is an angle 26 in the range of 30 ° and 50 ° and in particular an angle 26 of 45 °.

In Verbindung mit der vertikal zwischen Visualisierungsgeräts 23 und Boden der Aufstellfläche liegenden Anordnung des Gestenerfassungssystems 10 ergibt sich so eine vorteilhaft zuverlässige Gestenerkennung für den bestimmungsgemäßen horizontaler Abstand 25 zwischen dem Mittelpunkt des Gestenbereiches und dem Empfängers 11. Bei einem Schwenkwinkel von 45° erhält man bspw. einen vertikalen Abstand von 0,2m bis 0,8m, bei einem Schwenkwinkel von 30° einen Abstand von 0,3m bis 1,4m. Die Erfinder haben durch geometrische Betrachtungen und zahlreiche Versuche erkannt, dass durch die beschriebenen Geometrien mit Anordnung des Gestenerfassungssystems 10 unterhalb des zu erwartenden Gestenbereichs 21 eine vorteilhaft zuverlässige Gestenerkennung möglich ist. In conjunction with the vertical between visualization device 23 and bottom of the footprint lying arrangement of the gesture detection system 10 This results in an advantageously reliable gesture recognition for the intended horizontal distance 25 between the center of the gesture area and the receiver 11 , At a swivel angle of 45 °, for example, a vertical distance of 0.2m to 0.8m is obtained, with a swivel angle of 30 ° a distance of 0.3m to 1.4m. The inventors have recognized by geometrical considerations and numerous attempts that the described geometries with arrangement of the gesture detection system 10 below the expected gesture range 21 an advantageous reliable gesture recognition is possible.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Visualisierungssystem, bei dem das Gestenerfassungssystems 10 und das Visualisierungsgerät 23 in einem gemeinsamen Gehäuse 31 untergebracht sind. So kann das Einhalten einiger der bestimmungsgemäßen Geometrien sichergestellt werden, insbesondere der vertikale Abstand 28 zwischen dem Mittelpunkt des Gestenbereiches 21 und dem Empfänger 11. Auch kann ein seitlicher Versatz zwischen Visualisierungsgerät 23 und Gestenerfassungssystem 10 ausgeschlossen werden. Zudem kann so die Signalverbindung 30 zwischen dem Gestenerfassungssystem 10 und dem Visualisierungsgerät 23 geschützt ausgeführt werden. Weiterhin wird ein einheitliches Design ermöglicht, und es ist eine gemeinsame Stromversorgungseinrichtung der Komponenten des Visualisierungssystems möglich, was Herstellungskosten einsparen kann. 3 shows an embodiment of a visualization system according to the invention, in which the gesture detection system 10 and the visualization device 23 in a common housing 31 are housed. Thus, compliance with some of the intended geometries can be ensured, in particular the vertical distance 28 between the center of the gesture area 21 and the receiver 11 , Also, a lateral offset between visualization device 23 and gesture recognition system 10 be excluded. In addition, so the signal connection 30 between the gesture detection system 10 and the visualization device 23 protected running. Furthermore, a uniform design is possible, and it is a common power supply of the components of the visualization system possible, which can save manufacturing costs.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Gestenerfassungssystem Gesture detection system
11 11: Empfänger receiver
12 12: Schwenkvorrichtung swivel device
13 13: Auswertungsmodul evaluation module
14 14: Abdeckung durchlässig für IR, undurchlässig für sichtbares Licht Cover permeable to IR, opaque to visible light
16 16: Sensorachse sensor axis
17 17: Gehäuse des Gestenerfassungssystems Case of the gesture detection system
18 18: Sender transmitter
20 20: Nutzer user
21 21: Gestenbereich gesture area
22 22: Markierung für Nutzer Marker for users
23 23: Visualisierungseinrichtung visualiser
24 24: Scheibe disc
25 25: Benutzer-Bedien-Abstand Users operating distance
26 26: Schwenkwinkel swivel angle
27 27: Signalverbindung signal connection
28 28: vertikaler Sensor-Hand-Abstand vertical sensor hand distance
29 29: gestikulierende Hand gesticulating hand
30 30: Signalverbindung signal connection
31 31: Visualisierungssystem-Kombigerät Visualization system combi boiler

Claims

Visualization system comprising a visualization device with a display ( 23 ) and an infrared based three-dimensional gesture detection system ( 10 ), wherein the gesture detection system comprises at least one receiver ( 11 ) which detects electromagnetic radiation or sound emitted by a person within a spatial gesture area ( 21 ) a hand gesture ( 29 ) or reflected by it, characterized in that the gesture detection system ( 10 ) between the floor of the footprint and the bottom edge of the visualization device ( 23 ) and the recipient ( 11 ) with a pivoting device ( 12 ), which makes it possible that by the pivoting device ( 12 ) one on the center of the gesture area ( 21 ) directed sensor axis ( 16 ) a vertical swivel angle ( 26 ) from 15 ° to 75 ° to the horizontal, with a housing ( 17 ) of the gesture detection system ( 10 ) regardless of the pivoting movement of the receiver ( 11 ) can stay aligned.

Visualization system according to claim 1, characterized in that the vertical tilt angle ( 26 ) is between 30 ° and 50 °.

Visualization system according to claim 1 or claim 2, characterized in that the gesture recognition system ( 10 ) a vertical distance in the range of 20 to 80 cm from the center of the gesture area ( 21 ) having.

Visualization system according to one of the preceding claims, characterized in that the receiver ( 11 ) formed as an infrared receiver and operator side by a cover ( 14 ), which is opaque to visible light but permeable to infrared light.

Visualization system according to one of the preceding claims, with at least one transmitter ( 18 ) at a defined distance and position to the receiver ( 11 ) is arranged.

Visualization system according to claim 5, characterized in that the transmitter ( 18 ) is adapted to a grid in the expected gesture area ( 21 ) to project.

A visualization system according to claim 5 or 6, wherein the transmitter ( 18 ) is designed as an infrared transmitter and operator side by a cover ( 14 ), which is opaque to visible light but permeable to infrared light.

Visualization system according to one of the preceding claims, characterized in that the visualization device ( 23 ) and the gesture detection system ( 10 ) are integrated in a common housing.