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Einleitung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lautstärkeregelung im Auto bzw. zur Einstellung des Betrags einer zumindest eindimensional einstellbaren analogen oder diskreten Größe im weitesten Sinne mittels Gestenerkennung. Hierbei tritt das Problem auf, dass eine solche Gestenerkennung intuitiv ausgeführt sein sollte, also keiner Anleitung des Bedienenden bedürfen sollte.
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Typischerweise wird eine solche Bedienung, beispielsweise die Einstellung der besagten Lautstärke für ein multimediales Ausgabegerät im Auto, mit Hilfe einer zumindest zweidimensionalen Anzeige (DS) zur Interaktion mit dem Bediener ausgeführt. Für die sichere Erkennung werden im Stand der Technik vorzugsweise Abstandssensoren verwendet. In dem vorliegenden Fall werden hierfür mindestens zwei Abstandssensoren, ein erster Abstandssensor (+H) und ein zweiter Abstandssensor (–H) benutzt. Die Eingabe der Gesten und Gestensequenzen erfolgt mittels eines Gesteneingabeobjekts (O), das typischerweise die Hand oder ein Finger des Bedieners ist.
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Ein Verfahren aus dem Stand der Technik, das die obige Gestensteuerungsaufgabe erfüllen kann, beginnt typischerweise mit dem Bereitstellen der zweidimensionalen Anzeige (DS). Hier sei beispielsweise auf die
DE 11 2011 100 648 T5 verwiesen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch denkbar, stattdessen auch eine dreidimensionale Anzeige zu verwenden. Im Kfz ist eine solche dreidimensionale Anzeige, die typischerweise eine spezielle Brille erfordert, allerdings nicht immer verwendbar. Die Anzeige (DS) ist im Stand der Technik mit einer Berandung (R) versehen. Ein erster Bezugspunkt (B1) befindet sich innerhalb des Anzeigebereichs der zumindest zweidimensionalen Anzeige (DS). Hierbei wird dieser erste Bezugspunkt (B1) vorzugsweise in der Mitte des Anzeigenbereiches der Anzeige (DS) gewählt, was aber nicht zwingend erforderlich ist. Durch das Darstellen eines ersten Symbols (+S), das beispielsweise für eine Lautstärkezunahme stehen soll und vorzugsweise mit dem allgemeinverständlichen Symbol „+” gekennzeichnet ist, wird dem Bediener vermittelt, wo er eine Lautstärkezunahme veranlassen kann. Durch das Darstellen eines zweiten Symbols (–S), das beispielsweise für eine Lautstärkeabnahme stehen soll und vorzugsweise mit dem allgemeinverständlichen Symbol „–” gekennzeichnet ist, wird dem Bediener vermittelt, wo er eine Lautstärkeabnahme veranlassen kann. Eine Verwendung von Symbolen ist beispielsweise aus der der
DE 10 2014 224 599 A1 und der
US 5 594 496 A bekannt.
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Das erste Symbol (+S) wird dabei in einem ersten Abstand (+a) in einer ersten Richtung (Ri1) von dem ersten Bezugspunkt (B1) auf der zumindest zweidimensionalen Anzeige (DS) zwischen Berandung (R) und erstem Bezugspunkt (B1) platziert.
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Das zweite Symbol (–S) wird analog in einem zweiten Abstand (–a) in der ersten Richtung (Ri1) von dem ersten Bezugspunkt (B1) auf der zweidimensionalen Anzeige (DS) zwischen Berandung (R) und erstem Bezugspunkt (B1) dargestellt. Dies ist der nicht beanspruchten 1 zu entnehmen. Der zweite Abstand (–a) ist dabei gegenüber dem ersten Abstand (+a) bezogen auf die erste Richtung (Ri1) negativ.
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Ein erster Abstandssensor (+H) wird in einem dritten Abstand (+b) von einem zweiten Bezugspunkt (B2) in einer zweiten Richtung (Ri2) platziert. Typischerweise wird die zweite Richtung (Ri2) parallel zu ersten Richtung (Ri1) gewählt. Der zweite Bezugspunkt (B2) befindet sich dann typischerweise senkrecht zur ersten Richtung (Ri1) beabstandet vom ersten Bezugspunkt (B1). Ein zweiter Abstandssensor (–H) wird vorzugsweise in einem vierten Abstand (–b) von dem zweiten Bezugspunkt (B2) in der zweiten Richtung (Ri2) platziert. Dabei ist der vierte Abstand (–b) gegenüber dem dritten Abstand (+b) bezogen auf die zweite Richtung (Ri2) vorzugsweise negativ.
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Der erste Abstandssensor (+H) erzeugt ein erstes Abstandssignal (A1) und der zweite Abstandssensor (–H) entsprechend ein zweites Abstandssignal (A2). Dabei hängt das erste Abstandssignal (A1) von dem ersten Abstand (Ab1) zwischen einem Gesteneingabeobjekt (O) und dem ersten Darstellungsort (O1) des ersten Symbols (+S) im Anzeigebereich der zumindest zweidimensionalen Anzeige (DS) und/oder zwischen einem Gesteneingabeobjekt (O) und erstem Abstandssensor (+H) ab.
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Analog hängt das zweite Abstandssignal (A2) von dem zweiten Abstand (Ab2) zwischen einem Gesteneingabeobjekt (O) und dem zweiten Darstellungsort (O2) des zweiten Symbols (–S) im Anzeigebereich der zumindest zweidimensionalen Anzeige (DS) und/oder von dem zweiten Abstand (Ab2) zwischen einem Gesteneingabeobjekt (O) und zweiten Abstandssensor (–H) ab.
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Aus der
DE 11 2011 100 648 T5 ist die Bildung eines Geschwindigkeitssignals in zwei Dimensionen, also eines ersten Geschwindigkeitssignals (G1) als zeitliche Ableitung des ersten Abstandssignals (A1) und eines zweiten Geschwindigkeitssignals (G2) als zeitliche Ableitung des zweiten Abstandssignals (A2) bekannt.
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Aus der
DE 10 2014 224 599 A1 ist die Veränderung einer analogen Größe anhand von Freiraumgesten und zwei Anzeigesymbolen bekannt. Auch aus der
US 5 594 496 A ist eine Gestensteuerungsvorrichtung bekannt, bei der mittels Anzeigesymbolen die Lautstärke gesteuert werden kann.
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Es hat sich nun in der Bedienung aber herausgestellt, dass gerade im automobilen Umfeld Gestensprecher und zwar insbesondere Bediener ohne Vorkenntnisse Schwierigkeiten haben, die Position und Geschwindigkeit relativ zum Bildschirm genau zu treffen, was zu einer erhöhten Fehlerrate bei der realen Gestenerkennungdurch schlecht ausgeführte Gesten führt.
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Aufgabe der Erfindung
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, dem Bediener ohne Vorkenntnisse die Einstellung einer eindimensionalen Größe mittels Gestensteuerung zu ermöglichen Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
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Beschreibung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein unbedarfter Bediener versuchen wird, das ihm unbekannte Gerät zu begreifen. Dieses Begreifen wird so aussehen, dass er versuchen wird, das Gerät zu berühren. Es handelt sich um eine instinktive Vorgehensweise, die kultur- und altersunabhängig ist und erst durch Erziehung eingeschränkt wird.
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Dieses Annäherungsbedürfnis kann für eine intuitive Gestenerkennungssteuerung, die sich dem Bediener sofort erschließt ausgenutzt werden.
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1 zeigt die Anordnung, wie sie sich dem Fachmann leicht aus dem Stand der Technik erschließt.
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Der Erfindung liegt die somit Erkenntnis zugrunde, dass der Bediener als erstes die besagte Handbewegung in Richtung auf die Anzeige (DS) machen wird, um den Gegenstand zu begreifen. Diese Bewegung als solches ist intuitiv und damit festgelegt. In einem ersten zusätzlichen Schritt wird daher im Gegensatz zum Stand der Technik, der typischerweise nur die Position misst, ein erstes Geschwindigkeitssignal (G1) als zeitliche Ableitung des ersten Abstandssignals (A1) des ersten Abstandssensors (+H) gebildet. Analog wird ein zweites Geschwindigkeitssignal (G2) als zeitliche Ableitung des zweiten Abstandssignals (A2) des zweiten Abstandssensors (–H) gebildet. Dies kann beispielsweise in einem Differentiator oder einer geeigneten Auswerteeinheit beispielsweise mittels Software erfolgen. Sodann vergleicht diese Auswerteeinheit oder ein Komparator den jeweiligen Momentanwert dieses ersten Geschwindigkeitssignals (G1) mit zumindest einem ersten Schwellwert (SW1), beispielsweise eines ersten Schwellwertsignals.
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Ebenso vergleicht diese Auswerteeinheit oder ein weiterer Komparator den jeweiligen Momentanwert des zweiten Geschwindigkeitssignals (G2) mit dem ersten Schwellwert (SW1) oder einem zweiten Schwellwert (SW2).
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Der Betrag der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe, also beispielsweise die besagte Lautstärke, wird erfindungsgemäß nun in einer ersten wertmäßigen Richtung durch die Auswerteeinheit oder eine Verstellvorrichtung verändert, also beispielsweise im Falle der Lautstärke lauter gestellt, wenn der Betrag des ersten Geschwindigkeitssignals (G1) über dem ersten Schwellwert (SW1) liegt und wenn der Betrag des zweiten Geschwindigkeitssignals unter dem ersten Schwellwert (SW1) liegt.
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Der Betrag der besagten einstellbaren eindimensionalen analogen Größe wird jedoch durch die Auswerteeinheit oder eine Verstellvorrichtung in eine zweite wertmäßigen Richtung, also beispielsweise im Falle einer Lautstärke zu leiseren Lautstärken hin, verändert, wenn der Betrag des zweiten Geschwindigkeitssignals (G2) über dem ersten Schwellwert (SW1) oder dem zweiten Schwellwert (SW2) liegt und wenn der Betrag des ersten Geschwindigkeitssignals unter dem ersten Schwellwert (SW1) liegt.
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In einer besonderen Ausprägung der Erfindung findet dieses Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in der ersten wertmäßigen Richtung zusätzlich zum Anspruch 1 mit einer ersten Veränderungsgeschwindigkeit statt, die nun von dem Betrag des ersten Geschwindigkeitssignals (G1) abhängt.
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In einer analogen weiteren Ausprägung der Erfindung findet dieses Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in der zweiten wertmäßigen Richtung zusätzlich zum Anspruch 1 mit einer zweiten Veränderungsgeschwindigkeit statt, die von nun dem Betrag des zweiten Geschwindigkeitssignals (G2) abhängt.
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Die erste und zweite Veränderungsgeschwindigkeit werden dabei typischerweise so gewählt, dass der Bediener den Eindruck hat, dass die Veränderungsgeschwindigkeiten bei gleichen Annäherungsgeschwindigkeiten des Gestenerkennungsobjekts (O) an die Abstandssensoren (+H, –H) oder die Anzeige (DS) in etwa gleich sind.
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Vorzugsweise erfolgt keine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe, also beispielsweise der Lautstärke, wenn der Betrag des ersten Abstandssignals (A1) und/oder des zweiten Abstandssignals (A2) über zumindest einem dritten Schwellwert (S3) liegen. Dies verhindert Fehleingabe durch weiterentfernte Gegenstände und Insassen im Kfz.
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Neben dem Vergleich mit absoluten Schwellwerten, wie zuvor beschrieben, kann die Steuerung auch durch relativen Vergleich erfolgen. Hierbei erfolgt ein Vergleich des ersten Geschwindigkeitssignals (G1) mit dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) durch die besagte Auswerteeinheit. Das Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in einer ersten wertmäßigen Richtung erfolgt nun dann, wenn das erste Geschwindigkeitssignal (G1) größer als das zweite Geschwindigkeitssignal (G2) ist. Entsprechend erfolgt das Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in einer zweiten wertmäßigen Richtung, wenn das zweite Geschwindigkeitssignal (G2) größer als das erste Geschwindigkeitssignal (G1) ist.
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Bei sehr kleinen Geschwindigkeiten kann es dann jedoch zu Fehlauslösungen kommen. Daher ist es gemäß einer weiteren Ausprägung der Erfindung zweckmäßig, eine Differenz aus dem ersten Geschwindigkeitssignal (G1) und dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) in Form eines Differenzsignals (D1) beispielsweise mittels eines Subtrahierers oder der besagten Auswerteeinheit zu bilden und eine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe dann zu unterbinden bzw. nicht vorzunehmen, wenn der Betrag des so gebildeten Differenzsignals (D1) kleiner als ein erster Schwellwert (SW1) ist.
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In einer weiteren Ausprägung der Erfindung, die dieses Problem ebenfalls löst, wird durch die Auswerteeinheit ein Verhältnissignal aus dem ersten Geschwindigkeitssignal (G1) und dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) durch Division des Betrags des Momentanwertes eines ersten dieser beiden Signale durch den Betrag des Momentanwertes des anderen zweiten anderen Signals dieser beiden Signal in Form eines Quotientensignals (Q1) gebildet. Eine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe erfolgt dann nicht, wenn der Betrag des Quotientensignals (Q1) kleiner als ein zweiter Schwellwert (SW2) ist.
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Dieses Verfahren kann auch auf den Kehrwert angewendet werden. Hierbei wird durch die Auswerteeinheit ein Quotientensignal (Q1) aus dem ersten Geschwindigkeitssignal (G1) und dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) durch Division des Betrags des Momentanwertes eines zweiten dieser Signale durch den Betrag des Momentanwertes des anderen ersten anderen Signals in Form eines Quotientensignals (Q1) durchgeführt. (also genau anders herum als zuvor beschrieben) Eine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe wird dann verhindert, wenn der Betrag des Quotientensignals (Q1) größer als ein dritter Schwellwert (SW3) ist.
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Wie zuvor erfolgt in einer weiteren Ausprägung der Erfindung das Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe durch die besagte Auswerteeinheit in einer ersten wertmäßigen Richtung, wenn das erste Geschwindigkeitssignal (G1) größer als das zweite Geschwindigkeitssignal (G2) ist, wobei zusätzlich dann diese Veränderung wieder mit einer ersten Veränderungsgeschwindigkeit erfolgt, die von dem Betrag des ersten Geschwindigkeitssignals (G1) abhängt.
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Analog erfolgt in einer weiteren Ausprägung der Erfindung das Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe durch die Auswerteeinheit in einer zweiten wertmäßigen Richtung, wenn das zweite Geschwindigkeitssignal (G2) größer als das erste Geschwindigkeitssignal (G1) ist, wobei zusätzlich diese Veränderung mit einer zweiten Veränderungsgeschwindigkeit erfolgt, die von dem Betrag des zweiten Geschwindigkeitssignals (G2) abhängt.
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Keine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe erfolgt durch die Auswerteeinheit wieder, wenn der Betrag des ersten Abstandssignals (A1) und/oder des zweiten Abstandssignals (A2) über zumindest einem dritten Schwellwert (S3) liegen.
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Ebenso erfolgt keine Veränderung des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe, wenn der Betrag des ersten Abstandssignals (A1) und/oder des zweiten Abstandssignals (A2) unter zumindest einem vierten Schwellwert (S4) liegen.
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In einer weiteren Ausprägung der Erfindung erfolgt eine Bildung des Quotientensignals (Q1) durch Division des Betrags des Momentanwertes eines ersten Signals der beiden Geschwindigkeitssignale (G1 G2) durch den Betrag des Momentanwertes des jeweils anderen zweiten, anderen Signals (G2, G1) mittels der Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit vergleicht nun das erste Geschwindigkeitssignal (G1) mit dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) durch Vergleich des so gebildeten Quotientensignals (Q1) mit einem fünften Schwellwert (SW5) und verändert den Betrag der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in Abhängigkeit von dem so gebildeten Quotientensignal (Q1).
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In einer weiteren Ausprägung der Erfindung erfolgt analog die Bildung des Differenzsignals (Q1) zwischen dem Betrag des Momentanwertes eines ersten Signals der beiden Geschwindigkeitssignale (G1 G2) und dem Betrag des Momentanwertes des jeweils anderen zweiten, anderen Signals (G2, G1) durch die Auswerteeinheit. Es folgt wieder der Vergleich des ersten Geschwindigkeitssignals (G1) mit dem zweiten Geschwindigkeitssignal (G2) in der Auswerteeinheit durch Vergleich des so gebildeten Differenzsignals (D1) mit einem sechsten Schwellwert (SW6) und das Verändern des Betrags der einstellbaren eindimensionalen analogen Größe in Abhängigkeit von dem Differenzsignal (D1) durch die Auswerteeinheit.
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Beschreibung der Figuren
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1 zeigt die Aufsicht auf die Anzeige (DS) entsprechend der Einleitung.
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2 zeigt die Seitenansicht. Das Objekt (O) befindet sich in einem ersten Abstand (Ab1) von dem ersten Abstandssensor (+H) bzw. dem ersten Symbol (+S) und in einem zweiten Abstand (Ab2) von dem zweiten Abstandssensor (–H) bzw. dem zweiten Symbol (–S). Diese befinden sich auf dem Bildschirm und sind in 2 nur zur Verdeutlichung hinter dem Bildschirm liegend dargestellt.