WO2014040930A1 - Verfahren und vorrichtung zur bedienung einer kraftfahrzeugkomponente mittels gesten - Google Patents

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WO2014040930A1
WO2014040930A1 PCT/EP2013/068550 EP2013068550W WO2014040930A1 WO 2014040930 A1 WO2014040930 A1 WO 2014040930A1 EP 2013068550 W EP2013068550 W EP 2013068550W WO 2014040930 A1 WO2014040930 A1 WO 2014040930A1
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gesture
feedback signal
input means
output
hand
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PCT/EP2013/068550
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Inventor
Thomas Rosenstock
Alexander Stege
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Continental Automotive Gmbh
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017—Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B60K35/10—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B60K2360/146—
    • B60K2360/1464—
    • B60K2360/21—

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a motor vehicle component by means of gestures, wherein one of a hand of an operator, is detected in a three-dimensional operating space which is part of an interior of a motor vehicle from ⁇ guided gesture by means of an input means, in particular a hand or parts and a operating function associated with the detected gesture is executed. Furthermore, the invention relates to an operating unit of a motor vehicle for operating a motor vehicle component by means of gestures having the features of the independent device claim.
  • Motor vehicle components can be operated in different ways. There is a widespread operation with me ⁇ chanical and electromechanical controls such as switches, turntable or turn / push control. Also the operation of
  • Touch pads used with which motor vehicle components can be operated comfortably In the case of the latter, the operation can then also take place, for example, by means of a handwritten input of letters or characters.
  • gestures which may be, for example, finger or hand gestures
  • the gestures are detected and converted into an operating function.
  • the gestures can be executed in several stages, for example to select a specific entry within a list and then to activate a specific function with respect to this list entry.
  • an acoustic feedback which refers to the gesture itself. For example, feedback on synthesized speech is provided with respect to a recognized gesture.
  • the gesture must usually be executed in a predefined three-dimensional control room.
  • This operating space is part of the motor vehicle interior, but the limits of this operating space for an operator, in particular the driver of the motor vehicle, are not recognizable. For the operator, therefore, the uncertainty remains whether he is in the execution of the gesture at all in the intended three-dimensional control room.
  • Motor vehicle component by means of gestures is detected by means of an input means, in particular a hand or parts of a hand of an operator in a three-dimensional control room, which is part of an interior of a motor vehicle, executed gesture executed and associated with the detected gesture control function, wherein a feedback signal is output as soon as the input means enters or has entered the three-dimensional operating space from the outside.
  • the feedback signal can be output in particular acoustically or optically.
  • a haptic feedback signal is possible.
  • the generation of the feedback signal is possible in different variants.
  • the feedback signal can z. B. are generated when the input means has completely entered the three-dimensional operating space, so that immediately a gesture can be performed.
  • the feedback signal can also be generated as soon as a first subarea, for example a fingertip of a hand, enters the three-dimensional operating space.
  • the operator gets the feedback already before the input means is not at any dreidi ⁇ dimensional control room.
  • the feedback signal may be different in the control room with only partial entry of the input means in relation to the case of the complete entry of the input means in the control room.
  • an acoustic signal can be output from the entry of a fingertip into the control room, the frequency of which increases or decreases until the input means has completely entered the control room.
  • a movement and / or a state of the input means can be detected and corresponding parameters extracted.
  • the extracted parameters can be compared with stored gesture parameters and with sufficient agreement of the extracted parameters with stored gesture parameters of a gesture, a control function associated with this gesture can be selected.
  • an optical feedback signal can be provided in particular a visual display in the primary field of vision of the driver of the motor vehicle, which illuminates, for example, upon entry of the input means in the control room or their color changes upon entry of the input means in the control room.
  • a change in color can For example, be configured such that when entering a portion of the input means in the control room yellow-orange light is emitted, which changes with increasing entry of the input means in the control room via yellow to green, with green light, the input means has fully entered the control room and a gesture can be performed.
  • the feedback signal can be output as long as the input means is in the three-dimensional control room and no gesture has yet been detected. This gives the operator the feedback that the execution of a gesture is possible. If the output of the feedback signal is terminated after a gesture has been detected, the operator also receives feedback about the recognition of the gesture. Alternatively, upon detection of a gesture, a changed feedback signal can also be output in order to give the operator an appropriate indication. In particular, the operating function associated with the detected gesture can be output in spoken form.
  • the operator receives the same response as long as the input means is in the dreidi ⁇ dimensional control room.
  • the feedback signal is output as a variable acoustic feedback ⁇ designal, then it will be signaled to the operator via the change of the acoustic feedback signal that he is approaching an edge region of the three-dimensional control room. In this case, the operator receives a further indication of the limits of the control room.
  • the acoustic feedback signal can be outputted with variable frequency depending on a speed of movement of a ⁇ transfer means or a position of the input means in the three-dimensional ⁇ control room.
  • the feedback signal can also be output with variable volume in these cases.
  • the input means an operator's hand
  • the acoustic feedback signal can be output with a THD factor in depen ⁇ dependence from an opening state of the hand. In other words, the harmonic distortion factor depends on whether the hand is open or closed.
  • the acoustic feedback signal is only output if an activation step has already been carried out.
  • an activation step either the acoustic feedback itself can be switched on or off or the system can be activated.
  • a cancel gesture may be provided, broken the acoustic feedback signal from ⁇ when detected gesture abort and the gesture input is terminated.
  • An operating unit according to the invention of a motor vehicle for operating a motor vehicle component by means of gestures has means
  • an input means for detecting a movement of an input means, in particular a hand or parts of a hand of an operator in a three-dimensional control room, which is part of an interior of the motor vehicle,
  • the Be ⁇ diene unit further comprises a feedback unit, which is adapted to generate a feedback signal as soon as the
  • Input means from the outside in the three-dimensional control room occurs or has occurred.
  • the invention exporting ⁇ approximately embodiment explained below with reference to the figure and a closer. 1 is a schematic diagram of the arrangement of the control room,
  • FIG. 2 is a block diagram of a control unit.
  • a motor vehicle interior 1 is shown schematically as a cuboid.
  • a three-dimensional control room 2 monitored by a sensor, in particular a camera, is arranged, which has no visible boundary.
  • gestures can be performed in a known manner by means of a hand 3, by means of which a motor vehicle component can be operated.
  • Control room 2 is arranged for example in the vicinity of a center console of the motor vehicle to be easily accessible to the driver. If the operator's hand 3, in particular of the driver, enters the control room 2, a feedback signal is generated in order to give the operator corresponding feedback. This ensures that the operator can reliably recognize that his hand 3 is in the operating room 2.
  • the feedback signal is generated when the hand 3 is completely in the control room 2, so that gestures can be executed directly.
  • the feedback signal is already output when a fingertip of the hand 3 enters the control room 2. In this case, the operator receives an early feedback that a hand now enters the control room 2, but has not yet fully entered.
  • the feedback signal from the entrance of the fingertip in the control room 2 can be issued varied until the complete entry of the hand 3 in the control room 2, so that the operator receives a corresponding feedback. If the feedback signal is output acoustically, for example, the frequency of the acoustic signal can be from entering the fingertip into the control room 2 until the complete hand 3 enters the control room 2 Feedback signal continuously increased or decreased. If the hand 3 completely entered the control room 2, then the frequency is kept constant. If a gesture is detected after entering the hand 3 in the control room 2, an altered feedback signal is output to signal to the operator that the gesture has been detected. An altered acknowledgment signal may in particular also consist of a reproduction of the selected operating function.
  • the voice output "volume increase” or “the volume is increased” can be output as acoustic feedback
  • the audible feedback signal can also be issued with variable frequency or variable volume depending on a speed of movement of the hand 3 or a position of the hand 3 in the three-dimensional control room 2. This allows the operator more information about the
  • an optical feedback signal can also be provided as the feedback signal.
  • a colored light ⁇ display may be provided. If the hand 3 is completely in the control room 2, this light display can imitate green light to signal the driver that he can start with the input of the gesture. With only partial entry of the hand 3 in the control room 2, a deviating light color can be output to signal this condition to the driver.
  • the optical feedback can be output via a head-up display.
  • a demolition gesture is provided with which the previously selected by gesture operating function can be canceled. This demolition gesture can also be used if the hand 3 consciously enters the operating room 2, but no operating gesture is to be performed. In this case, the return signal can be terminated by the cancel gesture.
  • Fig. 2 is a block diagram of a control unit for
  • a gesture sensor 4 which is arranged in the interior 1 of the motor vehicle and monitors the control room 2, a three-dimensional image of the operating area ⁇ 2 is received.
  • the gesture sensor 4 is therefore in particular a camera or a camera system.
  • the gesture sensor 4 is connected to a gesture recognizer 5.
  • segmentation takes place in the gesture sensor 5, ie the image component of the hand 3 is separated from the background image.
  • the gesture recognizer 5 generates a list of information, for example about the orientation of the hand or the individual fingers and the movement of the hand or the fingers.
  • These parameters are supplied to the parameter extraction module 6, which extracts from the information provided by the gesture recognizer 5 or parameters, the parameters required for the gesture recognition.
  • a position of the hand 3 extracted by the parameter extraction module 6 is supplied to a gesture space discriminator 7.
  • the gesture room discriminator 7 it is checked whether the hand 3 is located inside the control room 2.
  • the gesture sensor 4 By the gesture sensor 4, a room is monitored, which is larger than the control room 2, but this space is not sharply demarcated. For reliable detection of a gesture, therefore, the delimited control room 2 is defined.
  • the parameter extraction module 6 is furthermore connected to a function selection module by an assignment of a function selection to extracted parameters or the detected gesture thereby occurs.
  • about thenossaus ⁇ selection module 8 the corresponding operating function is thus selected from ⁇ and activated.
  • the function selection in the function selection module 8 takes place only when the hand 3 is in the control room 2, that is, the gesture has also been performed in the control room 2. The corresponding information on this is obtained by the function selection module 8 from the gesture space discriminator 7.
  • the parameter extraction module 6 is connected to an acoustic feedback module 9.
  • an acoustic signal is generated and ⁇ given as soon as the hand 3 enters the control room 2.
  • the release for the output of the feedback signal receives the acoustic feedback module 9 of the gesture space discriminator 7.
  • the return ⁇ reporting module 9 also derive the type of acoustic feedback, z. As a signal with increasing frequency from the entrance of the hand 2 in the control room. 3
  • At least some of the mentioned modules are wholly or partially formed as part of a computer program that runs on a microprocessor unit.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten, bei dem eine mittels eines Eingabemittels, insbesondere einer Hand (3) oder Teilen einer Hand (3) eines Bedieners, in einem dreidimensionalen Bedienraum (2), der Bestandteil eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges ist, ausgeführte Geste detektiert wird, und eine mit der erkannten Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgeführt wird, wobei ein Rückmeldesignal ausgegeben wird, sobald das Eingabemittel von außen in den dreidimensionalen Bedienraum eintritt oder eingetreten ist.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Bedienung einer Kraftfahrzeug- komponente mittels Gesten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten, bei dem eine mittels eines Eingabemittels, insbesondere einer Hand oder Teilen einer Hand eines Bedieners, in einem dreidimensionalen Bedienraum, der Bestandteil eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs ist, aus¬ geführte Geste detektiert wird und eine mit der erkannten Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Bedieneinheit eines Kraftfahrzeuges zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs.
Kraftfahrzeugkomponenten können auf unterschiedliche Weise bedient werden. Weit verbreitet ist die Bedienung über me¬ chanische bzw. elektromechanische Bedienelemente wie Schalter, Drehsteller oder Dreh-/Drücksteller . Auch die Bedienung von
Kraftfahrzeugkomponenten mittels Sprache ist bereits im Einsatz . Zudem werden in Kraftfahrzeugen auch Touch-Screens und
Touch-Pads eingesetzt, mit denen Kraftfahrzeugkomponenten komfortabel bedient werden können. Bei letzteren kann die Bedienung dann beispielsweise auch mittels handschriftlicher Eingabe von Buchstaben oder Zeichen erfolgen.
Desweiteren ist die Bedienung von Kraftfahrzeugkomponenten mittels Gesten grundsätzlich bekannt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der WO 2009/155465 AI beschrieben. Die Gesten, bei denen es sich beispielsweise um Finger- oder Handgesten handeln kann, werden detektiert und in eine Bedienfunktion umgesetzt. Die Gesten können mehrstufig ausgeführt sein, um beispielsweise innerhalb einer Liste einen bestimmten Eintrag auszuwählen und danach eine bestimmte Funktion bezüglich dieses Listeneintrages zu aktivieren. Für Grundfunktionen, wie beispielsweise die Einstellung einer Lautstärke, sind einfache Gesten vorgesehen, so dass die Wahl der Bedienschritte in diesem Fall minimiert ist . In dem dort beschriebenen System ist auch eine akustische Rückmeldung vorgesehen, die sich auf die Geste selbst bezieht. So ist beispielsweise hinsichtlich einer erkannten Geste eine Rückmeldung mittels synthetisierter Sprache vorgesehen .
Die Ausführung der Geste muss in der Regel in einem vordefinierten dreidimensionalen Bedienraum erfolgen. Dieser Bedienraum ist Teil des Kraftfahrzeuginnenraumes, jedoch sind die Grenzen dieses Bedienraumes für einen Bediener, insbesondere den Fahrer des Kraftfahrzeuges, nicht erkennbar. Für den Bediener bleibt daher die Unsicherheit, ob er sich bei der Ausführung der Geste überhaupt in dem vorgesehenen dreidimensionalen Bedienraum befindet.
Hier setzt nun die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, den Bediener bei der Erkennung des dreidimensionalen Bedienraumes zu unterstüt zen .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. eine Bedieneinheit mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bedienung einer
Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten wird eine mittels eines Eingabemittels, insbesondere einer Hand oder Teilen einer Hand eines Bedieners, in einem dreidimensionalen Bedienraum, der Bestandteil eines Innenraumes eines Kraftfahrzeuges ist, aus- geführte Geste detektiert und eine mit der erkannten Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgeführt, wobei ein Rückmeldesignal ausgegeben wird, sobald das Eingabemittel von außen in den dreidimensionalen Bedienraum eintritt oder eingetreten ist. Das Rückmeldesignal kann insbesondere akustisch oder optisch ausgegeben werden. Weiterhin ist auch ein haptisches Rückmeldesignal möglich. Die Erzeugung des Rückmeldesignals ist in unterschiedlichen Varianten möglich. Das Rückmeldesignal kann z. B. dann erzeugt werden, wenn das Eingabemittel vollständig in den dreidimen- sionalen Bedienraum eingetreten ist, so dass sofort eine Geste ausgeführt werden kann. Das Rückmeldesignal kann aber auch dann erzeugt werden, sobald ein erster Teilbereich, beispielsweise eine Fingerspitze einer Hand in den dreidimensionalen Bedienraum eintritt. In diesem Fall bekommt der Bediener die Rückmeldung bereits, bevor sich das Eingabemittel vollständig im dreidi¬ mensionalen Bedienraum befindet. Aufgrund der Bewegungsrichtung des Eingabemittels ist für den Bediener jedoch schon ersichtlich, in welche Richtung er das Eingabemittel weiter bewegen muss, damit dieses vollständig in den dreidimensionalen Bedienraum eintritt. Bei dieser zweiten Variante kann das Rückmeldesignal bei nur teilweisem Eintritt des Eingabemittels in den Bedienraum unterschiedlich sein gegenüber dem Fall des vollständigen Eintritts des Eingabemittels in dem Bedienraum. Beispielsweise kann ab dem Eintritt einer Fingerkuppe in den Bedienraum ein akustisches Signal ausgegeben werden, dessen Frequenz ansteigt oder abnimmt, bis das Eingabemittel vollständig in den Bedienraum eingetreten ist.
Zur Detektion der Geste können eine Bewegung und/oder ein Zustand des Eingabemittels detektiert und entsprechende Parameter extrahiert werden. Die extrahierten Parameter können mit abgespeicherten Gestenparametern verglichen werden und bei hinreichender Übereinstimmung der extrahierten Parameter mit abgespeicherten Gestenparametern einer Geste kann eine mit dieser Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgewählt werden.
Ist ein optisches Rückmeldesignal vorgesehen, so kann hierzu insbesondere eine optische Anzeige im primären Sichtbereich des Fahrers des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein, die beispielsweise bei Eintritt des Eingabemittels in den Bedienraum aufleuchtet oder deren Farbe sich bei Eintritt des Eingabemittels in den Bedienraum verändert. Eine Veränderung der Farbe kann bei- spielsweise derart ausgestaltet sein, dass bei Eintritt eines Teilbereiches des Eingabemittels in den Bedienraum gelb-oranges Licht ausgesendet wird, das mit zunehmendem Eintritt des Eingabemittels in den Bedienraum über Gelb zu Grün hin wechselt, wobei bei grünem Licht das Eingabemittel vollständig in den Bedienraum eingetreten ist und eine Geste ausgeführt werden kann.
Das Rückmeldesignal kann ausgegeben werden, solange sich das Eingabemittel in dem dreidimensionalen Bedienraum befindet und noch keine Geste detektiert worden ist. Hierdurch erhält der Bediener die Rückmeldung, dass die Ausführung einer Geste möglich ist. Wird die Ausgabe des Rückmeldesignales nach Erkennung einer Geste beendet, so erhält der Bediener zudem die Rückmeldung über die Erkennung der Geste. Alternativ kann bei Erkennen einer Geste auch ein verändertes Rückmeldesignal ausgegeben werden, um den Bediener einen entsprechenden Hinweis zu geben. Insbesondere kann die mit der erkannten Geste verknüpfte Bedienfunktion in gesprochener Form ausgegeben werden.
Wird das Rückmeldesignal als kontinuierliches akustisches Rückmeldesignal ausgegeben, so erhält der Bediener dieselbe Rückmeldung, solange sich das Eingabemittel in dem dreidi¬ mensionalen Bedienraum befindet.
Wird das Rückmeldesignal als variables akustisches Rückmel¬ designal ausgegeben, so dann über die Veränderung des akustischen Rückmeldesignales dem Bediener signalisiert werden, dass er sich einem Randbereich des dreidimensionalen Bedienraumes nähert. In diesem Fall erhält der Bediener einen weiteren Hinweis auf die Grenzen des Bedienraumes.
Das akustische Rückmeldesignal kann mit variabler Frequenz in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit der Bewegung des Ein¬ gabemittels oder einer Position des Eingabemittels im drei¬ dimensionalen Bedienraum ausgegeben werden. Alternativ kann das Rückmeldesignal in diesen Fällen auch mit variabler Lautstärke ausgegeben werden. Ist das Eingabemittel eine Hand des Bedieners, so kann das akustische Rückmeldesignal mit einem Klirr-Faktor im Abhän¬ gigkeit von einem Öffnungszustand der Hand ausgegeben werden. Mit anderen Worten hängt der Klirr-Faktor davon ab, ob die Hand offen oder geschlossen ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das akustische Rückmeldesignal nur dann ausgegeben wird, wenn zuvor ein Aktivie- rungsschritt durchgeführt wurde. Durch diesen Aktivierungs¬ schritt kann entweder die akustische Rückmeldung selbst ein- bzw. ausgeschaltet werden oder auch das System aktiviert werden.
Weiterhin kann eine Abbruchgeste vorgesehen sein, wobei bei detektierter Abbruchgeste das akustische Rückmeldesignal ab¬ gebrochen und die Gesteneingabe beendet wird. Somit kann bei versehentlichem Eintreten des Eingabemittels in den dreidimensionalen Bedienraum der Vorgang frühzeitig abgebrochen werden .
Eine erfindungsgemäße Bedieneinheit eines Kraftfahrzeuges zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten weist Mittel auf
zur Detektion einer Bewegung eines Eingabemittels, insbe- sondere einer Hand oder Teilen einer Hand eines Bedieners in einem dreidimensionalen Bedienraum, der Bestandteil eines Innenraumes des Kraftfahrzeuges ist,
- zur Extraktion von Zustands- und/oder Bewegungsparametern des Eingabemittels ,
- zum Vergleich der extrahierten Parameter mit abgespeicherten Gestenparametern von Gesten,
- zur Auswahl einer mit einer erkannten Geste verknüpften Bedienfunktion der Kraftfahrzeugkomponente, wobei die Be¬ dieneinheit weiterhin eine Rückmeldeeinheit aufweist, die zur Erzeugung eines Rückmeldesignals ausgebildet ist, sobald das
Eingabemittel von außen in dem dreidimensionalen Bedienraum eintritt oder eingetreten ist. Die Erfindung nachfolgend anhand der Figur und eines Ausfüh¬ rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Anordnung des Bedienraumes,
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Bedieneinheit.
In Fig. 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeuginnenraum 1 als Quader dargestellt. Innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraumes 1 ist ein von einem Sensor, insbesondere einer Kamera, überwachter dreidimensionaler Bedienraum 2 angeordnet, der keine sichtbare Begrenzung aufweist. Innerhalb des Bedienraumes 2 können mittels einer Hand 3 in bekannter Weise Gesten ausgeführt werden, mittels derer eine Kraftfahrzeugkomponente bedient werden kann. Der
Bedienraum 2 ist beispielsweise in der Nähe einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeuges angeordnet, um für den Fahrer gut erreichbar zu sein. Tritt die Hand 3 des Bedieners, insbesondere des Fahrers, in den Bedienraum 2 ein, so wird ein Rückmeldesignal erzeugt, um dem Bediener eine entsprechende Rückmeldung zu geben. Hierdurch wird erreicht, dass der Bediener sicher erkennen kann, dass sich seine Hand 3 in dem Bedienraum 2 befindet. In einer ersten Variante wird das Rückmeldesignal dann erzeugt, wenn sich die Hand 3 vollständig in dem Bedienraum 2 befindet, so dass un- mittelbar Gesten ausgeführt werden können. In einer anderen Ausführungsform wird das Rückmeldesignal bereits ausgegeben, wenn eine Fingerkuppe der Hand 3 in den Bedienraum 2 eintritt. In diesem Fall erhält der Bediener eine frühzeitige Rückmeldung darüber, dass eine Hand nun in dem Bedienraum 2 eintritt, jedoch noch nicht vollständig eingetreten ist. Bei dieser Ausführungsform kann das Rückmeldesignal vom Eintritt der Fingerkuppe in den Bedienraum 2 bis zum vollständigen Eintritt der Hand 3 in den Bedienraum 2 variiert ausgegeben werden, so dass der Bediener eine entsprechende Rückmeldung erhält. Wird das Rückmeldesignal beispielsweise akustisch ausgegeben, so kann vom Eintreten der Fingerkuppe in den Bedienraum 2 bis zum Eintreten der kompletten Hand 3 in den Bedienraum 2 die Frequenz des akustischen Rückmeldesignals kontinuierlich erhöht oder erniedrigt werden. Ist die Hand 3 vollständig in dem Bedienraum 2 eingetreten, so wird die Frequenz dann konstant gehalten. Wird nach Eintritt der Hand 3 in den Bedienraum 2 eine Geste detektiert, so wird ein verändertes Rückmeldesignal ausgegeben, um dem Bediener zu signalisieren, dass die Geste erkannt worden ist. Ein verändertes Rückmeldesignal kann insbesondere auch in einer Wiedergabe der ausgewählten Bedienfunktion bestehen. Wird durch die Geste beispielsweise eine Funktion zur Erhöhung der Lautstärke eines Autoradios aktiviert, so kann als akustische Rückmeldung die Sprachausgabe "Lautstärke erhöhen" oder „die Lautstärke wird erhöht" ausgegeben werden. Befindet sich die Hand 3 in den Bedienraum 2 und wurde noch keine Geste erkannt, so kann das akustische Rückmeldesignal auch mit variabler Frequenz oder variabler Lautstärke in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit der Bewegung der Hand 3 oder einer Position der Hand 3 im dreidimensionalen Bedienraum 2 ausgegeben werden. Hierdurch kann der Bediener weitere Informationen über den
Bedienvorgang erhalten, beispielsweise, dass sich die Hand 3 der äußeren Begrenzung des Bedienraums 2 nähert und somit die Gefahr besteht, dass die Hand 3 den Bedienraum 2 verlässt und die Geste nicht vollständig erfasst werden kann.
Als Rückmeldesignal kann insbesondere auch ein optisches Rückmeldesignal vorgesehen sein. In diesem Fall kann im primären Sichtbereich des Fahrers beispielsweise eine farbige Leucht¬ anzeige vorgesehen sein. Befindet sich die Hand 3 vollständig im Bedienraum 2, so kann diese Leuchtanzeige grünes Licht imitieren, um den Fahrer zu signalisieren, dass er mit der Eingabe der Geste beginnen kann. Bei nur teilweisem Eintritt der Hand 3 in dem Bedienraum 2 kann eine davon abweichende Lichtfarbe ausgegeben werden, um auch diesen Zustand dem Fahrer zu signalisieren. Alternativ kann die optische Rückmeldung über ein Head-Up- Display ausgegeben werden. Um bei versehentlicher Ausführung einer Geste im Bedienraum 2 die Ausführung der entsprechenden Bedienfunktion stoppen zu können, ist insbesondere eine Abbruchgeste vorgesehen, mit der die zuvor per Geste ausgewählte Bedienfunktion annulliert werden kann. Diese Abbruchgeste kann auch dann genutzt werden, wenn die Hand 3 zwar bewusst in den Bedienraum 2 eintritt, jedoch keine Bediengeste ausgeführt werden soll . In diesem Fall kann durch die Abbruchgeste das Rückgabesignal beendet werden. In Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Bedieneinheit zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben. Über einen Gestensensor 4, der im Innenraum 1 des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und den Bedienraum 2 überwacht, wird ein drei¬ dimensionales Bild des Bedienraumes 2 aufgenommen. Bei dem Gestensensor 4 handelt es sich daher insbesondere um eine Kamera bzw. ein Kamerasystem. Ausgangsseitig ist der Gestensensor 4 mit einem Gestenerkenner 5 verbunden. In dem Gestensensor 5 findet insbesondere eine Segmentierung statt, d. h. der Bildbestandteil der Hand 3 wird von dem Hintergrundbild getrennt. Der Gesten- erkenner 5 erzeugt eine Liste mit Informationen, beispielsweise über die Orientierung der Hand oder der einzelnen Finger sowie die Bewegung der Hand bzw. der Finger. Diese Parameter werden dem Parameterextraktionsmodul 6 zugeführt, das aus den von dem Gestenerkenner 5 zur Verfügung gestellten Informationen bzw. Parametern, die für die Gestenerkennung erforderlichen Parameter extrahiert. Eine von dem Parameterextraktionsmodul 6 extrahierte Position der Hand 3 wird einem Gestenraumdiskriminator 7 zugeführt. In dem Gestenraumdiskriminator 7 wird geprüft, ob sich die Hand 3 innerhalb des Bedienraumes 2 befindet. Durch den Gestensensor 4 wird ein Raum überwacht, der größer ist als der Bedienraum 2, jedoch ist dieser Raum nicht scharf abgegrenzt. Zur sicheren Erkennung einer Geste wird daher der abgegrenzte Bedienraum 2 definiert. Das Parameterextraktionsmodul 6 ist ausgangsseitig weiterhin mit einem Funktionsauswahlmodul verbunden, indem eine Zuordnung einer Funktionsauswahl zu extrahierten Parametern bzw. der dadurch detektierten Geste erfolgt. Über das Funktionsaus¬ wahlmodul 8 wird somit die entsprechende Bedienfunktion aus¬ gewählt und aktiviert.
Die Funktionsauswahl im Funktionsauswahlmodul 8 erfolgt nur dann, wenn die Hand 3 sich im Bedienraum 2 befindet, das heißt die Geste auch im Bedienraum 2 ausgeführt worden ist. Die entsprechende Information hierzu erhält das Funktionsauswahl¬ modul 8 von dem Gestenraumdiskriminator 7.
Weiterhin ist das Parameterextraktionsmodul 6 mit einem akustischen Rückmeldemodul 9 verbunden. Über das akustische Rückmeldemodul 9 wird ein akustisches Signal erzeugt und aus¬ gegeben, sobald die Hand 3 in den Bedienraum 2 eintritt. Die Freigabe zur Ausgabe des Rückmeldesignals erhält das akustische Rückmeldemodul 9 von dem Gestenraumdiskriminator 7. Aus den vom Parameterextraktionsmodul 6 erhaltenen Parametern kann das Rück¬ meldemodul 9 zudem die Art der akustischen Rückmeldung ableiten, z. B. ein Signal mit ansteigender Frequenz ab dem Eintritt der Hand 2 in den Bedienraum 3.
Zumindest einige der genannten Module, wie beispielsweise der Gestenerkenner 5, das Parameterextraktionsmodul 6 und der Gestenraumdiskriminator 7, sind ganz oder teilweise als Bestandteil eines Computerprogramms ausgebildet, das auf einer Mikroprozessoreinheit abläuft.

Claims

Verfahren zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten, bei dem eine mittels eines Eingabemittels, insbesondere einer Hand (3) oder Teilen einer Hand eines Bedieners, in einem dreidimensionalen Bedienraum (2), der Bestandteil eines Innenraums (2) eines Kraftfahrzeugs ist, ausgeführte Geste detektiert wird und eine mit der er¬ kannten Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Rückmeldesignal ausgegeben wird, sobald das Eingabemittel von außen in den dreidimensionalen Bedienraum (2) eintritt oder eingetreten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Detektion der Geste
eine Bewegung und/oder ein Zustand des Eingabemittels detektiert und entsprechende Parameter extrahiert werden,
die extrahierten Parameter mit abgespeicherten Gestenparametern verglichen werden,
bei hinreichender Übereinstimmung der extrahierten Parameter mit abgespeicherten Gestenparametern einer Geste eine mit dieser Geste verknüpfte Bedienfunktion ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rück¬ meldesignal ausgegeben wird, solange sich das Eingabemittel in dem dreidimensionalen Bedienraum (2) befindet und noch keine Geste detektiert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgabe des Rückmeldesignals abgebrochen oder ein verändertes Rückmeldesignal ausge¬ geben wird sobald eine Geste detektiert worden ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rück¬ meldesignal als akustisches, optisches oder haptisches Rückmeldesignal ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rückmeldesignal als kontinu¬ ierliches akustisches Rückmeldesignal ausgegeben wird
Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Rückmeldesignal als variables akustisches Rückmeldesignal ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das akustische Rückmeldesignal mit variabler Frequenz in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit der Bewegung des Eingabemittels oder einer Position des Eingabemittels im dreidimensionalen Bedienraum (2) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das akustische Rückmelde¬ signal mit variabler Lautstärke in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit der Bewegung des Eingabemittels oder von der Position des Eingabemittels im dreidimensionalen Bedienraum (2) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Eingabemittel eine Hand (3) ist und das akustische Rückmeldesignal mit einem Klirrfaktor in Abhängigkeit von einem Öffnungszustand der Hand (3) ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Aktivie- rungsschritt , wobei das Rückmeldesignal nur dann aus- gegeben wird, wenn der Aktivierungsschritt durchgeführt wurde .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die abge¬ speicherten Gesten eine Abbruchgeste beinhalten und bei detektierter Abbruchgeste das Rückmeldesignal abgebrochen und/oder die Gesteneingabe beendet wird.
Bedieneinheit eines Kraftfahrzeugs zur Bedienung einer Kraftfahrzeugkomponente mittels Gesten mit Mitteln
zur Detektion einer Bewegung eines Eingabemittels, insbesondere einer Hand (3) oder Teilen einer Hand eines Bedieners, in einem dreidimensionalen Bedienraum (2), der Bestandteil eines Innenraums (1) des Kraftfahrzeuges ist ,
- zur Extraktion von Zustands- und/oder Bewegungsparametern des Eingabemittels,
zum Vergleich der extrahierten Parameter mit abgespeicherten Gestenparametern von Gesten,
- zur Auswahl einer mit einer erkannten Geste verknüpften Bedienfunktion der Kraftfahrzeugkomponente,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Rückmeldeeinheit (9), die zur Erzeugung eines Rückmeldesignals ausgebildet ist, sobald das Eingabemittel von außen in den dreidi¬ mensionalen Bedienraum (2) eintritt oder eingetreten ist.
Bedieneinheit nach Anspruch 13, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , dass sie zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgelegt ist
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