DE102022108774A1 - User interface, means of transport and method for operating a heating/air conditioning system of a means of transport - Google Patents
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Abstract
Es werden eine Anwenderschnittstelle, ein Fortbewegungsmittel (10) sowie ein Verfahren zur Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage eines Fortbewegungsmittels (10) durch einen Insassen (4) des Fortbewegungsmittels (10) vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ermitteln einer Repräsentation einer Oberfläche eines Innenraumes des Fortbewegungsmittels (10), Laden eines virtuellen Bedienelementes (20) für die Heiz-/Klimaanlage, Darstellen des virtuellen Bedienelementes (20) in vordefinierter räumlicher Beziehung zu der Oberfläche mittels einer Augmented Reality (AR) Anzeigeeinrichtung (2), Ermitteln einer vordefinierten Interaktion des Insassen (4) mit dem virtuellen Bedienelement (20) mittels eines der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung (2) zugeordneten Sensors (3), und im Ansprechen darauf Senden eines Steuerbefehls mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung (2) an das Fortbewegungsmittel zur Einflussnahme auf die Heiz-/Klimaanlage entsprechend der vordefinierten Interaktion. A user interface, a means of transport (10) and a method for operating a heating/air conditioning system of a means of transport (10) by an occupant (4) of the means of transport (10) are proposed. The method comprises the steps: determining a representation of a surface of an interior of the means of transport (10), loading a virtual control element (20) for the heating/air conditioning system, displaying the virtual control element (20) in a predefined spatial relationship to the surface using an augmented Reality (AR) display device (2), determining a predefined interaction of the occupant (4) with the virtual control element (20) by means of a sensor (3) assigned to the augmented reality display device (2), and in response thereto sending a control command by means of the augmented reality display device (2) to the means of transport to influence the heating/air conditioning system in accordance with the predefined interaction.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anwenderschnittstelle, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zur Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage eines Fortbewegungsmittels durch einen Insassen des Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine ergonomische und intuitive Möglichkeit zur Anpassung einer Einstellung einer Heiz-/Klimaanlage.The present invention relates to a user interface, a means of transport and a method for operating a heating/air conditioning system of a means of transport by an occupant of the means of transport. In particular, the present invention relates to an ergonomic and intuitive way to adjust a setting of a heating/air conditioning system.
In Fortbewegungsmitteln werden Heiz-/Klimaanlage üblicherweise mittels in einer Mittelkonsole bzw. einem Armaturenbrett befindlicher Bedienelemente angepasst. In zunehmendem Maße werden auch Sprachbefehle zur Anpassung von Lüfterstärke und Soll-Temperatur verwendet.In vehicles, heating/air conditioning systems are usually adjusted using controls located in a center console or dashboard. Voice commands are also increasingly being used to adjust fan speed and target temperature.
Überdies sind Augmented-Reality (AR) -Anzeigeeinrichtungen bekannt, mittels welcher auf eine Umgebung des Betrachters kalibrierte zusätzliche Anzeige-/Bedienelemente dargestellt werden können.Furthermore, augmented reality (AR) display devices are known, by means of which additional display/control elements calibrated to the viewer's surroundings can be displayed.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage in einem Fortbewegungsmittel ergonomisch und intuitiv verständlich zu gestalten.Based on the aforementioned prior art, it is an object of the present invention to make the operation of a heating/air conditioning system in a means of transport ergonomic and intuitively understandable.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage eines Fortbewegungsmittels durch einen Insassen des Fortbewegungsmittels gelöst. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Pkw, Transporter, Lkw, Motorrad, Wasser- und/oder Luftfahrzeug sein. Der Insasse kann beispielsweise ein Fahrer und/oder ein Beifahrer, insbesondere auch ein Fond Passagier oder ein anderweitiger Fahrgast sein. In einem ersten Schritt wird ein ein virtuelles Bedienelement repräsentierender Datensatz für die Heiz-/Klimaanlage geladen. Hierzu wird eine optische Repräsentation bzw. ein diesbezüglicher Datensatz aus einem Datenspeicher geladen und die optische Repräsentation bevorzugt an eine aktuelle Einstellung der Heiz-/Klimaanlage angepasst. Die optische Repräsentation kann hierzu hinsichtlich Form, Farbe, Inhalt etc. insbesondere auch bezüglich ihrer Größe definiert sein. Zusätzlich wird das virtuelle Bedienelement in einer vordefinierten räumlichen Beziehung zu einer Oberfläche des Fortbewegungsmittels, insbesondere zu einem Armaturenbrett und/oder einem Luftausströmer der Heiz-/Klimaanlage mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung dargestellt. Es wird also ein bezüglich des Fortbewegungsmittels, nicht notwendigerweise bezüglich seiner Umgebung grundsätzlich ortsfestes virtuelles Bedienelement angezeigt. Sofern die räumliche Position des virtuellen Bedienelementes beispielsweise einen Soll-Wert der Heiz-/Klimaanlage repräsentiert, kann die virtuelle Darstellung unmittelbar an der korrespondierenden räumlichen Position erfolgen. Die virtuelle Darstellung kann sozusagen an einem Ausströmer der Heiz-/Klimaanlage „anhaften“ und sich in den Raum erstrecken. Insbesondere kann die virtuelle Darstellung räumlich mit unmittelbar aus dem Ausströmer austretender Luft korrespondieren, so dass sich für einen Anwender, welcher mittels seiner Hand mit der virtuellen Darstellung interagiert, auch das haptische Erlebnis des Luftstromes hat. Sofern auch eine optische Erscheinung des virtuellen Bedienelementes in Abhängigkeit eines aktuellen Soll-Wertes variiert, kann die optische Erscheinung in entsprechender Weise an den aktuell eingestellten Soll-Wert angepasst werden. Zusätzlich wird anschließend eine Interaktion des Insassen mit dem virtuellen Bedienelement mittels eines der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung zugeordneten Sensors (insbesondere ein optischer Sensor) ermittelt. Diese Ermittlung erfolgt automatisch und/oder sensortechnisch. Insbesondere kann ermittelt werden, dass der Insasse mit seiner Hand in einen Raumbereich des Fortbewegungsmittels vordringt, in welchem die virtuelle Anzeige des virtuellen Bedienelementes erfolgt. Es wird sozusagen ermittelt, dass der Anwender mit dem virtuellen Bedienelement interagieren bzw. dieses manipulieren möchte. Im Ansprechen darauf wird ein Steuerbefehl mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung an das Fortbewegungsmittel zur Einflussnahme auf die Heiz-/Klimaanlage entsprechend der vordefinierten Interaktion gesendet. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit der Art und Weise, in welcher der Insasse mit dem virtuellen Bedienelement interagiert, ein entsprechender Steuerbefehl erzeugt. Beispielsweise kann das Interagieren eine Verschiebung des virtuellen Bedienelementes, eine Drehung, ein Kneifen, ein Auseinanderziehen o.ä. umfassen. Je nach Ausgestaltung können somit Soll-Werte der Heiz-/Klimaanlage komfortabel und intuitiv angepasst werden.The aforementioned object is achieved according to the invention by a method for operating a heating/air conditioning system of a means of transport by an occupant of the means of transport. The means of transport can be, for example, a car, van, truck, motorcycle, watercraft and/or aircraft. The occupant can be, for example, a driver and/or a front passenger, in particular a rear passenger or another passenger. In a first step, a data record for the heating/air conditioning system representing a virtual control element is loaded. For this purpose, an optical representation or a related data set is loaded from a data memory and the optical representation is preferably adapted to a current setting of the heating/air conditioning system. For this purpose, the optical representation can be defined in terms of shape, color, content, etc., in particular also in terms of its size. In addition, the virtual control element is displayed in a predefined spatial relationship to a surface of the means of transport, in particular to a dashboard and/or an air vent of the heating/air conditioning system, using the augmented reality display device. A virtual control element that is fundamentally stationary with respect to the means of transport and not necessarily with respect to its surroundings is therefore displayed. If the spatial position of the virtual control element represents, for example, a target value of the heating/air conditioning system, the virtual representation can take place directly at the corresponding spatial position. The virtual representation can, so to speak, “stick” to an vent of the heating/air conditioning system and extend into the room. In particular, the virtual representation can correspond spatially with air emerging directly from the vent, so that a user who interacts with the virtual representation using his hand also has the haptic experience of the air flow. If a visual appearance of the virtual control element also varies depending on a current target value, the visual appearance can be adapted in a corresponding manner to the currently set target value. In addition, an interaction of the occupant with the virtual control element is then determined using a sensor (in particular an optical sensor) assigned to the augmented reality display device. This determination is carried out automatically and/or using sensors. In particular, it can be determined that the occupant's hand penetrates into a spatial area of the means of transport in which the virtual display of the virtual control element takes place. It is determined, so to speak, that the user wants to interact with or manipulate the virtual control element. In response, a control command is sent to the means of transport by means of the augmented reality display device to influence the heating/air conditioning system in accordance with the predefined interaction. In other words, a corresponding control command is generated depending on the manner in which the occupant interacts with the virtual control element. For example, interacting may include moving the virtual control element, rotating, pinching, pulling apart, or the like. Depending on the design, target values of the heating/air conditioning system can be adjusted conveniently and intuitively.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.
Optional kann in einem vorausgehenden Schritt die Oberfläche im Innenraum des Fortbewegungsmittels optisch abgetastet werden. Dieser Schritt kann auch als Scannen bzw. Vermessen/Lokalisieren der Oberfläche des Innenraums verstanden werden. Er kann im jeweiligen Fahrzeug (automatisch) erfolgen, beispielsweise nach einem ersten Pairing einer Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung mit dem Fortbewegungsmittel. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Schritt werksseitig durchgeführt worden sein, um ein initiales Modell für die Oberfläche ab initio bereitzustellen. Dieses Modell kann beispielsweise in der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung hinterlegt, ihr vom Fortbewegungsmittel übermittelt oder von einem Server herunterladbar bereitgehalten werden. Der Scanvorgang kann beispielsweise auch durch ein vom Anwender mitgeführtes Smartphone durchgeführt werden. Insbesondere wird hierzu ein optischer Sensor einer vom Anwender getragenen Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung verwendet. Der Schritt des Scannens kann bei jeder Inbetriebnahme des Fortbewegungsmittels und/oder der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung ausgeführt werden, um zwischenzeitlich ggf. vorgenommenen Änderungen in Funktion, Geometrie und Farbe der Oberfläche entsprechen zu können.Optionally, in a previous step, the surface in the interior of the means of transport can be optically scanned. This step can also be understood as scanning or measuring/locating the surface of the interior. It can take place (automatically) in the respective vehicle, for example after a first pairing of an augmented reality display device with the means of transport. Alternatively or additionally, this step may have been carried out at the factory to provide an initial model for the surface ab initio. This model can be used, for example, in augmented reality Display device stored, transmitted to it by the means of transport or kept available for download from a server. For example, the scanning process can also be carried out using a smartphone carried by the user. In particular, an optical sensor of an augmented reality display device worn by the user is used for this purpose. The scanning step can be carried out every time the means of transport and/or the augmented reality display device is put into operation in order to be able to correspond to any changes in function, geometry and color of the surface that may have been made in the meantime.
Das virtuelle Bedienelement kann beispielsweise in vertikaler Richtung angepasst werden, um einen Soll-Wert zu erhöhen. Der Soll-Wert kann beispielsweise eine Soll-Temperatur sein.The virtual control element can be adjusted in the vertical direction, for example, to increase a target value. The target value can be, for example, a target temperature.
Alternativ oder zusätzlich kann der Soll-Wert eine Luftstromgeschwindigkeit sein. Insbesondere kann der Soll-Wert eine sitzpositionsspezifische oder sogar Ausströmer-spezifische Soll-Größe sein. Hierzu können auch mehrere virtuelle Bedienelemente, jeweils eines an einer Sitzposition bzw. an einem Luftausströmer, im Fortbewegungsmittel vorgesehen und in erfindungsgemäßer Weise verwendet werden.Alternatively or additionally, the target value can be an air flow speed. In particular, the target value can be a seating position-specific or even vent-specific target size. For this purpose, several virtual control elements, one at a sitting position or at an air vent, can be provided in the means of transport and used in the manner according to the invention.
Das virtuelle Bedienelement kann auch rotatorisch bedient werden, indem der Anwender beispielsweise mittels zweier Finger das Bedienelement greift und seine Finger um eine virtuelle Mittenposition des Bedienelementes rotieren lässt. Auch hierdurch kann die Darstellung des virtuellen Bedienelementes angepasst werden und zusätzlich zur Drehposition eine neue Farbgebung und/oder eine anderweitig qualifizierte, optische Erscheinung erhalten.The virtual control element can also be operated rotationally, for example by the user gripping the control element with two fingers and allowing his fingers to rotate around a virtual center position of the control element. In this way, too, the representation of the virtual control element can be adjusted and, in addition to the rotation position, given a new color and/or an otherwise qualified optical appearance.
Auch kann die Darstellung des virtuellen Bedienelementes auf ein Minimum reduzieren, so dass bei der Bedienung des virtuellen Bedienelementes der Eindruck entsteht, mit dem realen Bedienelement des Fahrzeugs, dem das virtuelle Bedienelement zugeordnet ist, zu interagieren.The representation of the virtual control element can also be reduced to a minimum, so that when the virtual control element is operated, the impression is created that one is interacting with the real control element of the vehicle to which the virtual control element is assigned.
Das virtuelle Bedienelement kann beispielsweise als Animation ausgestaltet sein. Insbesondere kann ein Luftstrom als Stromlinien aus dem jeweils bedienten Ausströmer austretende Luft veranschaulichen. Zieht der Insasse diese Animation zu sich her, erhöht er den Luftstrom, während er beim Wegschieben des Luftstroms (in den Luftausströmer hinein) die Luftstromstärke verringert. Die optische Erscheinung der Stromlinien kann entsprechend verlängert/vergrößert bzw. verkürzt/verkleinert werden.The virtual control element can, for example, be designed as an animation. In particular, an air flow can illustrate air emerging as streamlines from the vent being served. When the occupant pulls this animation towards them, they increase the airflow, while when they push the airflow away (into the air vent), they decrease the airflow strength. The visual appearance of the streamlines can be lengthened/enlarged or shortened/reduced accordingly.
Sofern motorisch und/oder automatisch verstellbare Luftleitmittel vorgesehen sind, kann das virtuelle Bedienelement verwendet werden, um für die Luftleitmittel (Lamellen, Kanalausrichtung o.ä.) Steuerbefehle zu generieren. Eine Bedienung kann wie oben beschrieben durch direkte haptische Interaktion des Anwenders mit dem virtuellen Bedienelement Stromlinien Luftstrom erfolgen. Hebt der Insasse die Hand, wird der Luftstrom nach oben gelenkt, senkt er die Hand, wird der Luftstrom nach unten gelenkt. Entsprechendes gilt für Links und Rechts. Mit anderen Worten „folgt“ der Luftstrom ebenso wie das diesen veranschaulichende virtuelle Bedienelement der Gliedmaße des Anwenders. Solange die Kneif-Geste andauert und hinreichend räumlichen Bezug zum virtuellen Bedienelement aufweist, „verschiebt“ der Anwender quasi die Hauptrichtung oder den Schwerpunkt des Luftstroms.If motorized and/or automatically adjustable air guidance means are provided, the virtual control element can be used to generate control commands for the air guidance means (slats, duct alignment, etc.). As described above, operation can take place through direct haptic interaction of the user with the virtual streamlined air flow control element. If the occupant raises their hand, the airflow is directed upwards; if they lower their hand, the airflow is directed downwards. The same applies to left and right. In other words, the airflow “follows” the user’s limb, as does the virtual control element that illustrates it. As long as the pinching gesture lasts and has sufficient spatial reference to the virtual control element, the user essentially “shifts” the main direction or center of gravity of the air flow.
Die Bedienung und Veranschaulichung mittels des virtuellen Bedienelementes kann sich auf den räumlich (unmittelbar) adressierten Luftausströmer oder auf mehrere ausgewählte oder auf der Sitzposition des Anwenders zugeordnete Luftausströmer oder auf sämtliche Luftausströmer des Fortbewegungsmittels beziehen. Dies kann vom Parameter abhängen. Während die Temperatur sich häufig auf mehrere Sitzpositionen bezieht, ist eine Bedienung der Luftstromrichtung bislang üblicherweise nur durch diejenige Person erfolgt, auf welche sich der geänderte Luftstrom auswirkt. Durch die erfindungsgemäße Veranschaulichung der Stromlinien wird es jedoch auch sinnvoll möglich, die Luftstromrichtung durch einen mit der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung ausgestatteten Anwender (z.B. ein Elternteil) für andere Insassen (z.B. Kinder) anzupassen, der die Auswirkung seiner Einstellung durch die Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung unmittelbar optisch erfassen kann.The operation and illustration using the virtual control element can relate to the spatially (directly) addressed air vents or to several air vents selected or assigned to the user's sitting position or to all air vents of the means of transport. This may depend on the parameter. While the temperature often relates to several sitting positions, the air flow direction has so far usually only been operated by the person affected by the changed air flow. However, by illustrating the streamlines according to the invention, it also makes sense to adjust the air flow direction for other occupants (e.g. children) by a user (e.g. a parent) equipped with the augmented reality display device, who can see the effect of his setting through the augmented reality -Display device can be detected visually immediately.
Um das erfindungsgemäße Verfahren zu starten, kann der Anwender in herkömmlicher Weise mit der Heiz-/Klimaanlage interagieren. Beispielsweise kann er einen hierfür vorgesehenen Button (Knopf) oder eine Schaltfläche auf einem Touchscreen bedienen, welcher bzw. welche sich auf die Einstellung der Heiz-/Klimaanlage bezieht. Im Ansprechen hierauf kann quasi als zusätzliche Option mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung das virtuelle Bedienelement angezeigt werden, um die fortwährende Bedienung der Heiz-/Klimaanlage in erfindungsgemäßer Weise besonders komfortabel und intuitiv vornehmen zu können. Alternativ kann auch das bloße Fokussieren (gegebenenfalls erweitert um eine zusätzliche Bestätigungseingabe, wie beispielsweise Blinzeln, Nicken, in die Luft klicken o. Ä.) als Anlass dafür genommen werden, die Heiz-/Klimabedienung mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung zu starten. Mit anderen Worten kann durch das Fokussieren oder Interagieren des Insassen mit dem herkömmlichen Bedienelement das virtuelle Bedienelement mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Dies schließt nicht aus, dass der Anwender einen Sprachbefehl oder eine anderweitige Eingabe zum Starten des erfindungsgemäßen Verfahrens verwenden kann.To start the method according to the invention, the user can interact with the heating/air conditioning system in a conventional manner. For example, he can operate a button (button) intended for this purpose or a button on a touchscreen, which relates to the setting of the heating/air conditioning system. In response to this, the virtual control element can be displayed as an additional option using the augmented reality display device in order to be able to carry out the continuous operation of the heating/air conditioning system in a particularly convenient and intuitive manner according to the invention. Alternatively, simply focusing (possibly supplemented by an additional confirmation input, such as blinking, nodding, clicking in the air, etc.) can also be used as an opportunity to start the heating/air conditioning control using the augmented reality display device. In other words, by focusing or When the occupant interacts with the conventional control element, the virtual control element is displayed using the augmented reality display device. This does not preclude the user from being able to use a voice command or other input to start the method according to the invention.
Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren weitergebildet werden, indem eine Gliedmaße des Insassen in einem Anzeigebereich der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung automatisch/sensortechnisch ermittelt wird. Mit anderen Worten wird eine Gliedmaße des Anwenders im Erfassungsbereich des optischen Sensors der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung erkannt und quittiert. Das Quittieren kann beispielsweise durch Einblenden eines Cursors im Bereich der Gliedmaße, insbesondere im Bereich der Fingerspitzen einer Hand des Insassen, erfolgen. Grundsätzlich kann jedoch auch ein Sensor des Fortbewegungsmittels die Gliedmaße im Erfassungsbereich bzw. im Bereich einer Blickrichtung des Insassen ermitteln und ein entsprechendes Signal an die AR-Anzeigeeinrichtung senden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gliedmaße des Insassen in vordefinierter, räumlicher Entfernung zum virtuellen Bedienelement ermittelt werden. Mit anderen Worten kann in Abhängigkeit einer aktuellen Position des virtuellen Bedienelementes dem Anwender die Rückmeldung darüber gegeben werden, dass diese Hand sich in der Nähe eines bedienbaren, virtuellen Bedienelementes befindet und der Insasse somit zur Interaktion mit dem virtuellen Bedienelement angeregt werden. Der eingeblendete Cursor kann beispielsweise in Abhängigkeit einer erkannten Fingerstellung einer Hand des Anwenders optisch gestaltet werden. Beispielsweise können auseinandergespreizte Finger durch eine erste optische Erscheinung des Cursors quittiert werden, während zusammengeführte (gepinchte) Finger durch eine zweite optische Erscheinung, welche sich von der ersten optischen Erscheinung unterscheidet, quittiert werden. Somit weiß der Anwender, auf welche Art und Weise die Hand vom optischen Sensor aktuell erfasst worden ist und kann die Fingerstellung erforderlichenfalls anpassen oder unmittelbar mit dem virtuellen Bedienelement interagieren.The method according to the invention can preferably be further developed by automatically/sensor-technically determining a limb of the occupant in a display area of the augmented reality display device. In other words, a user's limb is recognized and acknowledged in the detection range of the optical sensor of the augmented reality display device. Acknowledgment can be done, for example, by displaying a cursor in the area of the limb, in particular in the area of the fingertips of one of the occupant's hands. In principle, however, a sensor of the means of transport can also detect the limb in the detection area or in the area of the occupant's line of sight and send a corresponding signal to the AR display device. Alternatively or additionally, the occupant's limb can be determined at a predefined spatial distance from the virtual control element. In other words, depending on a current position of the virtual control element, the user can be given feedback that this hand is in the vicinity of an operable, virtual control element and the occupant can thus be encouraged to interact with the virtual control element. The displayed cursor can, for example, be designed visually depending on a recognized finger position of the user's hand. For example, fingers that are spread apart can be acknowledged by a first optical appearance of the cursor, while fingers that are brought together (pinched) can be acknowledged by a second optical appearance that differs from the first optical appearance. This means the user knows how the hand was currently detected by the optical sensor and can adjust the finger position if necessary or interact directly with the virtual control element.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Schnittstelle mittels des optischen Sensors eine vordefinierte Greif-Geste des Insassen in vordefinierter, räumlicher Beziehung zum virtuellen Bedienelement erkennen. Beispielsweise kann die Greif-Geste sich stets auf das nächstgelegene, virtuelle Bedienelement beziehen oder auf dasjenige virtuelle Bedienelement, zu welchem es eine vordefinierte Entfernung zumindest nicht überschreitet. Im Ansprechen auf das Ermitteln der Greif-Geste kann das virtuelle Bedienelement und/oder der Cursor optisch modifiziert werden. Auf diese Weise wird dem Anwender eine Rückmeldung darüber gegeben, dass seine Hand nun dem besagten virtuellen Bedienelement zugeordnet ist und sich zukünftige Bewegungen/Gesten mittels der Gliedmaße auf das angewählte, virtuelle Bedienelement beziehen werden.Preferably, the interface according to the invention can use the optical sensor to recognize a predefined gripping gesture of the occupant in a predefined, spatial relationship to the virtual control element. For example, the gripping gesture can always refer to the closest virtual control element or to the virtual control element to which it at least does not exceed a predefined distance. In response to determining the grasping gesture, the virtual control element and/or the cursor can be optically modified. In this way, the user is given feedback that his hand is now assigned to the virtual control element in question and that future movements/gestures using the limb will relate to the selected virtual control element.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anwenderschnittstelle zur Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage eines Fortbewegungsmittels durch einen Insassen des Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Anwenderschnittstelle ist beispielsweise als elektronisches Steuergerät ausgestaltet oder kann in einem elektronischen Steuergerät (insbesondere zusätzlich zu weiteren Funktionen) implementiert sein. Die Anwenderschnittstelle weist einen Dateneingang, eine Auswerteeinheit und einen Datenausgang auf. Auf diese Weise ist die Anwenderschnittstelle eingerichtet, mittels des Dateneingangs eine Oberfläche eines Innenraums des Fortbewegungsmittels optisch abzutasten oder entsprechende Daten vom Fortbewegungsmittel, einem Smartphone oder einem anderen Datenspeicher, insbesondere einem Server, zu erhalten. Dieser Vorgang könnte auch als Scan, Modellbildung eines Bestandteils der Innenraumoberfläche des Fortbewegungsmittels bzw. als Kalibrierung der Anwenderschnittstelle verstanden werden. Zusätzlich wird über den Dateneingang ein virtuelles Bedienelement für die Heiz-/Klimaanlage geladen. Insbesondere wird hierbei ein einer aktuellen Soll-Einstellung der Heiz-/Klimaanlage entsprechendes Design und insbesondere auch eine dem Soll-Wert entsprechende Raumposition zur Anzeige des virtuellen Bedienelementes vordefiniert. Mittels des Datenausgangs kann das virtuelle Bedienelement in vordefinierter, räumlicher Beziehung zu der Oberfläche mittels einer Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden.According to a second aspect of the present invention, a user interface is proposed for operating a heating/air conditioning system of a means of transport by an occupant of the means of transport. The user interface is designed, for example, as an electronic control device or can be implemented in an electronic control device (in particular in addition to other functions). The user interface has a data input, an evaluation unit and a data output. In this way, the user interface is set up to use the data input to optically scan a surface of an interior of the means of transport or to receive corresponding data from the means of transport, a smartphone or another data storage device, in particular a server. This process could also be understood as a scan, modeling of a component of the interior surface of the means of transport or as a calibration of the user interface. In addition, a virtual control element for the heating/air conditioning system is loaded via the data input. In particular, a design corresponding to a current target setting of the heating/air conditioning system and in particular also a room position corresponding to the target value for displaying the virtual control element are predefined. Using the data output, the virtual control element can be displayed in a predefined, spatial relationship to the surface using an augmented reality display device.
Die Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung ist insbesondere eine am Kopf des Anwenders festgelegte Einrichtung, welche eine transparente Anzeigevorrichtung bzw. einen transparenten Bildschirm aufweist. Derartige Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtungen können als Augmented-Reality-Brillen oder -Smartglasses bezeichnet werden. Häufig weisen diese einen optischen Sensor in ihrem Gehäuse auf, sodass zwischen der Anzeigeeinrichtung, einer Kopfposition des Anwenders und dem optischen Sensor stets eine vordefinierte, räumliche Beziehung gewährleistet bleibt. Mittels des Dateneingangs kann zudem eine vordefinierte Interaktion bzw. Manipulation des virtuellen Bedienelementes durch den Insassen ermittelt werden. Hierbei kann der zugeordnete Sensor eine Gliedmaße des Anwenders optisch erfassen und orten. Die durch den Sensor ermittelte Geste/Manipulation bezieht sich nun auf dasjenige virtuelle Bedienelement, welches während der ermittelten Geste/Manipulation der Gliedmaße virtuell nächstgelegen ist. Anschließend werden in Abhängigkeit der Geste/Manipulation vordefinierte Steuerbefehle mittels der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung generiert, um Einfluss auf die Betriebsweise, insbesondere Soll-Parameter der Heiz-/Klimaanlage zu generieren. Insbesondere kann das Fortbewegungsmittel diese Steuerbefehle von der Augmented-Reality-Anzeigeeinrichtung drahtlos oder drahtgebunden erhalten und seinerseits die Anpassung der Heiz-/Klimaanlage und ihre Betriebsparameter vornehmen. Auf diese Weise werden die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens derart ersichtlich in entsprechender Weise realisiert, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.The augmented reality display device is in particular a device fixed to the user's head, which has a transparent display device or a transparent screen. Such augmented reality display devices can be referred to as augmented reality glasses or smart glasses. These often have an optical sensor in their housing, so that a predefined spatial relationship is always guaranteed between the display device, a user's head position and the optical sensor. Using the data input, a predefined interaction or manipulation of the virtual control element by the occupant can also be determined. The assigned sensor can optically detect and locate a limb of the user. The gesture/manipulation determined by the sensor now refers to the virtual control element that is virtually closest to the limb during the determined gesture/manipulation. Subsequently, in Depends The ability of the gesture/manipulation generates predefined control commands using the augmented reality display device in order to influence the mode of operation, in particular target parameters of the heating/air conditioning system. In particular, the means of transport can receive these control commands from the augmented reality display device wirelessly or by wire and, in turn, can adapt the heating/air conditioning system and its operating parameters. In this way, the features, combinations of features and the resulting advantages of the method according to the invention are clearly implemented in a corresponding manner, so that reference is made to the above statements to avoid repetition.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Anwenderschnittstelle gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Das Fortbewegungsmittel kann als Pkw, Transporter, Lkw, Motorrad, Luft- und/oder Wasserfahrzeug ausgestaltet sein. Durch die erfindungsgemäße Anwenderschnittstelle ist auch das Fortbewegungsmittel imstande, die Merkmale, Merkmalskombinationen und Vorteile der obigen Aspekte zu verwirklichen.According to a third aspect of the present invention, a means of transportation is proposed which has a user interface according to the second-mentioned aspect of the invention. The means of transport can be designed as a car, van, truck, motorcycle, aircraft and/or watercraft. Through the user interface according to the invention, the means of transport is also able to realize the features, combinations of features and advantages of the above aspects.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen genauer erläutert. Hierzu zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels, an dessen Fahrerarbeitsplatz ein Anwender ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anwenderschnittstelle zur Ausführung eines erfindungsgemäß ausgestalteten Verfahrens verwendet; -
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Armaturenbretts mit virtuellem Bedienelement in einem ersten Betriebszustand; -
3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Armaturenbretts mit virtuellem Bedienelement in einem zweiten Betriebszustand; -
4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Armaturenbretts mit virtuellem Bedienelement in einem dritten Betriebszustand; und -
5 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bedienung einer Heiz-/Klimaanlage eines Fortbewegungsmittels durch einen Insassen.
-
1 a schematic representation of a means of transportation designed according to the invention, at whose driver's workplace a user uses an exemplary embodiment of a user interface according to the invention to carry out a method designed according to the invention; -
2 a schematic perspective view of a dashboard with a virtual control element in a first operating state; -
3 a schematic perspective view of a dashboard with a virtual control element in a second operating state; -
4 a schematic perspective view of a dashboard with a virtual control element in a third operating state; and -
5 a flowchart illustrating steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating a heating/air conditioning system of a means of transport by an occupant.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Im Armaturenbrett 1 des Fortbewegungsmittels 10 ist ein Luftausströmer 22 angeordnet. Zur Veranschaulichung der aktuellen Luftströmung wird ein virtuelles Bedienelement 23 in Form von Stromlinien dargestellt. Die Darstellung der Stromlinien erfolgen an derjenigen Position, welche mittels des optischen Sensors 3 als Bereich vor dem Luftausströmer 22 erkannt wurde. Neben dem Luftausströmer 22 wird ein weiteres virtuelles Bedienelement 24 in Form einer Kugel dargestellt, welche oberhalb des Armaturenbrettes 1 schwebt. Oben auf der Kugel ist ein PlusZeichen visualisiert, während unterhalb der Kugel ein Minus-Zeichen visualisiert ist. Der Insasse 4 kann nun durch Anheben oder Absenken des virtuellen Bedienelementes die Soll-Temperatur anheben bzw. vermindern. In der gezeigten Darstellung wird mittels des optischen Sensors 3 eine Gliedmaße 12 in Form einer Hand des Insassen 4 im Bereich der Stromlinien ermittelt. Im Ansprechen darauf wird ein Cursor 25 im Bereich der Fingerspitze virtuell veranschaulicht, welche den Insassen 4 darüber informiert, dass er mit dem virtuellen Bedienelement 23 eine Soll-Luftstromstärke des Luftausströmers 22 anpassen kann. Zieht der Insasse 4 den Cursor 25 zu sich hin (Doppelpfeil P) wird die Soll-Luftstromstärke erhöht, schiebt er den Cursor 25 in Richtung des Luftausströmers 22, wird die Soll-Luftstromstärke verringert. Starten kann der Insasse 4 die Darstellung der virtuellen Bedienelemente 23, 24 durch das Fokussieren herkömmlicher Bedienelemente 26, 27 für die Soll-Temperatur und die Soll-Luftstromstärke. Entweder wird nach Ablauf eines kurzen Timers (im Bereich 0,5 bis 2 sec.) nach Beginn des Fokussierens der Bedienelemente 26, 27 die Darstellung der virtuellen Bedienelemente 23, 24 gestartet oder durch Bestätigen des Fokussierens über Blinzeln, Kopfnicken, akustische Eingabe o.ä.An
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Armaturenbrettdashboard
- 22
- Augmented-Reality-AnzeigeeinrichtungAugmented reality display device
- 33
- Optischer SensorOptical sensor
- 44
- Insasseinmate
- 55
- DatenspeicherData storage
- 88th
- DateneingangData input
- 99
- Elektronisches SteuergerätElectronic control unit
- 1010
- FortbewegungsmittelMeans of transportation
- 1111
- DatenausgangData output
- 1212
- Gliedmaße des InsassenInmate's limb
- 1313
- Antenneantenna
- 2222
- LuftausströmerAir vents
- 23, 2423, 24
- Virtuelles BedienelementVirtual control element
- 2525
- Cursorcursor
- 26, 2726, 27
- Herkömmliche BedienelementeConventional controls
- 100 bis 600100 to 600
- VerfahrensschritteProcedural steps
- PP
- DoppelpfeilDouble arrow
Claims (11)
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-
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