DE102015201728A1

DE102015201728A1 - Verfahren zum Auswählen eines Bedienelements eines Kraftfahrzeugs und Bediensystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102015201728A1
Application number: DE102015201728.1A
Authority: DE
Inventors: Dorin Aiteanu
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-08-04
Also published as: WO2016124473A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Auswählen eines Bedienelements eines Kraftfahrzeugs durch einen Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, sowie ein Bediensystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung ermöglicht eine einfache und zuverlässige Bedienung von Bedienelementen des Kraftfahrzeugs und erfordert zugleich einen gegenüber dem Stand der Technik verringerten technischen Aufwand. Erfindungsgemäß wird eine Augenposition eines Auges des Nutzers und eine Fingerposition eines eine Zeigegeste bildenden Fingers des Nutzers erfasst. Es wird eine durch die Augenposition und durch die Fingerposition gebildete Raumachse bestimmt. Ein durch einen Schnittpunkt der Raumachse mit einer Innenraumfläche des Kraftfahrzeugs identifizierbares Bedienelement wird ausgewählt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswählen eines Bedienelements eines Kraftfahrzeugs durch einen Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Fahrer des Kraftfahrzeugs, sowie ein Bediensystem für ein Kraftfahrzeug.
DE 10 2012 219 280 A1 beschreibt ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Eine Gestenerfassungseinrichtung erfasst eine Hand oder einen Finger eines Fahrers des Kraftfahrzeugs. Eine Blickerfassungseinrichtung erfasst ein Auge des Fahrers. Durch das Auge und die Hand ist eine Richtungsachse festgelegt. Eine Auswerteeinheit bestimmt ein im Weg der Richtungsachse liegendes außerhalb des Fahrzeugs befindliches Objekt, beispielsweise ein Ortsschild oder eine Sehenswürdigkeit. Zu dem Objekt werden Informationen mittels einer Anzeigeeinrichtung angezeigt.
Aus DE 10 2012 215 407 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Eingabe für ein Bedienelement eines Kraftfahrzeugs bekannt. Bei dem zweistufigen Verfahren wird in einem ersten Schritt ein Bedienelement durch einen Blick vorausgewählt. Hierzu wird die Blickrichtung bestimmt. In einem zweiten Schritt ist vorgesehen, dass der Nutzer das durch seinen Blick vorausgewählte Bedienelement mittels einer Eingabegeste, die zum Beispiel eine Fingergeste sein kann, betätigt.
Die im Stand der Technik bekannte Auswahl von Bedienelementen mittels einer Blickrichtungserkennung („gaze tracker“) ist technisch aufwändig, da die Ausrichtung der Pupille möglichst genau bestimmt werden muss. Hierzu sind sehr genaue Erfassungseinrichtungen nötig. Weiterhin wirkt sich ein Winkelfehler bei der Blickrichtungserkennung umso schwerer aus, je weiter das Bedienelement vom Auge entfernt ist.
Ausgehend vom Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren und ein Bediensystem bereitzustellen, welche jeweils eine einfache und zuverlässige Bedienung von Bedienelementen des Kraftfahrzeugs ermöglichen und zugleich einen gegenüber dem Stand der Technik verringerten technischen Aufwand erfordern.
Die Aufgabe wird gelöst bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Bediensystem nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist für jeden Nutzer eines Kraftfahrzeugs geeignet, der ein Bedienelement auswählen möchte. Insbesondere ist die Erfindung somit für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs geeignet. Die Erfindung ist jedoch auch für einen Beifahrer oder für auf einem Rücksitz befindliche Insassen geeignet, die beispielsweise Bedienelemente einer fahrzeugeigenen Infotainment-Anlage auswählen möchten. Soweit nachfolgend die Erfindung mit Bezug zum dem und / oder unter Nennung des Fahrers erläutert wird, ist dies nicht einschränkend zu verstehen, sondern dient ausschließlich dem leichteren Verständnis der Erfindung und ihrer Ausführungsformen.
Erfindungsgemäß wird dem Nutzer des Kraftfahrzeugs eine zuverlässige berührungslose Bedienung der Bedienelemente ermöglicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass in einem ersten Schritt eine Augenposition eines Auges des Nutzers erfasst wird. Eine Augenposition ist eine räumliche Ortsangabe der Position des Auges. In der Regel wird diese Ortsangabe mit Bezug zu einem dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystem gemacht. Dieses Koordinatensystem kann als relatives Koordinatensystem mit Bezug zu dem Kraftfahrzeug gewählt werden. Als Augenposition wird bevorzugt die Position der Pupille des Auges erfasst. Wird zur Umsetzung der Erfindung eine Erfassungseinrichtung verwendet, die die Augenposition nicht derart genau bestimmen kann, so ist es vorteilhaft, als Augenposition den räumlichen Mittelpunkt desjenigen Objekts zu wählen, welches von der Erfassungseinrichtung (beispielsweise von einer Objekterkennungssoftware, welche durch die Erfassungseinrichtung ausgeführt wird) als Auge erkannt worden ist.
In einem zweiten Schritt wird eine Fingerposition eines eine Zeigegeste bildenden Fingers des Nutzers erfasst. Eine Fingerposition ist eine räumliche Ortsangabe der Position des Fingers in demselben Koordinatensystem, in dem auch die Augenposition erfasst worden ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Position der Fingerspitze des die Fingergeste bildenden Fingers bestimmt wird. Wesentlich bei der Ausführung des zweiten Schrittes ist es, dass der Nutzer mit einer seiner Hände eine Zeigegeste formt. Nicht erfindungswesentlich ist hingegen, um welche Art von Geste es sich handelt und welche räumliche Richtung die Geste hat. Es ist daher für die Ausführung der Erfindung unerheblich, ob der Nutzer mit einem Finger auf das zu bedienende Bedienelement zeigt oder ob er nur einen Finger in die Luft erhebt (beispielsweise senkrecht). Die Gestenerkennung, also die Erkennung, ob eine Fingergeste vorliegt, um welche Geste es sich handelt sowie in welcher räumlichen Richtung die Geste orientiert ist, ist an sich im Stand der Technik bekannt.
Wenn das Ergebnis der Gestenerkennung Zweifel daran lässt, ob überhaupt eine Fingergeste vorliegt, so ist die Annahme vorteilhaft, dass eine Fingergeste vorliegt. Hierdurch wird vermieden, dass eine tatsächliche Fingergeste nicht als solche erkannt wird („false negative“), was den Nutzer verärgern kann. Hingegen hat eine fälschlicherweise erkannte Fingergeste („false positive“) in der Regel keine nachteiligen Konsequenzen, da in den nachfolgenden Verfahrensschritten entweder kein Bedienelement ausgewählt werden wird oder ein fälschlicherweise ausgewähltes Bedienelement vom Nutzer nicht betätigt werden wird.
Es ist denkbar, dass im zweiten Schritt mehrere Fingerpositionen erfasst werden (dass also die jeweilige Fingerposition von zumindest zwei Fingern erfasst wird). Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Nutzer mit dem Zeige- und Mittelfinger einer Hand ein „V“ formt oder die Zeigefinger beider Hände erhebt. In diesem Fall kann eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens vorsehen, dass das Verfahren abgebrochen oder solange unterbrochen wird, bis eine einzige eindeutige Zeigegeste erkannt wird. Alternativ kann das Verfahren mit allen erkannten Fingerpositionen parallel fortgesetzt werden. Es werden dann also gleichzeitig so viele Verfahren ausgeführt, wie Fingerpositionen erfasst worden sind. In diesem Fall könnten als Ergebnis der parallelen Verfahren mehrere Bedienelemente ausgewählt werden. Der Nutzer wird die gegebenenfalls als unerwünschtes Ergebnis wahrnehmen und seine Zeigegesten anpassen.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird eine durch die Augenposition und durch die Fingerposition gebildete Raumachse bestimmt. Bei der Raumachse handelt es sich um diejenige Achse, welche durch die Augenposition und die Fingerposition festgelegt ist. Die Bestimmung der Raumachse erfolgt dabei wiederum mit Bezug zu demselben Koordinatensystem, in dem auch die Augenposition und die Fingerposition erfasst worden sind. Die Raumachse kann sich vorzugsweise nur in die durch Auge und Finger festgelegte Richtung erstrecken. Mit anderen Worten kann die Raumachse an der Augenposition ihren Anfang haben und sich von dort über die Fingerposition hinaus erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass keine hinter dem Nutzer liegenden Bedienelemente ausgewählt werden können, was in der Regel nicht gewollt ist.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird ein Schnittpunkt der Raumachse mit einer wenigstens ein Bedienelement aufweisenden Innenraumfläche des Kraftfahrzeugs bestimmt. Eine Innenraumfläche kann beispielsweise eine Instrumententafel des Kraftfahrzeugs sein, auf oder in welcher mehrere Bedienelemente wie Schalter, Druckknöpfe und Drehknöpfe angeordnet sein können. Eine Innraumfläche könnte auch eine berührungsempfindliche Anzeigefläche („Touchscreen“) sein. Ein Touchscreen kann selber ein Bedienelement darstellen oder ein oder mehrere Bedienelemente (z.B. auf dem Touchscreen dargestellte Schaltflächen und Eingabeflächen) umfassen. Die Innenraumfläche hat in der Regel eine unveränderliche Position im Kraftfahrzeug, welche mit Bezug zu dem vorab beschriebenen Koordinatensystem bekannt ist. Es ist auch denkbar, dass die Innenraumfläche eine veränderliche Position hat. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn es sich bei der Innenraumfläche um einen ausfahrbaren Touchscreen handelt. In diesem Fall ist bei der Ausführung des Verfahrens die jeweils gegenwärtige Position der Innenraumfläche zu berücksichtigen. Mit anderen Worten wird bei diesem Schritt also derjenige Punkt auf der Innenraumfläche bestimmt, welchen der Nutzer mittels seines Auges und seines Fingers ausgewählt hat.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird ein durch den Schnittpunkt identifizierbares Bedienelement bestimmt. Befindet sich an dem Schnittpunkt ein Bedienelement, so wird dieses bestimmt. In diesem Fall hat die Auswertung der Augenposition sowie der Zeigegeste des Nutzers ein eindeutiges Ergebnis ergeben. Es ist aber auch möglich, dass sich an dem Schnittpunkt kein Bedienelement befindet. Ist in diesem Fall dennoch ein Bedienelement identifizierbar, so wird dieses bestimmt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn sich der Schnittpunkt in unmittelbarer Nähe eines Bedienelements befindet und zugleich die Entfernung von dem Schnittpunkt zu einem nächstgelegenen weiteren Bedienelement wesentlich größer ist. Der Begriff der unmittelbaren Nähe kann im Rahmen fachmännischen Handelns ausgestaltet werden. Beispielsweise könnte ein Bedienelement dann bestimmt werden, wenn der Schnittpunkt nicht weiter als einen Zentimeter von dem Rand des Bedienelements und zugleich weiter als zwei Zentimeter von dem Rand eines weiteren Bedienelements entfernt liegt. In einem weiteren Fall kann der Schnittpunkt aber auch so liegen, dass mehrere Bedienelemente identifizierbar sind. Beispielsweise kann der Schnittpunkt in der Mitte zwischen zwei Bedienelementen liegen. In diesem Fall kann das Verfahren in vorteilhafter Ausgestaltung zwei alternative Möglichkeiten umfassen. Zum einen kann das Verfahren mit allen identifizierbaren Bedienelementen fortgesetzt werden. Es werden dann also eigentlich gleichzeitig mehrere Verfahren parallel ausgeführt, wie dies vorstehend bereits für den Fall mehrerer Zeigegesten erläutert wurde. Zum anderen kann das Verfahren abgebrochen oder solange unterbrochen werden, bis (aufgrund einer Veränderung der Zeigegeste und / oder aufgrund einer Veränderung der Augenposition) nur noch ein einziges Bedienelement identifizierbar ist und somit bestimmt werden kann.
Im letzten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird das Bedienelement ausgewählt. Die Auswahl eines Bedienelements ist zu unterscheiden von der Betätigung des Bedienelements, welche nachstehend noch mit Bezug zu einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung näher beschrieben wird. Mit anderen Worten sind die vorliegend gewählten Begriffe so zu verstehen, dass jedes Bedienelement auswählbar ist und zusätzlich betätigbar sein kann. Ist ein Bedienelement mit einer bestimmten Funktion verknüpft, so wird diese Funktion nicht bereits dann ausgeführt, wenn das Bedienelement ausgewählt wird, sondern erst dann, wenn das Bedienelement betätigt wird. Das erfolgte Auswählen eines Bedienelements kann dem Nutzer mitgeteilt werden. Dies kann insbesondere durch Hervorhebung des Bedienelements erfolgen, wie nachstehend noch mit Bezug zu einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung näher beschrieben wird. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zu einem Zeitpunkt nur genau ein (oder kein) Bedienelement ausgewählt sein kann. Es kann auch vorgesehen sein, dass zu einem Zeitpunkt mehr als ein Bedienelement ausgewählt sein kann, aber keines dieser Bedienelemente betätigt werden kann.
Der Begriff des Bedienelements ist breit gefasst. Beispielsweise kann sich das Kraftfahrzeug in einem Hilfemodus („interaktives Handbuch“) befinden, in welchem auf einer Anzeigeeinrichtung zu einem vom Nutzer ausgewählten Teil des Kraftfahrzeugs Informationen und Hilfestellungen angezeigt werden. In einem solchen Hilfemodus kann jedes Teil des Innenraums des Kraftfahrzeugs ein Bedienelement darstellen. Der Nutzer kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise ein Handschuhfach, einen Lüftungsauslass, einen Tachometer oder einen Dreh-Drück-Steller auswählen, woraufhin auf der Anzeigeeinrichtung die jeweilige Information angezeigt wird. In diesem Beispiel sind das Handschuhfach, der Lüftungsauslass, der Tachometer und der Dreh-Drück-Steller Beispiele für Bedienelemente.
Bedienelemente sind nicht notwendigerweise körperliche Teile („Hardware“) des Kraftfahrzeugs. Auch auf einer Anzeigeeinrichtung, insbesondere einem Touchscreen, dargestellte Elemente wie Schaltflächen können Bedienelemente sein. Derartige Bedienelemente können auch als virtuelle Bedienelemente bezeichnet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass auf technisch verhältnismäßig einfache Weise Bedienelemente zuverlässig ausgewählt werden können. Insbesondere wird erfindungsgemäß keine Kenntnis der Blickrichtung benötigt, es ist also kein gaze tracker nötig. Darüber hinaus ist das Verfahren für einen Nutzer äußerst intuitiv handhabbar und bedarf keiner nennenswerten Lernphase oder Einarbeitung.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, das ausgewählte Bedienelement hervorzuheben. Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen, wobei die Art der Hervorhebung auch von der Art des Bedienelements abhängen kann.
Ist das Bedienelement ein körperliches Bedienelement wie z.B. ein Schalter, ein Druckknopf, ein Drehknopf oder ein Schieberegler und weist das Bedienelement eine Beleuchtung auf, so kann die Hervorhebung eine Aktivierung der Beleuchtung umfassen. Eine Beleuchtung kann durch eine im Bedienelement befindliche Lichtquelle gebildet sein, bei deren Aktivierung beispielsweise die gesamte Front des Bedienelements oder bestimmte Teile der Front (wie z.B. ein auf dem Bedienelement dargestelltes Symbol) beleuchtet werden. Eine Beleuchtung kann auch durch eine Hinterleuchtung des Bedienelements gebildet werden, bei deren Aktivierung z.B. Licht an den Rändern des Bedienelements sichtbar werden kann. Noch vielfältigere Möglichkeiten der Hervorhebung bieten sich bei virtuellen Bedienelementen. Virtuelle Bedienelemente können Bedienelemente sein, die auf einer Anzeigefläche dargestellt werden können. Eine solche Anzeigefläche kann beispielsweise ein Touchscreen sein. Eine solche Anzeigefläche kann auch ein sogenanntes frei programmierbares Kombiinstrument sein. Virtuelle Bedienelemente können auf vielfältige Weise hervorgehoben werden, wie dies beispielsweise aus dem Bereich grafischer Benutzeroberflächen bekannt ist. Ein virtuelles Bedienelement kann durch die Darstellung einer virtuellen Beleuchtung hervorgehoben werden. Ein virtuelles Bedienelement kann hervorgehoben werden, indem es im Vergleich mit anderen Bedienelementen und / oder im Vergleich mit seinem nicht hervorgehobenen Zustand vergrößert dargestellt wird. Ein virtuelles Bedienelement kann hervorgehoben werden, indem es sein Aussehen verändert. Hierzu kann es farbig oder andersfarbig dargestellt werden. Es kann sich auch eine Beschriftung und / oder eine auf dem Bedienelement dargestelltes Symbol ändern. Im Falle einer Anzeigefläche (z.B. Touchscreen) können Bedienelemente auf der Anzeigefläche dargestellt sein, die hervorgehoben werden, wenn sie erfindungsgemäß ausgewählt worden sind. Es kann auch vorkommen, dass der Schnittpunkt auf der Anzeigefläche liegt, aber kein Bedienelement identifizierbar ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn auf der Anzeigefläche gar kein Bedienelement dargestellt wird oder wenn der Schnittpunkt ausreichend weit von jedem der dargestellten Bedienelemente entfernt liegt. In diesem Fall kann die Erfindung vorzugsweise vorsehen, dass der Schnittpunkt selber hervorgehoben wird. Beispielsweise kann an dem Ort des Schnittpunkts auf der Anzeigefläche ein grafisches Markierungssymbol („Cursor“), z.B. in Form eines farbigen Punktes, dargestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer eine Rückmeldung darüber bekommt, welchen Ort er mittels seiner Zeigegeste ausgewählt hat. Falls der Nutzer eigentlich die Absicht hatte, ein Bedienelement auszuwählen, so erhält er hierdurch einen Hinweis, wie er seine Zeigegeste korrigieren muss, um den Schnittpunkt in Richtung des gewünschten Bedienelements zu verschieben.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird zusätzlich eine Akkommodation der Augen erfasst und eine durch die Akkommodation der Augen festgelegte Blickebene bestimmt. Es ist vorgesehen, dass der Schritt des Auswählens des Bedienelements unter der Bedingung ausgeführt wird, dass das Bedienelement nahe der oder auf der Blickebene liegt. Unter Akkommodation wird die vom Auge eingestellte Fokussierung auf eine bestimmte Tiefenebene sowie die Bildung eines bestimmten Konvergenzwinkels der Blickachsen beider Augen verstanden. Dabei befindet sich der Kreuzungspunkt der beiden Blickachsen in dieser Tiefenebene. Die vom Nutzer fokussierte Tiefenebene wird als Blickebene bezeichnet. Die Blickebene ist also mit anderen Worten diejenige Ebene im Raum, auf die der Nutzer seinen Blick gerichtet hat (und die er daher scharf sieht). Die Akkommodation der Augen kann durch eine bildliche Aufnahme (z.B. mittels eines Kamerasystems) des Kopfes und der Pupillen beider Augen erfolgen. Hierzu wird unter Berücksichtigung der räumlichen Lage des Kopfes der räumliche Abstand der Pupillen zueinander ermittelt. Um die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass der Pupillenabstand eines Nutzers für unterschiedliche Blickebenen einmalig aufgenommen und abgespeichert wird. Bei Ausführung des Verfahrens kann der gegenwärtige Pupillenabstand dann mit den aufgenommenen Werten verglichen werden, um die gegenwärtige Blickebene zu bestimmen. In einer einfachen, aber besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verfahren eingerichtet, zu erkennen, ob die Blickebene die Ebene der Instrumententafel des Kraftfahrzeugs ist oder nicht. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil die meisten der Bedienelemente des Kraftfahrzeugs in dieser Ebene angeordnet sind. Wird erkannt, dass das erfindungsgemäß identifizierte Bedienelement nahe der oder auf der Blickebene liegt, so wird das Verfahren wie vorab beschrieben fortgesetzt. Es wird dann also das Bedienelement ausgewählt und ggf. hervorgehoben. Dem liegt die Annahme zugrunde, dass der Nutzer, wenn er ein bestimmtes Bedienelement auswählen möchte, dieses auch ansieht, seine Augen also auf die Ebene des Bedienelements fokussiert. Wird hingegen erkannt, dass das erfindungsgemäß identifizierte Bedienelement nicht nahe der Blickebene liegt, so kann davon ausgegangen werden, dass der Nutzer die Auswahl des Bedienelements nicht beabsichtigt hat. Die vom Nutzer gemachte Zeigegeste könnte in diesem Fall ungewollt und / oder unbewusst gemacht worden sein. Indem die Akkommodation des Auges erfasst und die Blickebene bestimmt wird, kann somit verhindert werden, dass ein Bedienelement ausgewählt wird, obwohl dies vom Nutzer nicht beabsichtigt war.
Durch die Parallaxe des binokularen Sehens kann es vorkommen, dass dem Nutzer der die Zeigegeste bildende Finger doppelt erscheint. Dieser Effekt ist umso stärker, je weiter entfernt die Blickebene von dem die Zeigegeste bildenden Finger liegt. Bei der Ausführung der Erfindung und ihrer bisher beschriebenen Ausführungsformen kann es daher abhängig von der Wahl des Auges des Nutzers, dessen Augenposition erfindungsgemäß erfasst wird, zu unterschiedlichen Schnittpunkten kommen. Dies könnte dazu führen, dass das vom Nutzer beabsichtigte Bedienelement nicht mit größtmöglicher Zuverlässigkeit ausgewählt wird. Es stellt sich daher die Teilaufgabe, das erfindungsgemäße Verfahren durch weitere Ausgestaltung noch zuverlässiger zu machen. Die Teilaufgabe wird durch die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen gelöst.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zunächst ein dominantes Auge des Nutzers bestimmt. Anschließend wird eine Augenposition des dominanten Auges erfasst und das Verfahren dann wie vorstehend beschrieben fortgesetzt. Mit dem Begriff der Augendominanz wird der Umstand bezeichnet, dass das retinale Abbild des einen Auges eines Lebewesens gegenüber dem retinalen Abbild des anderen Auges bevorzugt wird. Das Auge, dessen Abbild bevorzugt wird, ist das dominante Auge. Es wird insbesondere dann das Abbild des dominanten Auges bevorzugt, wenn die Abbilder der beiden Augen vom Gehirn nicht in Übereinstimmung gebracht werden können. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann sich der Effekt der Augendominanz wie folgt äußern. Hat der Nutzer beide Augen geöffnet und zeigt er mit einem Finger auf ein Bedienelement, so werden aufgrund der Parallaxe des binokularen Sehens eigentlich zwei Schnittpunkte gebildet, nämlich zum einen der Schnittpunkt der durch die linke Augenposition und die Fingerposition festgelegten Raumachse mit der Innenraumfläche bzw. Blickebene und zum anderen der Schnittpunkt der durch die rechte Augenposition und die Fingerposition festgelegten Raumachse mit der Innenraumfläche bzw. Blickebene. Liegt das vom Nutzer anvisierte Bedienelement in etwa mittig zwischen diesen beiden Schnittpunkten, so kann darauf geschlossen werden, dass keines der Augen dominant ist. Bei den meisten Menschen ist jedoch eines der Augen dominant. Ist dies der Fall, so liegt der Schnittpunkt der durch die Augenposition des dominanten Auges und die Fingerposition festgelegten Raumachse mit der Innenraumfläche bzw. Blickebene auf dem Bedienelement, wohingegen der Schnittpunkt der durch die Augenposition des nicht-dominanten Auges und die Fingerposition festgelegten Raumachse mit der Innenraumfläche bzw. Blickebene neben dem Bedienelement liegt. Mit anderen Worten löst also das Gehirn des Nutzers den sich aus der Parallaxe des binokularen Sehens ergebenden Konflikt auf, indem es das Abbild des dominanten Auges verwendet und das Abbild des nicht-dominanten Auges verwirft. Die Erfinder haben erkannt, dass sich dieser Umstand nutzen lässt, indem die Augenposition des dominanten Auges erfasst wird.
Die Bestimmung des dominanten Auges kann automatisiert erfolgen. Hierzu kann ein bekannter Umstand genutzt werden, nämlich dass beim Blicken auf einen bestimmten Punkt das dominante Auge zuerst (d.h. zeitlich vor dem nicht-dominanten Auge) die Fixation erreicht. Mit dem Begriff Fixation ist die Stabilisierung der Blickachse (d.h. der Blickrichtung) auf den bestimmten Punkt gemeint. Um die Erfindung in dieser Ausführungsform umzusetzen, muss also eine Vorrichtung zur Erkennung der Blickachse (gaze tracker) vorhanden sein. Alternativ kann die Bestimmung des dominanten Auges vorteilhafterweise erfolgen, indem für jeden Nutzer des Kraftfahrzeugs die Information, welches Auge das dominante Auge ist, festgestellt und dauerhaft abgespeichert wird. Die Bestimmung des dominanten Auges kann dann erfolgen, indem zunächst die Person des Nutzers bestimmt wird. Dies geschieht mittels an sich im Stand der Technik bekannter Verfahren zur Nutzer-Identifikation. Wird dabei festgestellt, dass ein Nutzer unbekannt ist bzw. dass zu dem Nutzer noch keine Information über sein dominantes Auge abgespeichert ist, kann der Nutzer zunächst aufgefordert werden, die Information einzugeben, welches Auge sein dominantes Auge ist. Diese Information kann mittels einer Eingabevorrichtung des Kraftfahrzeugs direkt eingegeben werden, falls sie dem Nutzer bekannt ist. Es kann dem Nutzer auch ein einfach durchzuführendes Experiment zur Feststellung, welches Auge das dominante Auge ist, angeboten werden. Da die Information über das dominante Auge für jeden Nutzer nur ein einziges Mal erhoben werden muss, stellt dies keine praktische Einschränkung der Nutzung der Erfindung dar. Weiterhin kann auf die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte zur automatisierten Feststellung des dominanten Auges zurückgegriffen werden, falls hierfür ein gaze tracker zur Verfügung steht.
Beim Zeigen auf Objekte (wie z.B. vorliegend auf ein Bedienelement) vermeiden viele Nutzer den sich aus der Parallaxe des binokularen Sehens ergebenden Konflikt, indem sie eines ihrer Augen schließen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung nutzt diesen Umstand, indem zunächst ein geöffnetes und ein geschlossenes Auge des Nutzers bestimmt werden. Dieser Schritt schließt ein, dass bestimmt wird, ob überhaupt eines der Augen geschlossen ist. Ist dies der Fall, so wird bestimmt, welches Auge geschlossen und welches Auge geöffnet ist. Anschließend wird eine Augenposition des geöffneten Auges erfasst und das Verfahren dann wie vorstehend beschrieben fortgesetzt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung eignet sich insbesondere für Nutzer, bei denen kein Auge dominant ist. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Augenpositionen beider Augen des Nutzers erfasst werden. Anschließend kann das Verfahren auf zwei alternative Arten fortgesetzt werden, welche zum gleichen oder zu einem ähnlichen Ergebnis führen. Zum einen können zwei durch die Augenpositionen und durch die Fingerposition gebildete Raumachsen bestimmt werden. Danach können zwei Schnittpunkte der Raumachsen mit einer wenigstens ein Bedienelement aufweisenden Innenraumfläche des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Danach kann ein Mittelpunkt der Schnittpunkte bestimmt werden und ein durch den Mittelpunkt identifizierbares Bedienelement bestimmt werden. Zum anderen kann der Mittelpunkt der Augenpositionen bestimmt werden. Danach kann eine durch den Mittelpunkt der Augenpositionen und durch die Fingerposition gebildete Raumachse bestimmt werden. Mit anderen Worten wird also bei beiden alternativen Arten eine Mittelpunktbildung durchgeführt: Entweder wird der Mittelpunkt der Schnittpunkte gebildet oder es wird der Mittelpunkt der Augenpositionen gebildet.
Die drei vorbeschriebenen Ausführungsformen können unabhängig voneinander sowie in Kombination eingesetzt werden. Es ist insbesondere vorteilhaft, die Ausführungsformen zu kombinieren und ihre jeweiligen Schritte nacheinander und in Abhängigkeit voneinander wie folgt durchzuführen. Zunächst kann bestimmt werden, ob eines der Augen des Nutzers geschlossen ist. Ist dies der Fall, so wird eine Augenposition des geöffneten Auges erfasst und das erfindungsgemäße Verfahren fortgesetzt. Ist dies aber nicht der Fall (sind also beide Augen geöffnet), so wird ein dominantes Auge des Nutzers bestimmt. Kann das dominante Auge erfolgreich bestimmt werden, so wird eine Augenposition des dominanten Auges erfasst und das erfindungsgemäße Verfahren fortgesetzt. Kann aber kein dominantes Auge bestimmt werden (weil die Information, welches Auge das dominante Auge des Nutzers ist, nicht bekannt ist oder weil der Nutzer kein dominantes Auge hat), so kann schließlich der Schritt des Erfassens der Augenpositionen beider Augen des Nutzers erfolgen und das Verfahren anschließend wie vorstehend beschrieben fortgesetzt werden.
Mit besonderem Vorteil kann das Verfahren weiter ausgestaltet werden, indem nach dem Schritt des Auswählens des Bedienelements weitere Schritte erfolgen, mit denen das Bedienelement betätigt werden kann. Mit anderen Worten soll nun ein zweistufiges Verfahren bereitgestellt werden, bei dem zunächst (wie vorstehend beschrieben) ein Bedienelement ausgewählt wird und dann das Bedienelement betätigt wird. Der Nutzer kann also zunächst das gewünschte Bedienelement auswählen. Dieses wird bevorzugt hervorgehoben, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Wurde das vom Nutzer gewünschte Bedienelement ausgewählt, so kann es im zweiten Schritt auch betätigt werden. Der Nutzer muss somit bei der Anwendung der Erfindung nicht befürchten, eine unerwünschte Fehlbedienung zu tätigen, da er das Bedienelement nur dann betätigen kann, wenn das gewünschte Bedienelement zuvor ausgewählt wurde. In einem ersten weiteren Schritt wird eine Bediengeste erkannt. Die Bediengeste kann eine Fingergeste und / oder eine Augengeste und / oder eine Sprachgeste umfassen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Nutzer mit einer Tippbewegung oder Klickbewegung des Fingers, also mit einer raschen Bewegung des Fingers nach unten und ggf. wieder zurück nach oben, das Bedienelement betätigt. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Nutzer eine Augengeste, z.B. ein Zwinkern mit beiden Augen, durchführt. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Nutzer eine Sprachgeste durchführt, also z.B. ein Kommandowort („Betätigen“, „Ja“ oder dergleichen) ausspricht. In einem zweiten weiteren Schritt wird im Ansprechen auf eine erkannte Bediengeste das Bedienelement betätigt. Es kann vorgesehen sein, dass der Nutzer selber entscheiden kann, welche Bediengeste zur Betätigung des Bedienelements dienen soll. Dies kann der Nutzer dann vorab einstellen, beispielsweise in einem Konfigurationsmenü des Kraftfahrzeugs.
Wie vorstehend beschrieben kann es bei Ausführungsformen der Erfindung vorkommen, dass mehrere Bedienelemente ausgewählt werden. Dieser Fall kann z.B. dann eintreten, wenn mehrere Fingergesten erkannt werden oder wenn der Schnittpunkt so liegt, dass mehrere Bedienelemente identifiziert werden. In diesem Fall kann mit weiterem Vorteil vorgesehen werden, dass kein Bedienelement betätigt werden kann. Der Nutzer muss dann seine Zeigegeste so verändern, dass nur ein Bedienelement identifiziert wird. Dieses kann dann anschließend wie vorstehend erläutert ausgewählt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung erlaubt es, eine nicht beabsichtigte Betätigung eines Bedienelements zu korrigieren. Hierzu ist vorgesehen, dass eine Korrekturgeste erkannt wird. Die Korrekturgeste kann eine Fingergeste und / oder eine Augengeste und / oder eine Sprachgeste umfassen. Besonders bevorzugt umfasst die Korrekturgeste die gleichen Arten von Gesten wie die Bediengeste. Besteht die Bediengeste beispielsweise aus einem einfachen Augenzwinkern und dem Sprachkommando „Ja“, so kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Korrekturgeste aus einem doppelten Augenzwinkern und dem Sprachkommando „Zurück“ besteht. Im Ansprechen auf eine erkannte Korrekturgeste erfolgt ein Zurücknehmen der Betätigung des Bedienelements. Beispielsweise könnte das Bedienelement ein Lichtschalter für eine Innenraumbeleuchtung des Kraftfahrzeugs sein. Mittels des vorbeschriebenen Verfahrens hat der Nutzer den Lichtschalter ausgewählt und betätigt. Die Innenraumbeleuchtung ist dann aktiv. Indem der Nutzer die Korrekturgeste durchführt, wird die Betätigung des Lichtschalters zurückgenommen. In diesem Beispiel ist diese Zurücknahme gleichbedeutend mit einer nochmaligen Betätigung. Die Innenraumbeleuchtung erlischt.
Die Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung ausdrücklich nicht auf diesen Einsatz beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung auch außerhalb von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Erfindung eingesetzt werden, um Geräte der Unterhaltungselektronik zu steuern. Beispielsweise könnte die Erfindung eingesetzt werden, um Bedienelemente eines Fernsehgeräts (Einschaltknopf, Lautstärkeregler, etc.) zu betätigen und / oder auf einem Fernsehgerät dargestellte virtuelle Bedienelemente (Schaltflächen, Auswahlmenüs, etc.) auszuwählen und ggf. zu betätigen.
Ein erfindungsgemäßes Bediensystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erste Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung einer Augenposition eines Nutzers des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, eingerichtet ist. Hierbei kann es sich vorzugsweise um eine Innenraumkamera des Kraftfahrzeugs handeln, besonders bevorzugt um eine Stereokamera. Dies ist deswegen besonders vorteilhaft, weil moderne Kraftfahrzeuge ohnehin häufig eine Innenraumkamera aufweisen, die für unterschiedliche Einsatzzwecke gleichzeitig genutzt werden kann. Weiterhin ist eine zweite Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer Fingerposition eines eine Zeigegeste bildenden Fingers des Nutzers vorgesehen. Mit besonderem Vorteil kann hierfür dieselbe Innenraumkamera verwendet werden, falls deren Erfassungsbereich entsprechend groß ist, so dass das Auge und der Finger des Nutzers erfasst werden können. Mit weiterem Vorteil kann die Innenraumkamera zur Nutzer-Identifikation genutzt werden. Das Bediensystem umfasst weiterhin ein in oder auf einer Innenraumfläche des Kraftfahrzeugs angeordnetes Bedienelement und eine mit der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung verbundene Datenverarbeitungseinrichtung. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs sein, das mittels eines Datenbussystems mit der Innenraumkamera verbunden sein kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist zur Bestimmung einer durch die Augenposition und durch die Fingerposition gebildete Raumachse, eines Schnittpunkts der Raumachse mit der Innenraumfläche des Kraftfahrzeugs und des durch den Schnittpunkt identifizierbaren Bedienelements eingerichtet. Mit anderen Worten führt die Datenverarbeitungseinrichtung wesentliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durch. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann über einen Datenspeicher verfügen. In diesem können Nutzerinformationen dauerhaft abgelegt werden, z.B. für unterschiedliche Nutzer jeweils Pupillengröße bei unterschiedlicher Akkommodation, Augendominanz, Bediengesten und Korrekturgesten.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand beispielhafter Darstellungen erläutert. Es zeigen
1 eine im Verfahrensablauf auftretende Nutzersituation zu einem ersten Zeitpunkt aus einer ersten Perspektive,
2 die im Verfahrensablauf auftretende Nutzersituation zu dem ersten Zeitpunkt aus einer zweiten Perspektive,
3 eine im Verfahrensablauf auftretende alternative Nutzersituation zu dem ersten Zeitpunkt aus der zweiten Perspektive,
4 eine im Verfahrensablauf auftretende Nutzersituation zu einem zweiten Zeitpunkt aus der zweiten Perspektive und
5 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in den Figuren gleiche Merkmale der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung. Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den dargestellten Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung lediglich um Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt. Insbesondere sind Darstellungen von Merkmalskombinationen in den Figuren und / oder der Figurenbeschreibung nicht dahingehend auszulegen, dass die Erfindung zwingend die Verwirklichung aller genannten Merkmale erfordert. Andere Ausführungsformen der Erfindung können weniger, mehr und / oder andere Merkmale enthalten. Der Schutzbereich und die Offenbarung der Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Patentansprüchen und der vollständigen Beschreibung. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass es sich bei den Darstellungen um Prinzipdarstellungen von Ausführungsformen der Erfindung handelt. Die Anordnung der einzelnen dargestellten Elemente zueinander ist nur beispielhaft gewählt und kann bei anderen Ausführungsformen der Erfindung anders gewählt werden. Weiterhin ist die Darstellung nicht unbedingt maßstabsgetreu. Einzelne dargestellte Merkmale können zu Zwecken der besseren Veranschaulichung vergrößert oder verkleinert dargestellt sein.
Der Ablauf einer beispielshaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens soll nachfolgend anhand des in 5 gezeigten Flussdiagramms dargestellt werden, wobei zu bestimmten Zeitpunkten des Verfahrensablaufs auftretende Situationen in den 1 bis 4 dargestellt sind. Zunächst wird dabei neben 5 auf 1 Bezug genommen, worin eine im Verfahrensablauf auftretende Nutzersituation zu einem ersten Zeitpunkt aus einer ersten Perspektive dargestellt ist.
In 1 dargestellt ist ein Fahrer 1 eines Kraftfahrzeugs. Weiter dargestellt ist eine den Innenraum des Kraftfahrzeugs erfassende Stereokamera 2. Nicht dargestellt ist eine der Kamera 2 nachgeschaltete Datenverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der von der Kamera 2 erfassten Bilder. In einem ersten Schritt S01 wird ein geöffnetes und ein geschlossenes Auge des Nutzers 1 bestimmt. Es wird also bestimmt, ob überhaupt eines der Augen geöffnet und das andere geschlossen ist und, falls dies zutrifft, welches der Augen geöffnet ist. Ist nur eines der Augen geöffnet, so wird das Verfahren mit dem Schritt S10 fortgesetzt. Sind hingegen beide Augen geöffnet, so folgt der Schritt S02, in welchem ein dominantes Auge bestimmt wird. Auch in diesem Schritt S02 wird eine Fallunterscheidung vorgenommen. Kann ein dominantes Auge bestimmt werden, so wird das Verfahren mit dem Schritt S10 fortgesetzt. Kann kein dominantes Auge bestimmt werden, so werden einige der nachfolgenden Schritte, beginnend mit dem Schritt S10, parallel für beide Augen fortgesetzt. Dies ist in 5 durch einen zweiten, durch gestrichelte Pfeile gekennzeichneten Verfahrensablauf (mit den Schritten S10', S30', S40') kenntlich gemacht. Dieser Fall paralleler Abläufe wird nachfolgend noch mit Bezug zu 3 beschrieben. Zunächst soll angenommen werden, dass der Nutzer 1 nur eines seiner Augen geöffnet und das andere geschlossen hat. Im Schritt S10 wird die Augenposition 3 des geöffneten Auges des Fahrers 1 erfasst. Der Fahrer 1 zeigt mit dem Zeigefinger seiner rechten Hand auf ein Bedienelement 7. In Schritt S20 wird die Fingerposition 5 des die Zeigegeste 4 bildenden Fingers erfasst. Aus den beiden Positionen, also aus der Augenposition 3 und der Fingerposition 5 wird in Schritt S30 eine Raumachse 6 bestimmt. Diese 6 schneidet eine Innenraumfläche 10 des Kraftfahrzeugs, in deren Ebene Bedienelemente angeordnet sind, im Schnittpunkt 8. Dieser Schnittpunkt der Raumachse 6 mit der Innenraumfläche 10 wird in Schritt S40 bestimmt. Im nachfolgenden Verfahrensschritt S50 wird ein durch den Schnittpunkt 8 identifizierbares Bedienelement 7 bestimmt. In dem in 1 dargestellten Beispiel liegt der Schnittpunkt 8 auf dem Bedienelement 7, so dass dieses 7 leicht identifizierbar ist.
Die durch 5 veranschaulichte Ausführungsform der Erfindung umfasst einen nachfolgenden Schritt S51, in welchem mittels der Kamera 2 eine Akkommodation der Augen erfasst wird. Hierzu wird wie vorstehend beschrieben der Pupillenabstand bestimmt, weswegen es nötig ist, dass der Nutzer beide Augen geöffnet hat. In Schritt S52 wird die durch die Akkommodation der Augen festgelegte Blickebene bestimmt. In Schritt S53 wird geprüft, ob das in Schritt S50 identifizierte Bedienelement 7 nahe oder auf der Blickebene liegt. Nur wenn dies der Fall ist, wird das Verfahren fortgesetzt. Anderenfalls kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer 1 das Bedienelement 7 nicht angesehen hat und es daher nicht auswählen wollte.
In Schritt S60 wird das in Schritt S50 bestimmte Bedienelement 7 ausgewählt. Um dies für den Fahrer 1 kenntlich zu machen, kann vorgesehen sein, dass das Bedienelement 7 in Schritt S61 hervorgehoben wird. Dies kann erfolgen, indem das Bedienelement 7, das vorliegend ein beleuchtbarer Druckknopf 7 ist, beleuchtet wird. Dies ist in 1 durch eine Schraffur des Bedienelement 7 dargestellt. Es sei mit Bezug zu 5 darauf hingewiesen, dass die Schritte S60 und S61 ohne nennenswerten zeitlichen Abstand zueinander durchgeführt werden sollten. Mit anderen Worten wird das Bedienelement 7 hervorgehoben (Schritt S61), wenn und sobald es ausgewählt wurde (Schritt S60).
In 2 ist die gleiche Nutzersituation zu dem ersten Zeitpunkt wie in 1 dargestellt, jedoch aus einer zweiten Perspektive, nämlich der des Fahrers 1. Dieser sieht durch sein geöffnetes Auge die Innenraumfläche 10 mit dem darauf angeordneten Bedienelement 7. Er formt mit seiner rechten Hand eine Zeigegeste 4, wobei er den Zeigefinger der rechten Hand so hält, dass er mit der Fingerposition 5 aus seiner Sicht (also von der Augenposition 3 aus, die in 2 die Position des Bildbetrachters ist) auf das Bedienelement 7 zeigt. In der Darstellung der 2 fallen daher die Fingerposition 5 und der Schnittpunkt 8 zusammen.
3 zeigt eine im Verfahrensablauf auftretende alternative Nutzersituation zu dem ersten Zeitpunkt aus der zweiten Perspektive. In diesem alternativen Beispiel hat der Nutzer beide Augen geöffnet. Im Vergleich der 2 und 3 erkennt man, dass der Fahrer 1 seine die Zeigegeste 4 bildende rechte Hand doppelt sieht, nämlich einmal mit dem linken und einmal mit dem rechten Auge. Für das in 3 dargestellte Beispiel sei angenommen, dass der Fahrer 1 kein dominantes Auge hat oder dass dieses nicht bestimmt werden kann oder bestimmt werden soll.
Dass der Fahrer 1 beide Augen geöffnet hat, wird im Schritt S01 festgestellt, woraufhin das Verfahren mit Schritt S02 fortgesetzt wird. In Schritt S02 wird festgestellt, dass der Fahrer 1 kein dominantes Auge hat oder dass dieses nicht bestimmt werden kann. Einige Verfahrensschritte werden nunmehr zweifach parallel ausgeführt, nämlich je einmal für das linke und das rechte Auge. Dies ist in 5 durch den gestrichelt dargestellten Verfahrensablauf S10'–S40' dargestellt. Die Schritte S10 bis S40 werden wie vorstehend beschrieben für das rechte Auge durchgeführt. Die parallelen Schritte S10' bis S40' werden für das linke Auge durchgeführt. Es wird also in Schritt S10' die Augenposition des linken Auges des Fahrers 1 erfasst. In Schritt S20 wird die Fingerposition 5 des die Zeigegeste 4 bildenden Fingers erfasst. Dieser Schritt muss natürlich nicht zweifach ausgeführt werden. Aus der Augenposition 3 des rechten Auges und der Fingerposition 5 wird in Schritt S30 eine erste Raumachse 6 bestimmt. Aus der Augenposition des linken Auges und der Fingerposition 5 wird in Schritt S30' eine zweite Raumachse bestimmt. Die erste Raumachse 6 schneidet die Innenraumfläche 10 in einem ersten Schnittpunkt 8', der in Schritt S40 bestimmt wird. Die zweite Raumachse schneidet die Innenraumfläche 10 in einem zweiten Schnittpunkt 8'', der in Schritt S40' bestimmt wird. Im nachfolgenden Verfahrensschritt S50 wird zunächst aus den beiden Schnittpunkte 8', 8'' ein Mittelpunkt 11 bestimmt. Sodann wird im gleichen Verfahrensschritt S50 ein durch den Mittelpunkt 11 identifizierbares Bedienelement 7 bestimmt.
4 zeigt eine im Verfahrensablauf auftretende Nutzersituation zu einem zweiten Zeitpunkt aus der zweiten Perspektive. Das Bedienelement 7 wurde in dieser Nutzersituation bereits mittels der Zeigegeste 4 ausgewählt und hervorgehoben. Der Fahrer 1 möchte, nachdem das von ihm gewünschte Bedienelement 7 ausgewählt wurde, dieses 7 nun betätigen. Hierzu bewegt er den Zeigefinger seiner rechten Hand kurz nach unten und wieder nach oben, was in 4 durch zwei entgegengesetzte Pfeile sowie eine gestrichelte Darstellung des Zeigefingers in seiner unteren Position dargestellt ist. Die so getätigte Fingergeste 9 wird von der Kamera 2 erfasst und von der (nicht dargestellten) Datenverarbeitungseinrichtung als Bediengeste erkannt (Verfahrensschritt S70). Im Ansprechen auf die erkannte Bediengeste 9 wird in Schritt S80 das Bedienelement betätigt.
Das Verfahren kann weiter vorsehen, dass in einem nachfolgenden Schritt S90 eine Korrekturgeste erkannt wird. Dies kann auf ähnliche Weise erfolgen wie die vorstehend beschriebene Erkennung der Bediengeste 9. Beispielsweise könnte eine Korrekturgeste eine doppelte Ausführung der Fingergeste 9 (schnelle zweimalige Ab- und wieder Aufbewegung des Fingers) umfassen. Eine Korrekturgeste könnte auch die umgekehrte Fingergeste 9 (Auf- und dann Abbewegung des Fingers) umfassen. Im Ansprechen auf die erkannte Korrekturgeste wird in Schritt S100 die Betätigung des Bedienelements 7 zurückgenommen.
Bezugszeichenliste

1: Nutzer
2: Erfassungseinrichtung
3: Augenposition
4: Zeigegeste
5: Fingerposition
6: Raumachse
7: Bedienelement
8, 8', 8'': Schnittpunkt
9: Fingergeste (Bediengeste)
10: Innenraumfläche
11: Mittelpunkt der Schnittpunkte
S01–S100: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012219280 A1 [0002]
DE 102012215407 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Auswählen eines Bedienelements (7) eines Kraftfahrzeugs durch einen Nutzer (1) des Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Fahrer (1) des Kraftfahrzeugs, mit den Schritten • Erfassen (S10) einer Augenposition (3) eines Auges des Nutzers (1), • Erfassen (S20) einer Fingerposition (5) eines eine Zeigegeste (4) bildenden Fingers des Nutzers (1), • Bestimmen (S30) einer durch die Augenposition (3) und durch die Fingerposition (5) gebildeten Raumachse (6), • Bestimmen (S40) eines Schnittpunkts (8) der Raumachse (6) mit einer wenigstens ein Bedienelement (7) aufweisenden Innenraumfläche (10) des Kraftfahrzeugs, • Bestimmen (S50) eines durch den Schnittpunkt (8) identifizierbaren Bedienelements (7) und • Auswählen (S60) des Bedienelements (7).
Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt • Hervorheben (S61) des ausgewählten Bedienelements (7).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten • Erfassen (S51) einer Akkommodation beider Augen des Nutzers (1), • Bestimmen (S52) einer durch die Akkommodation der Augen festgelegten Blickebene, wobei der Schritt des Auswählens (S60) des Bedienelements (7) unter der Bedingung ausgeführt wird, dass das Bedienelement (7) nahe der oder auf der Blickebene liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten • Bestimmen (S02) eines dominanten Auges des Nutzers (1) und • Erfassen (S10) einer Augenposition des dominanten Auges.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten • Bestimmen (S01) eines geöffneten und eines geschlossenen Auges des Nutzers (1) und • Erfassen einer Augenposition (S10) des geöffneten Auges.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten • Erfassen (S10, S10') der Augenpositionen beider Augen des Nutzers (1) und anschließend entweder • Bestimmen (S30, S30') zweier durch die Augenpositionen und durch die Fingerposition gebildeten Raumachsen, • Bestimmen (S40, S40') zweier Schnittpunkte (8, 8') der Raumachsen mit einer wenigstens ein Bedienelement (7) aufweisenden Innenraumfläche (10) des Kraftfahrzeugs, • Bestimmen (S50) eines durch den Mittelpunkt (11) der Schnittpunkte (8, 8') identifizierbaren Bedienelements (7) oder • Bestimmen des Mittelpunkts der Augenpositionen, • Bestimmen einer durch den Mittelpunkt der Augenpositionen und durch die Fingerposition (5) gebildeten Raumachse.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten • Erkennen (S70) einer Bediengeste (9) und • Betätigen (S80) des Bedienelements (7) im Ansprechen auf eine erkannte Bediengeste (9), wobei die Bediengeste eine Fingergeste (9) und / oder eine Augengeste und / oder eine Sprachgeste umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7 mit den Schritten • Erkennen (S90) einer Korrekturgeste und • Zurücknehmen (S100) der Betätigung (S80) des Bedienelements (7) im Ansprechen auf eine erkannte Korrekturgeste, wobei die Korrekturgeste eine Fingergeste und / oder eine Augengeste und / oder eine Sprachgeste umfasst.
Bediensystem für ein Kraftfahrzeug mit • einer ersten Erfassungseinrichtung (2), die zur Erfassung einer Augenposition (3) eines Nutzers (1) des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrers (1) des Kraftfahrzeugs, eingerichtet ist, • einer zweiten Erfassungseinrichtung (2), die zur Erfassung einer Fingerposition (5) eines eine Zeigegeste (4) bildenden Fingers des Nutzers (1) eingerichtet ist, • einem in oder auf einer Innenraumfläche (10) des Kraftfahrzeugs angeordneten Bedienelement (7) und • einer mit der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung (2) verbundenen Datenverarbeitungseinrichtung, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer durch die Augenposition (3) und durch die Fingerposition (5) gebildete Raumachse (6), eines Schnittpunkts (8) der Raumachse (6) mit der Innenraumfläche (10) des Kraftfahrzeugs und des durch den Schnittpunkt (8) identifizierbaren Bedienelements (7) eingerichtet ist.
Bediensystem nach Anspruch 9, wobei die erste und zweite Erfassungseinrichtung durch eine Innenraumkamera (2) des Kraftfahrzeugs gebildet werden.
Bediensystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Bediensystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.