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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fortbewegungsmittel, eine Anwenderschnittstelle sowie ein Verfahren zum Bedienen einer Anwenderschnittstelle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen durch synergetische multimodale Anwendereingaben.
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Im Stand der Technik sind Anwenderschnittstellen bekannt, welche durch unterschiedliche Eingabemodalitäten (Gesten, Sprachbefehle, Blickrichtung etc.) vom Anwender bedient werden können. Beispielsweise kann mittels Wischgesten eine kontaktanaloge Verschiebung eines dargestellten Bildschirminhaltes vorgenommen werden.
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Im Bereich der Desktop-EDV ist es überdies bekannt, Scrollgesten entweder natürlich oder klassisch auswerten zu lassen, wobei entweder eine von oben nach unten gerichtete Anwendereingabe an das untere Ende eines angezeigten Bildschirminhaltes führt oder (kontaktanalog) an das obere Ende des dargestellten Bildschirminhaltes führt. Die Verwirrung wird dadurch vergrößert, dass mitunter Konfigurationsmenüs dafür verwendet werden können, zwischen der einen Scrollrichtung und der anderen Scrollrichtung für ein und denselben Eingabeschritt umzuschalten. Insbesondere nicht durch Gesten gestützte Eingaben zur Erzielung eines Scrollvorgangs müssen vom Anwender zunächst dahingehend erlernt werden, in welche Richtung der assoziierte Scrollvorgang durchgeführt wird.
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DE 10 2012 006 966 A1 offenbart ein Verfahren zum Auslösen einer Fahrzeugfunktion durch blickgesteuerte Bedienung, bei welcher eine Blickdauer beziehungsweise ein Aufrechterhalten einer Blickrichtung für eine vorbestimmte Zeitdauer auf ein Anzeigeelement eine Auswahl desselben bestätigt.
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DE 10 2012 215 407 A1 offenbart eine Anwenderschnittstelle, bei welcher ein blickbasiertes Auswählen eines auf einer Anzeigeeinheit dargestellten Anzeigeelementes durch eine anschließende Geste bestätigt werden kann.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik auszuräumen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, durch 2D-/3D-Gesten veranlasste Scrollvorgänge für den Anwender vorhersehbar zu gestalten.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bedienen einer Anwenderschnittstelle gelöst. Die Anwenderschnittstelle kann beispielsweise einem Fortbewegungsmittel oder einem mobilen Drahtloskommunikationsendgerät (z. B. Smartphone, Tablet) zugeordnet sein. In einem ersten Schritt wird eine Blickrichtung eines Anwenders sensorisch erfasst. Dies kann beispielsweise mittels einer optischen Kamera oder eines anderen geeigneten Sensors erfolgen. Anschließend wird die Blickrichtung zu einem vordefinierten Bereich eines auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigten scrollfähigen Anzeigeelementes zugeordnet. Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise ein Bildschirm, eine Datenbrille, ein Head-up-Display, ein Oculus Rift o. ä. sein. Als „scrollfähiges Anzeigeelement“ wird ein solches Element einer Bildschirmdarstellung verstanden, innerhalb dessen der Anwender bislang verborgene Randbereiche mittels einer Scrollgeste zum Vorschein bringen kann. Ein prominentes Beispiel hierfür sind Listen, Bilder und Landkarten. Anschließend wird eine einen Scrollvorgang veranlassende Anwendereingabe erfasst. Die Anwendereingabe soll also einen Scrollvorgang bezüglich des Anzeigeelements zum Ergebnis haben. Um eine besonders ergonomische Anwendereingabe zu ermöglichen, wird der Scrollvorgang bezüglich des scrollfähigen Anzeigeelements derart durchgeführt, dass die Richtung des Scrollvorgangs in Abhängigkeit des vordefinierten Bereiches, welchen der Anwender fokussiert, bestimmt wird. Dies hat zum Vorteil, dass der Anwender die Anwendereingabe zur Veranlassung des Scrollvorgangs beispielsweise in eine beliebige, ihm ergonomisch erscheinende, Richtung ausführen kann, während die Scrollrichtung durch den von ihm fokussierten vordefinierten Bereich bestimmt wird. Insbesondere kann der Anwender zum Scrollen in unterschiedliche Richtungen gerichtete, aufeinanderfolgende Anwendereingaben (insbesondere Wischgesten) ausführen, welche sämtlich als Scrolleingabe in dieselbe Richtung interpretiert werden. Beispielsweise kann die Anwendereingabe auch eine im Wesentlichen kreisförmige Bewegung oder einen willkürlichen Verlauf ohne eine bestimmte Vorzugsrichtung zum Inhalt haben. Insbesondere kann der vom Eingabemittel zurückgelegte Weg innerhalb des Erfassungsbereiches unabhängig von der jeweiligen Richtung des Eingabemittels ausgewertet werden. Auf diese Weise kann der Anwender beispielsweise besonders schnell und ergonomisch in eine Richtung (beispielsweise bis zum Ende) innerhalb eines scrollfähigen Anzeigeelementes navigieren.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der vordefinierte Bereich kann beispielsweise derart definiert werden, dass er zumindest unterhalb einer Mitte des scrollfähigen Anzeigeelementes gelegen ist. Die zugeordnete Richtung, in welche eine nachfolgende Anwendereingabe den Scrollvorgang veranlasst, kann entsprechend eine entgegengesetzte Richtung zu derjenigen Richtung sein, welche sich ergibt, wenn der Anwender einen Bereich oberhalb der Mitte des scrollfähigen Anzeigeelementes fokussiert. Beispielsweise kann beim Fokussieren des vordefinierten Bereiches unterhalb der Mitte des scrollfähigen Anzeigeelementes im Ansprechen auf die Anwendereingabe ein unterhalb des aktuell dargestellten Bereiches des Anzeigeelementes angeordneter, bislang verborgener Bereich des Anzeigeelementes zum Vorschein gebracht werden. Entsprechend Umgekehrtes gilt für das Fokussieren eines oberhalb der Mitte des scrollfähigen Anzeigeelementes vom Anwender fokussierten Bereich. Selbstverständlich kann bei horizontal scrollfähigen Anzeigeelementen eine entsprechende Unterscheidung bezüglich links beziehungsweise rechts der Mitte des scrollfähigen Anzeigeelementes gelegene vordefinierte Bereiche in Verbindung mit nachfolgenden Anwendereingaben zur Veranlassung des Scrollvorgangs vorgenommen werden.
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Die Anwendereingabe zur Veranlassung des Scrollvorgangs kann eine berührende und/oder eine berührungslos ausgeführte Geste bezüglich der Anwenderschnittstelle umfassen. Insbesondere kann die Geste als Wischgeste ausgeführt werden. Insbesondere kann die Bewegung des Anzeigeelementes im Ansprechen auf die Geste kontaktanalog oder (nach einem Verlassen des Erfassungsbereiches durch das Eingabemittel) entsprechend einer virtuellen Trägheit des scrollfähigen Inhaltes des Anzeigeelementes animiert beziehungsweise durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Anwendereingabe ein Sprachkommando umfassen, welches insbesondere eine Angabe umfasst, wie weit der Scrollvorgang führen soll. Dies kann beispielsweise nach Anzahl einer aktuellen Darstellungshöhe (z. B. „zwei Bildschirme scrollen“) oder eine Anzahl enthaltener Einträge (z. B. „15 Einträge scrollen“) erfolgen.
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Bevorzugt wird ein Hinweis an den Anwender dahingehend ausgegeben, dass die Anwendereingabe in Abhängigkeit des fokussierten vordefinierten Bereiches ausgewertet wird. Der Anwender wird zumindest also darüber informiert, dass eine nachfolgende Anwendereingabe stets in Abhängigkeit der aktuell fokussierten, vordefinierten Position ausgeführt wird. Der Hinweis kann eine optische Darstellung auf der Anzeigeeinheit (z. B. nach Art eines „Hilfstextes“) und/oder in Form einer akustischen Ausgabe, insbesondere einer Sprachausgabe („nach unten/oben scrollen“), erfolgen.
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Das scrollfähige Anzeigeelement kann beispielsweise eine Liste mit mehreren Einträgen umfassen. Solche Listen werden beispielsweise für Inhalte einer Mediathek, Adressbucheinträge, letzte Ziele eines Navigationssystems o.ä. verwendet. Alternativ oder zusätzlich kann ein besonders großes Einzelbild, dessen Bestandteile zumindest in einer aktuellen Vergrößerungsstufe nicht zeitgleich dargestellt werden können, als scrollfähiges Anzeigeelement verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Landkarte, insbesondere umfassend Grafik- und Textelemente, als scrollfähiges Anzeigeelement erfindungsgemäß verarbeitet werden.
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Der vordefinierte Bereich kann beispielsweise durch eine in einem Randbereich des scrollfähigen Anzeigeelementes angeordnete Schaltfläche repräsentiert werden. Die Schaltfläche kann selbstverständlich einen entsprechenden Hinweis bereits vor dem Fokussieren der Schaltfläche enthalten (z. B. eine Funktionsfläche mit der Botschaft oder einem entsprechenden Sinnbild „Pfeil nach oben“ beziehungsweise „Pfeil nach unten“), sodass der Anwender durch die Schaltfläche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingeladen wird. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens ein Listeneintrag innerhalb des scrollfähigen Elementes in Abhängigkeit seiner aktuellen Position als vordefinierter Bereich verwendet werden. Selbstverständlich kann eine ganzzahlige Vielzahl in einem jeweiligen Randbereich des scrollfähigen Elementes enthaltener Einträge in ihrer Gesamtheit als vordefinierter Bereich verstanden werden. Insbesondere kann auch eine vordefinierte Entfernung von einem entsprechenden Rand des scrollfähigen Anzeigeelementes den vordefinierten Bereich begrenzen, sodass Blickrichtungen mit einem Fokus zwischen dem Rand und der vordefinierten Entfernung als innerhalb des vordefinierten Bereiches liegend ausgewertet werden.
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Insbesondere kann vorgesehen werden, dass in Abhängigkeit der Entfernung des Anwenderfokus‘ von einem Randbereich des Anzeigeelementes der nachfolgend ausgeführte Scrollvorgang schneller oder langsamer ausgeführt wird. Besonders vorteilhaft und intuitiv gestaltet sich das vorliegende Verfahren in dem Fall, dass mit zunehmender Nähe zum Rand des scrollfähigen Anzeigeelementes die Geschwindigkeit für den ausgeführten Scrollvorgang erhöht wird. Dies kann stufenweise oder stufenlos erfolgen. Entsprechendes gilt auch außerhalb des Anzeigeelementes: Optional kann der Scrollvorgang mit zunehmender Entfernung des Anwenderfokus‘ vom Anzeigeelement noch schneller ausgeführt werden, wenn sich der Anwenderfokus außerhalb des Anzeigeelementes befindet.
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Bevorzugt können Anwendereingaben, welche zur Veranlassung des Scrollvorgangs zur Verfügung stehen, durch einen Hinweis bekannt gegeben werden, welcher beispielsweise als optische Ausgabe auf der Anzeigeeinrichtung und/oder durch eine akustische Ausgabe ergeht und insbesondere im Ansprechen auf das Erfassen des Anwenderfokus‘ im vordefinierten Bereich erfolgt. Auch dieser Hinweis kann Sinnbilder für Eingaben und/oder Text umfassen. Auf diese Weise wird ein mit der Bedienung einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anwenderschnittstelle unerfahrener Anwender dazu eingeladen, unterschiedliche Anwendereingaben zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Scrollvorgangs zu versuchen und eine ihm genehme Eingabemodalität zu finden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anwenderschnittstelle vorgeschlagen, welche den Anwender bei der Bedienung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren unterstützt. Die Anwenderschnittstelle umfasst eine Erfassungseinrichtung (z. B. eine optische Kamera oder ein anderer Sensor), eine Auswerteeinheit (z. B. ein programmierbarer Prozessor, ein Mikrocontroller o.ä.) und eine Anzeigeeinrichtung (z. B. ein Bildschirm, eine Datenbrille, ein Head-up-Display, ein Oculus Rift o.ä.). Die Erfassungseinrichtung ist zum Erfassen einer Blickrichtung eines Anwenders sowie zum Erfassen einer einen Scrollvorgang veranlassenden zusätzlichen Anwendereingabe eingerichtet. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, die Blickrichtung zu einem auf der Anzeigeeinrichtung angezeigten scrollfähigen Anzeigeelement zuzuordnen und einen Scrollvorgang bezüglich des scrollfähigen Anzeigeelementes im Ansprechen auf die Anwendereingabe durchzuführen, wobei eine Richtung des Scrollvorgangs in Abhängigkeit des vordefinierten Bereiches bestimmt wird. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen derart ersichtlich denjenigen des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein mobiles Drahtloskommunikationsendgerät (z. B. ein Smartphone, ein Tablet, eine Datenbrille o.ä.) vorgeschlagen, welches eine Anwenderschnittstelle gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt umfasst.
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Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung 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 auszuführen. Das Computerprogrammprodukt kann als CD, DVD, Blue-Ray-Disc, Flash-Speicher, Festplatte, RAM/ROM, Cache etc. ausgestaltet sein.
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Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalfolge repräsentierend Informationen vorgeschlagen, welche einen programmierbaren Prozessor in die Lage versetzen, die Schritte eines Verfahrens gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt auszuführen. 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.
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Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel (z. B. ein PKW, ein Transporter, ein LKW, ein Motorrad, ein Luft- und/oder Wasserfahrzeug und/oder eine Arbeitsmaschine) vorgeschlagen, welches eine Anwenderschnittstelle gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Dabei kann die Anordnung insbesondere für den Führer des Fortbewegungsmittels vorgesehen sein, mittels welcher der Führer während der Führung des Fortbewegungsmittels mit dem Fortbewegungsmittel und seinen technischen Einrichtungen kommunizieren kann. Auch die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile des erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels ergeben sich in entsprechender Weise aus den Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
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1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anwenderschnittstelle;
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2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Drahtloskommunikationsendgerätes mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Anwenderschnittstelle; und
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3 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt einen PKW 10 als Fortbewegungsmittel, in welchem eine Anwenderschnittstelle 1 angeordnet ist. Die Anwenderschnittstelle 1 umfasst eine Innenraumkamera 9, mittels welcher der Blick 11 eines Anwenders 2 auf einen Bildschirm 3 als Anzeigeeinrichtung erfasst und einem elektronischen Steuergerät 6 als Auswerteeinheit informationstechnisch gemeldet werden kann. Das elektronische Steuergerät 6 ist weiter an einen Datenspeicher 7 angeschlossen, über welchen der Programmcode zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Referenzen für Anwendereingaben geladen werden können. Ein Lautsprecher 8 unterstützt als Bestandteil einer Ausgabeeinrichtung die akustische Quittierung/Signalisierung von Anwendereingaben. 2 zeigt eine Anwenderschnittstelle 1 innerhalb eines Smartphones 20 als mobiles Drahtloskommunikationsendgerät. Eine optische Kamera 9 ist als Erfassungseinrichtung mit einem programmierbaren Prozessor 6 als Auswerteeinheit informationstechnisch verbunden. Ein Datenspeicher 7 sowie ein Lautsprecher 8 sind zu denselben Zwecken wie in Verbindung mit 1 erläutert vorgesehen. Der Bildschirm 3 des Smartphones 20 ist informationstechnisch mit dem programmierbaren Prozessor 6 verbunden und zeigt eine Liste 4 als scrollfähiges Anzeigeelement, in deren oberen Bereich 4a eine Schaltfläche angeordnet ist, welche auf einen Scrollvorgang „nach oben“ hinweist. In entsprechender Weise ist am unteren Rand der Liste 4 eine Schaltfläche 4b angeordnet, welche auf einen Scrollvorgang „nach unten“ hinweist. Die Schaltflächen 4a, 4b stellen Spezialfälle vordefinierter Bereiche dar, beim Fokussieren welcher eine Scrollrichtung für einen durch eine nachfolgende Anwendereingabe veranlassten Scrollvorgang festgelegt wird. Allgemein gesprochen werden sämtliche Bereich oberhalb der Mitte 5 der Liste 4 als vordefinierter Bereich verstanden, welcher einen Scrollvorgang „nach oben“ veranlasst, sofern der Scrollvorgang zeitgleich oder nachfolgend durch eine zugeordnete Anwendereingabe veranlasst wird. Entsprechendes gilt für unterhalb der Mitte 5, links der Mitte 5 und rechts der Mitte 5 liegende Bereiche der Liste 4. Im Ansprechen auf ein Fokussieren der Liste 4 durch den Anwender wird ein Hinweisfeld 12 als Hinweis an den Anwender ausgegeben, mittels dessen der Anwender darauf hingewiesen sind, dass die Anwendereingabe in Abhängigkeit des fokussierten vordefinierten Bereiches ausgewertet wird. Konkret enthält das Hinweisfeld 12 die Information, dass der Scrollvorgang „nach unten“ auch dann ausgeführt wird, wenn eine horizontale Wischgeste zusätzlich ausgeführt wird.
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3 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bedienen einer Anwenderschnittstelle. In Schritt 100 wird eine Blickrichtung eines Anwenders mittels eines optischen Sensors erfasst. In Schritt 200 wird die Blickrichtung einem vordefinierten Bereich eines auf einer Anzeigeeinrichtung angezeigten scrollfähigen Anzeigeelementes zugeordnet. Hierbei wird entschieden, welchem Anzeigeelement die ermittelte Blickrichtung des Anwenders am wahrscheinlichsten entspricht. In Schritt 300 wird ein Hinweis darüber ausgegeben, welche Anwendereingaben dem Anwender zur Veranlassung des Scrollvorgangs zu Verfügung stehen. Der Hinweis enthält vorteilhafterweise Piktogramme, um eine schnelle, intuitive und sprachraumübergreifende Information des Anwenders zu erzielen. In Schritt 400 wird eine einen Scrollvorgang veranlassende Anwendereingabe erfasst. Diese wird in Form einer kreisenden Wischgeste ausgeführt. In Schritt 500 wird schließlich der Scrollvorgang bezüglich des scrollfähigen Anzeigeelementes durchgeführt, wobei eine Richtung des Scrollvorgangs in Abhängigkeit des vordefinierten Bereiches bestimmt wird. Die Geschwindigkeit, mittels welcher der Scrollvorgang durchgeführt wird, entspricht in einem vordefinierten Verhältnis derjenigen Geschwindigkeit, mit welcher der Anwender seine Hand kreisen lässt. Dadurch, dass die kreisende Hand stets innerhalb des Erfassungsbereiches der verwendeten Anwenderschnittstelle enthalten ist, wird der Scrollvorgang kontaktanalog ausgeführt. Dies ermöglicht eine besonders präzise Positionierung des Inhaltes des scrollfähigen Anzeigeelementes. Beim anschließenden Verlassen des Erfassungsbereiches durch die Hand des Anwenders klingt die Bewegung des scrollfähigen Anzeigeelementes einer virtuellen mechanischen Trägheit und Dämpfung entsprechend allmählich ab.
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In einem Aspekt befasst sich die vorliegende Erfindung mit der Problematik, wie innerhalb einer Liste in Kombination aus implizierter Blicksteuerung und einer weiteren Modalität optimal gescrollt werden kann. Um eine zuverlässige Erkennung der Wisch-Geste zur Veranlassung des Scrollvorgangs zu gewährleisten, wird die Blickposition des Nutzers abgerufen und die Richtung, in welche er blickt, interpretiert. Hierbei kann der Nutzer beispielsweise zunächst die sichtbaren Elemente der Liste optisch „überfliegen“. Anschließend blickt er an dasjenige Ende der Liste, an welchem er mehr Informationen in den sichtbaren Bereich holen möchte. Anschließend führt er die Scroll-Geste aus, die durch die ermittelte Blickposition auch bei unsauberer oder häufiger und schneller Ausführung akkurat interpretiert werden kann.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anwenderschnittstelle
- 2
- Anwender
- 3
- Bildschirm
- 4
- Liste
- 4a, 4b
- Schaltflächen
- 5
- Mitte der Liste
- 6
- elektronisches Steuergerät/programmierbarer Prozessor
- 7
- Datenspeicher
- 8
- Lautsprecher
- 9
- (Innenraum-)Kamera
- 10
- PKW
- 11
- Blickrichtung
- 12
- Hinweisfeld
- 20
- Smartphone
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012006966 A1 [0004]
- DE 102012215407 A1 [0005]
