DE102018203344A1

DE102018203344A1 - Interaction module

Info

Publication number: DE102018203344A1
Application number: DE102018203344.7A
Authority: DE
Inventors: Gerald Horst; Daniel Vollmar; Frank Schaefer; Markus Pfeifferer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-12
Also published as: WO2019170451A1

Abstract

Ein Interaktionsmodul umfasst einen Projektor, der zur Projektion eines Bildes auf eine Arbeitsfläche eingerichtet ist; und eine optische Abtasteinrichtung, die zur Bestimmung einer Geste eines Benutzers in einem Bereich des projizierten Bildes zwischen dem Projektor und der Arbeitsfläche eingerichtet ist. Dabei schließen optische Achsen des Projektors und der Abtasteinrichtung im Bereich der Arbeitsfläche einen Winkel ≥ 5° miteinander ein.An interaction module includes a projector configured to project an image onto a work surface; and an optical pickup configured to determine a gesture of a user in an area of the projected image between the projector and the work surface. In this case, optical axes of the projector and the scanning device in the area of the work surface an angle ≥ 5 ° with each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Interaktionsmodul. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Interaktionsmodul zur Steuerung eines Geräts mittels einer Geste bezüglich eines auf eine Arbeitsfläche projizierten Bilds.The invention relates to an interaction module. In particular, the invention relates to an interaction module for controlling a device by means of a gesture with respect to an image projected onto a work surface.

Ein Interaktionsmodul ist dazu eingerichtet, ein Bild auf eine Arbeitsfläche zu projizieren und eine Geste eines Benutzers bezüglich des Bildes auszuwerten. Dazu umfasst das Interaktionsmodul einen Projektor und eine optische Abtasteinrichtung. Das Bild kann insbesondere die Darstellung einer Schaltfläche oder eines ähnlichen Elements umfassen. Berührt der Benutzer die Schaltfläche, etwa mit einem Finger, so kann eine vorbestimmte Steuerung ausgelöst werden. Beispielsweise können ein Gerät im Bereich der Arbeitsfläche oder eine Beleuchtung ein- oder ausgeschaltet werden. Das Interaktionsmodul kann in einem Haushalt, insbesondere in einer Küche verwendet werden. Dabei können auch andere Darstellungen als die Schaltfläche auf die Arbeitsfläche projiziert werden, beispielsweise ein geschriebenes Rezept oder ein Videostrom.An interaction module is arranged to project an image onto a work surface and to evaluate a gesture of a user with respect to the image. For this purpose, the interaction module comprises a projector and an optical scanning device. In particular, the image may include the appearance of a button or similar element. When the user touches the button, say with a finger, a predetermined control can be triggered. For example, a device in the area of the work surface or a lighting can be switched on or off. The interaction module can be used in a household, especially in a kitchen. In this case, other representations than the button can be projected onto the desktop, such as a written recipe or a video stream.

DE 10 2009 000 653 B4 beschreibt eine Vorrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts mittels Gestenerfassung. DE 10 2009 000 653 B4 describes a device for operating an electronic device by means of gesture detection.

Hält der Benutzer beim Annähern an die Schaltfläche seinen Finger steil, sodass er einen großen Winkel mit der Arbeitsfläche einschließt, so kann er aus der Perspektive des Interaktionsmoduls die Schaltfläche teilweise verschatten, sodass es schwierig sein kann, das Berühren der Schaltfläche genau zu bestimmen.When the user approaches the button, keeping his / her finger steep so that it encloses a large angle with the work surface, it may partially obscure the button from the perspective of the interaction module, so that it may be difficult to pinpoint the touching of the button.

Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Interaktionsmodul anzugeben, das ein verlässliches Bestimmen einer Berührung der Arbeitsplatte im Bereich eines projizierten Bildes unterstützt. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object underlying the present invention is to provide an interaction module which assists reliable determination of a touch of the work surface in the area of a projected image. The invention achieves this object by means of the subject matter of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.

Das Interaktionsmodul ist üblicherweise über der Arbeitsfläche angebracht. Die optische Achse des Projektors ist üblicherweise durch eine Optik vorgegeben, durch die ein Lichtbündel fällt, das auf der Arbeitsfläche als Bild wahrgenommen werden kann. Das Lichtbündel kann symmetrisch zur optischen Achse liegen, in diesem Fall entspricht die optische Achse der Verbindung einer Mitte eines Lichtaustrittsbereichs zu einer Mitte des Bildbereichs. Das Lichtbündel kann aber auch in einer oder zwei Richtungen asymmetrisch zur optischen Achse des Projektors liegen. Die optische Achse der Abtasteinrichtung ist üblicherweise durch dessen Optik vorgegeben. Umfasst die Abtasteinrichtung nur einen optischen Sensor, so kann dessen optische Achse verwendet werden. Umfasst die Abtasteinrichtung zwei zueinander versetzte Sensoren, so kann eine Mittellinie zwischen optischen Achsen der Sensoren als optische Achse der Abtasteinrichtung angesehen werden. Eine optische Achse einer möglichen dedizierten Beleuchtungseinrichtung der Abtasteinrichtung kann hingegen unmaßgeblich sein. Eine solche Beleuchtungseinrichtung kann insbesondere nicht sichtbares Licht aussenden, das von den Sensoren abgetastet werden kann. Diesem Licht kann eine Struktur aufgeprägt sein, beispielsweise ein Punkt- oder Streifenmuster.The interaction module is usually mounted above the work surface. The optical axis of the projector is usually given by an optical system, through which a light beam falls, which can be perceived as an image on the work surface. The light beam may be symmetrical to the optical axis, in which case the optical axis corresponds to the connection of a center of a light exit area to a center of the image area. However, the light beam can also be asymmetrical in one or two directions to the optical axis of the projector. The optical axis of the scanning device is usually predetermined by its optics. If the scanning device comprises only one optical sensor, its optical axis can be used. If the scanning device comprises two mutually offset sensors, a center line between the optical axes of the sensors can be regarded as the optical axis of the scanning device. On the other hand, an optical axis of a possible dedicated illumination device of the scanning device can be irrelevant. Such a lighting device can in particular emit non-visible light that can be scanned by the sensors. This structure may be imprinted with a structure, such as a dot or stripe pattern.

Durch den gegenüber dem Stand der Technik vergrößerten Winkel kann ein Zeitpunkt, wenn eine Geste bezüglich der Arbeitsfläche eintritt, insbesondere der Zeitpunkt der Berührung eines vorbestimmten Abschnitts der Arbeitsfläche, auch dann genau bestimmt werden, wenn das Objekt, mit dem die Geste vollführt wird, etwa ein Finger eines Benutzers, so gehalten wird, dass die berührte Stelle bezüglich des Projektors verdeckt ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn der Benutzer seinen Finger steil hält, sodass der Abschnitt des Fingers, welcher der Arbeitsfläche am nächsten liegt, vom Projektor aus nicht sichtbar ist.Due to the increased angle compared to the prior art, a time when a gesture with respect to the work surface occurs, in particular the time of contact of a predetermined portion of the work surface, even be determined accurately when the object with which the gesture is performed, about a user's finger is held so that the touched point is obscured with respect to the projector. This may be the case, for example, when the user holds his finger sharply, so that the portion of the finger closest to the work surface is not visible from the projector.

Die optische Achse des Projektors kann mit einer Senkrechten auf die Arbeitsfläche einen Winkel ≤ 20° einschließen. Durch den steilen Projektionswinkel kann das Bild verzerrungsarm auf der Arbeitsfläche angezeigt werden. Eine unbeabsichtigte Verschattung eines Teils des Bildes durch ein auf der Arbeitsfläche liegendes Objekt kann reduziert sein. Außerdem kann der Projektor außerhalb eines Bewegungsbereichs eines Benutzers liegen, der an der Arbeitsfläche steht.The optical axis of the projector may include an angle ≤ 20 ° with a perpendicular to the work surface. Due to the steep projection angle, the image can be displayed distortion-free on the work surface. Unintentional shading of a part of the image by an object lying on the work surface can be reduced. In addition, the projector may be outside a range of motion of a user standing at the work surface.

Der Projektor und die Abtasteinrichtung sind bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse angebracht. Dadurch kann das Interaktionsmodul verbessert gegenüber Verschmutzung geschützt oder wartungsfreundlich gekapselt werden. Eine Kommunikation oder Energieübertragung zwischen Komponenten des Interaktionsmoduls kann vereinfacht sein.The projector and the scanner are preferably mounted in a common housing. As a result, the interaction module can be better protected against contamination or encapsulated in a way that is easy to maintain. Communication or energy transfer between components of the interaction module can be simplified.

Um den geforderten Winkel von ≥ 5° zwischen den optischen Achsen einzuhalten kann das Gehäuse groß genug sein, um einen ausreichenden Abstand zwischen dem Projektor und der Abtasteinrichtung zu ermöglichen. In einer anderen Ausführungsform können die optischen Achsen des Projektors und der Abtasteinrichtung im Bereich des Gehäuses in Richtung der Arbeitsfläche auseinanderlaufen. Entweder das vom Projektor ausgesandte Lichtbündel oder das von der Abtasteinrichtung registrierte Licht kann zwischen dem Bereich des Bildes und dem Interaktionsmodul umgelenkt werden.In order to maintain the required angle of ≥ 5 ° between the optical axes, the Housing be large enough to allow sufficient distance between the projector and the scanner. In another embodiment, the optical axes of the projector and the scanning device in the region of the housing can diverge in the direction of the work surface. Either the light beam emitted by the projector or the light registered by the scanner can be redirected between the area of the image and the interaction module.

Die optische Achse der Abtasteinrichtung ist bevorzugt derart gerichtet, dass ein Umlenkelement, das zur Umlenkung von Licht zwischen der Arbeitsfläche und der Abtasteinrichtung eingerichtet ist, senkrecht zur Arbeitsfläche angebracht sein kann.The optical axis of the scanning device is preferably directed such that a deflecting element, which is set up to deflect light between the working surface and the scanning device, can be mounted perpendicular to the working surface.

Die Umlenkung kann insbesondere mittels einer reflektierenden Fläche erfolgen, die sich in im Wesentlichen vertikaler Richtung zwischen dem Interaktionsmodul und der Arbeitsfläche erstreckt. Eine solche Fläche kann beispielsweise durch einen Fliesenspiegel oder eine Glasplatte realisiert sein. Derartige reflektierende vertikale Flächen werden häufig in Küchen verwendet, um beispielsweise eine Wand vor Verschmutzung zu schützen und eine leichte Reinigung zu erlauben. In vielen Fällen ist eine solche Fläche im Bereich eines Herdes zu finden, von dem beim Kochen beispielsweise Wasserdampf oder Fettspritzer ausgehen können.The deflection may in particular be effected by means of a reflecting surface which extends in a substantially vertical direction between the interaction module and the working surface. Such a surface can be realized for example by a tile mirror or a glass plate. Such reflective vertical surfaces are often used in kitchens, for example to protect a wall from soiling and to allow easy cleaning. In many cases, such an area can be found in the area of a stove from which, for example, water vapor or fat splashes can be emitted during cooking.

Durch das Ausnutzen einer bereits vorhandenen reflektierenden Fläche kann das Interaktionsmodul elegant und hygienisch in eine bestehende Arbeitsanordnung, insbesondere in einer Küche, eingebaut werden. Das Interaktionsmodul selbst kann kompakt aufgebaut sein und nur wenig wertvollen Platz im Bereich der Küche einnehmen.By exploiting an existing reflective surface, the interaction module can be installed elegantly and hygienically in an existing work arrangement, in particular in a kitchen. The interaction module itself can be compact and take up little valuable space in the kitchen area.

Das Interaktionsmodul kann das Umlenkelement umfassen. Beispielsweise kann das Umlenkelement innerhalb des Gehäuses angebracht sein. In einer anderen Ausführungsform kann sich das reflektierende Element in vertikaler Richtung von dem Gehäuse aus erstrecken. Dabei kann das reflektierende Element dazu eingerichtet sein, an einer vertikalen Fläche zwischen dem Interaktionsmodul und der Arbeitsfläche flächig anzuliegen. Dadurch kann das reflektierende Element verbessert geschützt sein. Außerdem kann es so leichter sauber gehalten bzw. gereinigt werden.The interaction module may comprise the deflection element. For example, the deflecting element may be mounted inside the housing. In another embodiment, the reflective element may extend in a vertical direction from the housing. In this case, the reflective element can be set up to lie flat on a vertical surface between the interaction module and the work surface. As a result, the reflective element can be better protected. It also makes it easier to keep clean or clean.

Insbesondere kann das Umlenkelement am Gehäuse des Interaktionsmoduls angebracht sein. Das Interaktionsmodul kann dadurch weniger zerklüftet ausgeführt sein, was die Reinigungsfähigkeit weiter verbessern kann.In particular, the deflecting element may be attached to the housing of the interaction module. The interaction module can thereby be made less rugged, which can further improve the cleaning ability.

Es ist bevorzugt, dass ein Abtastbereich der Abtasteinrichtung im Bereich der Arbeitsfläche die gesamte Bildfläche umfasst. Dadurch kann gerade derjenige Bereich abgetastet werden, auf dem mittels des Projektors ein Bedien- oder Schaltelement dargestellt werden kann. Ein „blinder“ Bereich, in welchem das Bild angezeigt werden kann, ohne eine korrespondierende Geste abtasten zu können, kann so vermieden werden.It is preferred that a scanning region of the scanning device in the region of the working surface comprises the entire image surface. As a result, it is possible to scan the area on which an operating or switching element can be displayed by means of the projector. A "blind" area in which the image can be displayed without being able to scan a corresponding gesture can thus be avoided.

Das Interaktionsmodul kann ferner eine Verarbeitungseinrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine Geste bezüglich eines Abschnitts des Bildes zu bestimmen und in Abhängigkeit der Geste und des Abschnitts eine vorbestimmte Steuerfunktion auszulösen. Die Steuerfunktion kann das Interaktionsmodul betreffen, beispielsweise indem eine optische Ausgabe des Bildes verändert wird, oder eine Funktion an einem anderen Gerät auslösen. Das andere Gerät kann insbesondere im Bereich der Arbeitsfläche angeordnet sein und umfasst weiter bevorzugt ein Küchengerät wie einen Herd, einen Ofen, eine Dunstabzugshaube oder eine Beleuchtung.The interaction module may further comprise processing means arranged to determine a gesture with respect to a portion of the image and to trigger a predetermined control function in response to the gesture and the portion. The control function may affect the interaction module, for example by changing an optical output of the image, or triggering a function on another device. The other device can be arranged in particular in the area of the work surface and more preferably comprises a kitchen appliance such as a stove, an oven, an extractor hood or a lighting.

Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beiliegenden Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 ein erstes beispielhaftes System mit einem Interaktionsmodul;
2 ein zweites beispielhaftes System mit einem Interaktionsmodul; und
3 das System von 2 in einer weiteren Ausführungsform darstellt.

The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 a first exemplary system with an interaction module;
2 a second exemplary system with an interaction module; and
3 the system of 2 in a further embodiment.

1 zeigt ein System 100 mit einem Interaktionsmodul 105. Das Interaktionsmodul 105 ist dazu eingerichtet, ein Bild 110 auf eine Arbeitsfläche 115 zu projizieren und eine Geste, die beispielsweise ein Benutzer mittels eines Fingers 120 ausführen kann, bezüglich des Bildes 110 abzutasten. 1 shows a system 100 with an interaction module 105 , The interaction module 105 is set up to take a picture 110 on a work surface 115 to project and a gesture, for example, a user using a finger 120 can perform, with respect to the picture 110 scan.

Zur leichteren Bezugnahme ist ein beispielhaftes Koordinatensystem angegeben. Eine Breitenrichtung (x) erstreckt sich aus der Darstellungsebene auf den Betrachter zu. Eine Tiefenrichtung (y) erstreckt sich nach rechts und eine Höhenrichtung (z) nach oben. Die Richtungen können auch anders bezeichnet werden. Sie schließen paarweise Winkel miteinander ein, die von null verschieden sind, sodass sie ein Koordinatensystem bilden. Bevorzugt betragen die eingeschlossenen Winkel jeweils im Wesentlichen 90° und das Koordinatensystem ist ein Rechtssystem.For ease of reference, an exemplary coordinate system is provided. A width direction ( x ) extends from the presentation plane to the viewer. A depth direction ( y ) extends to the right and a height direction ( z ) up. The directions can also be called different. They include pairwise angles that are different from zero so that they form a coordinate system. Preferably, the included angles are each substantially 90 ° and the coordinate system is a legal system.

Das System 100 ist üblicherweise an einem Arbeitsplatz, bevorzugt in einem Haushalt und weiter bevorzugt in einer Küche zu finden. Eine beispielhafte Benutzerposition 125 bezeichnet eine Stelle, an der sich ein Benutzer des Interaktionsmoduls 105 üblicherweise während der Interaktion befindet. Dabei steht der Benutzer für gewöhnlich an der Arbeitsfläche 115, die beispielsweise die Oberseite einer Arbeitsplatte umfassen kann und sich bevorzugt horizontal entlang der Breiten- und Tiefenrichtung erstreckt. Die Arbeitsplatte kann durch einen auf dem Boden stehenden Unterschrank gehalten sein.The system 100 is usually found in a workplace, preferably in a household and more preferably in a kitchen. An exemplary user position 125 denotes a place where a user of the interaction module 105 usually located during the interaction. The user is usually at the working surface 115 for example, which may comprise the top of a worktop and preferably extends horizontally along the width and depth directions. The worktop can be held by a standing on the floor cabinet.

Das Interaktionsmodul 105 ist bevorzugt über der Arbeitsfläche 115, also in positiver Höhenrichtung, angebracht. Dabei kann das Interaktionsmodul 105 beispielsweise an einem Möbel oder Gerät 130 angebracht sein, das über der Arbeitsfläche 115 angebracht ist. Das Möbel kann insbesondere einen Oberschrank und das Gerät 130 beispielsweise eine Dunstabzugshaube oder Beleuchtung umfassen. Häufig befindet sich zwischen dem Gerät 130 und der Arbeitsplatte in vertikaler Richtung eine Wand 135, an der das Gerät 130 und/oder die Arbeitsfläche 115 an einer von der Benutzerposition 125 entfernten Seite insbesondere bündig anliegen können.The interaction module 105 is preferably above the work surface 115 , so in a positive height direction, attached. In this case, the interaction module 105 For example, on a furniture or device 130 be attached that over the work surface 115 is appropriate. The furniture can in particular a wall unit and the device 130 For example, include a cooker hood or lighting. Often located between the device 130 and the worktop in the vertical direction a wall 135 on which the device 130 and / or the work surface 115 at one of the user position 125 in particular flush with the removed side.

In der dargestellten Ausführungsform ist das Interaktionsmodul 105 zweiteilig aufgebaut. Ein erster Teil umfasst einen Projektor 140 und ein zweiter Teil umfasst eine optische Abtasteinrichtung 145. Der Projektor 140 ist zur Aussendung eines Lichtbündels eingerichtet, das auf der Arbeitsfläche 115 als Bild 110 wahrgenommen werden kann. Dabei können beliebige statische oder dynamische Inhalte optisch wiedergegeben werden, beispielsweise ein Kochrezept, ein Videodatenstrom oder eine Darstellung einer Schaltfläche. Die Abtasteinrichtung 145 umfasst einen oder mehrere optische Sensoren, deren Abtastbereiche bevorzugt zumindest den des Bildes im Bereich der Arbeitsfläche 115 abdecken. Die Sensoren können zur Abtastung von üblichem, sichtbarem Licht oder zur Abtastung von unsichtbarem Licht eingerichtet sein. Die Abtasteinrichtung 145 kann eine dedizierte Lichtquelle für unsichtbares Licht, beispielsweise Infrarotlicht, vorgesehen sein. Das ausgesandte Licht kann strukturiert sein, um eine Abstandsbestimmung eines ausgesandten Musters mittels der Sensoren beispielsweise nach dem Prinzip der Triangulation zu erlauben. In einer anderen Ausführungsform kann die optische Abstandsbestimmung auch auf der Basis einer Reisedauer ausgesandten und zurückreflektierten Lichts („time of flight“, TOF) bestimmt werden. In diesem Fall kann auch ein einzelner optischer Sensor ausreichen.In the illustrated embodiment, the interaction module is 105 constructed in two parts. A first part includes a projector 140 and a second part comprises an optical scanner 145 , The projector 140 is set up to emit a beam of light on the work surface 115 as a picture 110 can be perceived. In this case, any static or dynamic content can be optically reproduced, for example, a cooking recipe, a video stream or a representation of a button. The scanning device 145 comprises one or more optical sensors whose scanning areas preferably at least those of the image in the region of the work surface 115 cover. The sensors may be configured to scan for common, visible light or for scanning invisible light. The scanning device 145 For example, a dedicated light source for invisible light, such as infrared light, may be provided. The emitted light may be structured to allow a distance determination of an emitted pattern by means of the sensors, for example according to the principle of triangulation. In another embodiment, the optical distance determination may also be determined on the basis of a travel time of transmitted and reflected light ("time of flight", TOF). In this case, a single optical sensor may suffice.

Die beiden Teile des Interaktionsmoduls 105 sind bevorzugt mittels einer Energie- und/oder Datenverbindung miteinander verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Gehäuse 150 vorgesehen, das wenigstens einen der Teile aufnimmt. Vorliegend nimmt das Gehäuse 150 den Projektor 140 und eine optionale Verarbeitungseinrichtung 155 auf, die bevorzugt dazu eingerichtet ist, eine Geste im Bereich der Arbeitsfläche 115 bezüglich des Bildes 110 zu bestimmen und gegebenenfalls ein korrespondierendes Signal bereitzustellen oder eine zugeordnete Steueraktion auszuführen.The two parts of the interaction module 105 are preferably connected to each other by means of an energy and / or data connection. In the present embodiment, a housing 150 provided that receives at least one of the parts. In the present case takes the case 150 the projector 140 and an optional processing device 155 which is preferably arranged to make a gesture in the area of the work surface 115 as to the picture 110 determine and optionally provide a corresponding signal or execute an associated control action.

Ein Winkel α zwischen dem Finger 120 und einer Senkrechten zur Arbeitsfläche 115 beeinflusst, wie gut eine Berührung der Arbeitsfläche 115 - insbesondere im Bereich einer dort projizierten Schaltfläche - von oben aus bestimmt werden kann. Je kleiner der Winkel α ist, desto weniger genau ist die Abtastung aus vertikaler Richtung. Es wird daher vorgeschlagen, eine optische Achse 160 des Projektors 140 und eine optische Achse 165 der Abtasteinrichtung 145 gegeneinander zu neigen. Ein Winkel zwischen den Achsen 160 und 165 sollte in einem Bereich von mehr als ca. 5°, weiter bevorzugt mehr als 10°, insbesondere mehr als 15° liegen. Eine Steigerung des Winkels auf ein Maß größer als ca. 20° ist nicht bevorzugt. Durch diese Spreizung der optischen Achsen 160, 165 kann eine verbesserte Gestenbestimmung bezüglich des projizierten Bildes 110 realisiert werden. In der vorliegenden Ausführungsform liegen beispielhaft ein Projektionsbereich des Projektors 140 in der Darstellungsebene symmetrisch zur optischen Achse 160 und ein Abtastbereich der Abtasteinrichtung 145 symmetrisch zur optischen Achse 165.An angle α between the finger 120 and a perpendicular to the work surface 115 affects how well a touch of the work surface 115 - Especially in the area of a button projected there - can be determined from above. The smaller the angle α is, the less accurate is the scan from the vertical direction. It is therefore proposed an optical axis 160 of the projector 140 and an optical axis 165 the scanner 145 to tilt against each other. An angle between the axes 160 and 165 should be in a range of more than about 5 °, more preferably more than 10 °, in particular more than 15 °. An increase of the angle to a level greater than about 20 ° is not preferred. Due to this spread of the optical axes 160 . 165 may provide improved gesture determination regarding the projected image 110 will be realized. In the present embodiment, by way of example, there are a projection area of the projector 140 in the representation plane symmetrical to the optical axis 160 and a scanning area of the scanner 145 symmetrical to the optical axis 165 ,

2 zeigt ein weiteres System 100 mit einem Interaktionsmodul 105 in einer nicht maßstäblichen Darstellung. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform sind hier der Projektor 140 und die Abtasteinrichtung 145 in einem gemeinsamen Gehäuse 150 eingebaut. Außerdem liegt der Projektionsbereich des Projektors 140 in der Darstellungsebene asymmetrisch zur optischen Achse 160. Unabhängig davon kann ein Abtastbereich der Abtasteinrichtung 145 asymmetrisch zur optischen Achse 165 liegen. Die optischen Achsen 160 und 160 schließen miteinander einen Winkel δ ein. 2 shows another system 100 with an interaction module 105 in a not to scale representation. Unlike the in 1 illustrated embodiment, here are the projector 140 and the scanner 145 in a common housing 150 built-in. In addition, the projection range of the projector is 140 in the representation plane asymmetric to the optical axis 160 , Regardless, a scanning range of the scanner 145 asymmetric to the optical axis 165 lie. The optical axes 160 and 160 close an angle with each other δ on.

Die Abtasteinrichtung 145 ist hier in Tiefenrichtung gegenüber dem Projektor 140 versetzt. Um den Abtastbereich der Abtasteinrichtung 145 im Bereich der Arbeitsfläche 115 möglichst mit dem Darstellungsbereich des Projektors 140 abzugleichen ist die Abtasteinrichtung um eine Achse, die sich in Breitenrichtung erstreckt, geneigt. In einer anderen Ausführungsform kann die Abtasteinrichtung 145 auch beispielsweise in Breitenrichtung versetzt und um eine sich in Tiefenrichtung erstreckende Achse geneigt sein, um den gleichen Effekt zu erbringen.The scanning device 145 is here in the depth direction opposite the projector 140 added. Around the scanning area of the scanner 145 in the area of the work surface 115 if possible with the display area of the projector 140 the scanning device is inclined about an axis extending in the width direction. In another embodiment, the scanning device 145 also offset, for example, in the width direction and be inclined about an axis extending in the depth direction to provide the same effect.

3 zeigt das System 100 von 2 in einer weiteren, nicht maßstäblich dargestellten Ausführungsform. Hier laufen die optischen Achsen 160 und 165 im Bereich des Interaktionsmoduls 105 bzw. des Gehäuses 150 auseinander. Der Strahlengang der Abtasteinrichtung wird an einer reflektierenden Fläche oder einem Umlenkelement 305 umgelenkt, sodass die optischen Achsen 160, 165 im Bereich der Arbeitsfläche 115 wieder aufeinander zulaufen und den spitzen Winkel δ miteinander einschließen. Bei einem derart großen Winkel kann eine Geste eines Benutzers bezüglich des Bildes 110 auch dann sicher bestimmt werden, wenn dieser seinen Finger 120 in einem Winkel α nahe null hält (vgl. 1). 3 shows the system 100 from 2 in another, not to scale embodiment illustrated. Here the optical axes run 160 and 165 in the area of the interaction module 105 or of the housing 150 apart. The beam path of the scanning device is on a reflective surface or a deflection element 305 deflected, so the optical axes 160 . 165 in the field of working surface 115 run towards each other again and the sharp angle δ include each other. At such a large angle, a gesture of a user with respect to the image 110 even then be determined with certainty if this his finger 120 at an angle α keeps close to zero (see. 1 ).

Die reflektierende Fläche kann beispielsweise durch einen Fliesenspiegel, eine Glas- oder Edelstahlplatte realisiert sein, die beispielsweise an der Wand 135 angebracht sein können. Es ist bevorzugt, dass die Fläche das Licht der Abtasteinrichtung 145 möglichst total und möglichst wenig diffus reflektiert. In einer weiteren Ausführungsform kann an Stelle der reflektierenden Fläche auch ein optisches Umlenkelement 305 vorgesehen sein, das die gewünschten Reflektionseigenschaften hat. Das Umlenkelement 305 kann an der Wand 135 und/oder dem Gehäuse 150 des Interaktionsmoduls 105 angebracht sein.The reflective surface can be realized for example by a tile mirror, a glass or stainless steel plate, for example, on the wall 135 can be attached. It is preferred that the surface be the light of the scanner 145 as totally as possible and as little as possible diffusely reflected. In a further embodiment, instead of the reflective surface, an optical deflection element 305 be provided, which has the desired reflection properties. The deflecting element 305 can on the wall 135 and / or the housing 150 of the interaction module 105 to be appropriate.

Reflektionseigenschaften des Umlenkelements 305 oder der reflektierenden Fläche können auf ein zu reflektierendes Spektrum bezogen sein. Beispielsweise kann im Bereich unsichtbaren Infrarotlichts eine Reflektion erfolgen, während im sichtbaren Bereich nur eine teilweise oder sehr schwache Reflektion erfolgt, sodass die Fläche oder das Umlenkelement 305 beispielsweise als dunkle oder helle Fläche wahrgenommen werden können. Die Reflektionseigenschaften können auch von einem Einfallswinkel des zu reflektierenden Lichts abhängig sein. Insbesondere kann eine Totalreflektion bei großen Einfallwinkeln (bezüglich einer Senkrechten) stattfinden. Die Geometrie des Systems 100 kann derart gewählt sein, dass eine Totalreflektion für das gewählte Lichtspektrum der Abtasteinrichtung 145 möglichst immer stattfindet.Reflection properties of the deflecting element 305 or the reflective surface may be related to a spectrum to be reflected. For example, in the region of invisible infrared light, a reflection can take place, while in the visible range only a partial or very weak reflection takes place, so that the surface or the deflecting element 305 for example, as a dark or light surface can be perceived. The reflection properties can also be dependent on an angle of incidence of the light to be reflected. In particular, a total reflection at large angles of incidence (with respect to a vertical) take place. The geometry of the system 100 may be selected such that a total reflection for the selected light spectrum of the scanning device 145 as possible always takes place.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Systemsystem
105105: InteraktionsmodulInteraction module
110110: Bildimage
115115: Arbeitsflächeworking surface
120120: Fingerfinger
125125: Benutzerpositionuser location
130130: Gerät, MöbelDevice, furniture
135135: Wandwall
140140: Projektorprojector
145145: optische Abtasteinrichtungoptical scanning device
150150: Gehäusecasing
155155: Verarbeitungseinrichtungprocessing device
160160: optische Achse des Projektorsoptical axis of the projector
165165: optische Achse der Abtasteinrichtungoptical axis of the scanner
xx: Breitenrichtungwidth direction
yy: Tiefenrichtungdepth direction
zz: Höhenrichtung height direction
305305: reflektierende Fläche, Umlenkelementreflective surface, deflection element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009000653 B4 [0003]

Claims

An interaction module (105) comprising: - a projector (140) arranged to project an image (110) onto a work surface (115); - an optical scanner (145) arranged to determine a gesture of a user in an area of the projected image (110) between the projector (140) and the work surface (115); characterized in that - optical axes (160, 165) of the projector (140) and the scanning device (145) in the region of the working surface (115) form an angle ≥ 5 ° with each other.

Interaction module (105) according to Claim 1 in that the optical axis (160) of the projector (140) encloses an angle ≤ 20 ° with a perpendicular to the work surface (115).

Interaction module (105) according to Claim 1 or 2 wherein the projector (140) and the scanner (145) are mounted in a common housing (150).

Interaction module (105) according to Claim 3 , wherein the optical axes (160, 165) diverge in the region of the housing (150) in the direction of the working surface (115).

Interaction module (105) according to Claim 3 or 4 in that the optical axis (165) of the scanning device (145) is directed such that a deflecting element (305), which is arranged to deflect light between the working surface (115) and the scanning device (145), perpendicular to the working surface (115). can be appropriate.

Interaction module (105) according to Claim 5 , further comprising the deflecting element (305).

Interaction module (105) according to Claim 6 wherein the deflecting element (305) is attached to the housing (150).

Interaction module (105) according to one of the preceding claims, wherein a scanning region of the scanning device (145) in the region of the working surface (115) comprises the entire image surface (110).

An interaction module (105) according to any one of the preceding claims, further comprising processing means (155) arranged to determine a gesture with respect to a portion of the image (110) and to trigger a predetermined control function in response to the gesture and portion.