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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein System zum Steuern einer Funktionseinheit, insbesondere eines Kraftwagens, der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.
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Die
US 2011 10 9880 A1 und die
US 2011 001 9874 A1 zeigen jeweils ein System mit einer Blickerfassungseinrichtung, mittels welcher die Blickrichtung eines Nutzers bestimmt werden kann. Mittels der Blickerfassungseinrichtung kann bestimmt werden, auf welchem Bereich einer Anzeigeeinrichtung der Blick eines Nutzers gerichtet ist. Je nachdem welches Objekt bzw. welchen Bereich der Nutzer betrachtet, kann er eine Auswahl eines entsprechenden Bereiches durch ein Blinzeln bestätigen.
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Die
US 2008 021 2831 A1 zeigt eine Fernbedienungseinrichtung, mittels welcher der Gesichtsausdruck eines Nutzers erfasst werden kann. Innerhalb eines Detektionsbereichs können Veränderungen des Gesichtsausdrucks des Nutzers, wie beispielsweise ein Blinzeln, erfasst und zur Steuerung der Fernbedienungseinrichtung genutzt werden, mittels welcher beispielsweise ein Aufnahmebereich einer Kamera vergrößert oder verkleinert werden kann.
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Die
DE 10 2004 063 566 A1 zeigt ein System, mittels welchem Augenbewegungen eines Nutzers, wie beispielsweise unterschiedliche Blinzelmuster oder dergleichen, erfasst und diesen zugeordnete Steuerungsbefehle zugewiesen werden können, so dass in Abhängigkeit von den erfassten Augenbewegungen des Nutzers eine elektrische Vorrichtung, wie beispielsweise ein Ofen, gesteuert werden kann.
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Die
US 2010 018 2232 zeigt eine Anzeigeeinrichtung, auf welcher ein Zeiger in Abhängigkeit von einer erfassten Blickrichtung bewegt bzw. gesteuert werden kann. Ein Verschieben des Zeigers kann zudem in Abhängigkeit von einem erfassten Blinzeln des Nutzers ausgeführt werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie ein System zum blickrichtungsabhängigen Steuern einer Funktionseinheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem eine verbesserte Steuerung einer solchen Funktionseinheit ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein System zum Steuern einer Funktionseinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern einer Funktionseinheit, insbesondere eines Kraftwagens, umfasst die nachfolgenden Schritte:
- – automatisches Erfassen mittels einer Blickerfassungseinrichtung, ob der Blick eines Nutzers auf einen der Funktionseinheit zugeordneten Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung gerichtet ist;
- – falls erfasst worden ist, dass der Blick auf den Anzeigebereich gerichtet ist: Überprüfen, ob ein vorgegebenes Blinzelmuster durch den Nutzer ausgeführt wird;
- – falls erfasst worden ist, dass der Nutzer das vorgegebene Blinzelmuster ausgeführt hat: Aktivieren einer Steuerungsfunktion zum Steuern der Funktionseinheit.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass als Blinzelmuster ein Doppelblinzeln des Nutzers vorgegeben ist. Mit anderen Worten ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Aktivierung der besagten Steuerungsfunktion der betreffenden Funktionseinheit ausschließlich nur dann überhaupt aktiviert wird, wenn ein Doppelblinzeln des Nutzers erfasst worden ist. Unter einer Aktivierung der Steuerungsfunktion kann dabei auch eine Auswahlbestätigung in dem Sinne verstanden werden, dass eine Auswahl der betreffenden Funktionseinheit bzw. der zur Funktionseinheit zugehörige Anzeigebereich zur Steuerung der Funktionseinheit ausgewählt wird.
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Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass gerade ein Doppelblinzeln zum Bestätigen einer Auswahl für einen Nutzer besonders intuitiv ist, da solche doppelt hintereinander ausgeführten Aktionen beispielsweise im Umgang mit Computern geläufig sind, beispielsweise in Form eines Doppelklicks mit einer Computer-Maus, um eine gewünschte Aktion zu bestätigen bzw. auszuwählen. Des Weiteren ist vorzugsweise ein solches Doppelblinzeln vorgegeben, welches keinem natürlichen bzw. üblicherweise ausgeführten Blinzelmuster eines Nutzers entspricht, um ungewollte Aktivierungen der besagten Steuerungsfunktion bei einer Fokussierung des Anzeigebereichs zu vermeiden.
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Es wird also gerade ein in der normalen Physiologie nicht auftretendes Doppelblinzeln als Auswahlbestätigung verwendet. Unter einer Steuerungsfunktion können dabei unterschiedlichste Steuerungsfunktionen je nach Art der betreffenden Funktionseinheit verstanden werden. Bei der Funktionseinheit kann es sich beispielsweise um eine Klimaautomatik, einen Bordcomputer, eine Stereoanlage oder dergleichen eines Kraftwagens handeln. Alternativ kann es sich bei der Funktionseinheit auch beispielsweise um eine Applikation auf einem mobilen Endgerät, einem stationären Computer oder dergleichen handeln. Das Aktivieren einer Steuerungsfunktion kann beispielsweise bedeuten, dass die betreffende Funktionseinheit mittels eines Steuerungselements nun gesteuert werden kann, alternativ ist es aber auch denkbar, dass beispielsweise eine Sprachsteuerung zur Steuerung der betreffenden Funktionseinheit aktiviert oder auch eine blickrichtungsabhängige Steuerung der Funktionseinheit durch eine entsprechende Erfassung der Augenbewegungen des Nutzers erfolgen kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach einer Aktivierung der Steuerungsfunktion ein listenartiger Menüaufbau des Anzeigebereichs gemäß der jeweils erfassten Blickrichtung verschoben wird. Mit anderen Worten wird durch Aktivierung der Steuerungsfunktion eine blickrichtungsabhängige Steuerung des ausgewählten Anzeigebereichs ermöglicht, beispielsweise in Form einer blickrichtungsgesteuerten Verschiebung (üblicherweise auch als Scrollen bezeichnet) von in dem Anzeigebereich dargestellten Inhalten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nach einer Aktivierung der Steuerungsfunktion der Anzeigebereich optisch hervorgehoben wird. Dadurch wird einem Nutzer kenntlich gemacht, dass sein Doppelblinzeln zur Aktivierung der Steuerungsfunktion erkannt worden ist und nunmehr der Nutzer die Funktionseinheit je nach aktivierter Steuerungsfunktion bzw. Steuerungsart bedienen kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nach der Erfassung der Blickzuwendung des Nutzers auf den Anzeigebereich der Anzeigebereich optisch hervorgehoben wird. Dadurch wird dem Nutzer kenntlich gemacht, dass seine Blickrichtung erfasst und das System nun auf eine entsprechende Betätigung durch ein Doppelblinzeln wartet, falls der Nutzer eine Aktivierung der Steuerungsfunktion wünscht. Dadurch wird ein Feedback für den Nutzer bereitgestellt, so dass er jederzeit darüber informiert wird, ob er mit dem besagten Doppelblinzeln die entsprechende Steuerungsfunktion für die gewünschte Funktionseinheit aktivieren kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass nach der Erfassung der Blickzuwendung des Nutzers auf den Anzeigebereich und vor der Aktivierung der Steuerungsfunktion der Anzeigebereich optisch anders als nach der Aktivierung der Steuerungsfunktion hervorgehoben wird. Dadurch ist es für den Nutzer auf einfache Weise erkenntlich, ob ein Doppelblinzeln zur Aktivierung der betreffenden Steuerungsfunktion noch aussteht oder nicht bzw. ob eine entsprechende Blickzuwendung zu dem der Funktionseinheit zugeordneten Anzeigebereich zumindest schon erkannt worden ist. Dies vereinfacht durch die Eindeutigkeit der optischen Rückmeldung den Umgang mit dem System erheblich.
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Das erfindungsgemäße System zum Steuern einer Funktionseinheit, insbesondere eines Kraftwagens, umfasst eine Blickerfassungseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, zu erfassen, ob der Blick eines Nutzers auf einen der Funktionseinheit zugeordneten Anzeigebereich einer Anzeigeeinrichtung gerichtet und ob ein vorgegebenes Blinzelmuster durch den Nutzer ausgeführt wird; des Weiteren umfasst das System eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, falls erfasst worden ist, dass der Blick des Nutzers auf den Anzeigebereich gerichtet ist und der Nutzer das vorgegebene Blinzelmuster ausgeführt hat, eine Steuerungsfunktion zum Steuern der Funktionseinheit zu aktivieren. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich dabei dadurch aus, dass als vorgegebenes Blinzelmuster ein Doppelblinzeln des Nutzers vorgegeben ist. Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungen des Systems anzusehen, wobei hier insbesondere das System Mittel umfasst, mit dem die Verfahrensschritte durchführbar sind.
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Das erfindungsgemäße System kann in einer vorteilhaften Ausführungsform in einem Kraftwagen integriert sein.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Systems ist es vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung ein Head-up-Display des Kraftwagens umfasst. Somit kann die blickrichtungsabhängige Steuerung und das durch das Doppelblinzeln ermöglichte Aktivieren der Steuerungsfunktion ohne eine Blickabwendung vom Verkehrsgeschehen erfolgen.
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Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das System in einem Smart-Phone, einem Tablet-Computer, einem Notebook oder einem stationären Computer integriert ist. Unter Funktionseinheiten sind in diesem Zusammenhang unterschiedlichste Applikationen der bezeichneten Gerätschaften zu verstehen, welche durch eine entsprechende Blickzuwendung in Kombination mit einem erfassten Doppelblinzeln des Nutzers bedient werden können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Darstellung eines Systems zum blickrichtungsabhängigen Steuern einer Funktionseinheit eines Kraftwagens; und in
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2 ein ausschnittsweise dargestelltes Cockpit eines Kraftwagens, in welchem das in 1 gezeigte System integriert ist.
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Ein System 10 zum Steuern einer Funktionseinheit 12 eines Kraftwagens ist in einer schematischen Ansicht in 1 gezeigt. Das System 10 umfasst eine Blickerfassungseinrichtung 14, welche dazu ausgelegt ist, zu erfassen, ob der mit der gestrichelten Linie 16 dargestellte Blick eines Nutzers auf einen der Funktionseinheit 12 zugeordneten Anzeigebereich 18 einer hier nicht dargestellten Anzeigeeinrichtung 20 gerichtet und ob ein vorgegebenes Blinzelmuster durch den Nutzer ausgeführt wird. Das System 10 umfasst des Weiteren eine Steuereinrichtung 22, welche dazu ausgelegt ist, falls erfasst worden ist, dass der Blick 16 des Nutzers auf den Anzeigebereich 18 gerichtet ist und der Nutzer das vorgegebene Blinzelmuster ausgeführt hat, eine Steuerungsfunktion zum Steuern der Funktionseinheit 12 zu aktivieren. beispielsweise kann das System 10 ein Steuerelement 24 umfassen, welches nach der Blickzuwendung auf den Anzeigebereich 18 und dem erkannten Doppelblinzeln des Nutzers zur Steuerung der Funktionseinheit 12 freigeschaltet wird. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Blickerfassungseinrichtung 14 anschließend derart genutzt werden kann, dass durch die Erfassung der Augenbewegungen des Nutzers eine blickrichtungsabhängige Steuerung der Funktionseinheit 12 ermöglicht wird. Darüber hinaus ist es ebenso gut möglich, dass eine hier nicht dargestellte Spracherfassungseinrichtung aktiviert wird, mittels welcher die Funktionseinheit 12 sprachgesteuert bedient werden kann, sobald eine entsprechende Blickzuwendung in Kombination mit dem Doppelblinzeln erfasst worden ist.
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In 2 ist ein nicht näher bezeichnetes Cockpit eines Kraftwagens ausschnittsweise dargestellt. Im vorliegenden Fall umfasst die Anzeigeeinrichtung 20 ein Head-up-Display 24 sowie ein Kombiinstrument 26. Das System 10 ist im vorliegenden Fall also in den Kraftwagen integriert. Es wird fortlaufend mittels der Blickerfassungseinrichtung 14 erfasst, ob der Blick 16 des Nutzers auf einen der Anzeigebereiche 18 bzw. 18' gerichtet ist. Bei dem Anzeigebereich 18 handelt es sich um einen Teil der Projektionsfläche des Head-up-Displays 24, wobei innerhalb des Anzeigebereichs 18 Informationen eines Bordcomputers, vorliegend die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftwagens, angezeigt wird. Die zugeordnete Funktionseinheit zu dem Anzeigebereich 18 ist im vorliegenden Fall also der Bordcomputer des Kraftwagens. In dem Anzeigebereich 18' wird im vorliegenden Fall eine Radiosenderliste angezeigt, so dass die dem Anzeigebereich 18' zugeordnete Funktionseinheit des Kraftwagens das Radio des Kraftwagens ist.
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Wird nun erkannt, dass der Nutzer seinen Blick 16 auf den Anzeigebereich 18 gerichtet hat, wird der Anzeigebereich zunächst optisch hervorgehoben, was mit der Umrandung 28 kenntlich gemacht worden ist. Des Weiteren wird durch das System 10 bzw. durch die Blickerfassungseinrichtung 14 nun überprüft, ob der Nutzer ein vorgegebenes Blinzelmuster in Form eines Doppelblinzelns ausgeführt hat. Sollte dies vorliegen, wird eine entsprechende Funktionssteuerung der Funktionseinheit, im vorliegenden Fall bei dem Anzeigebereich 18 also der Bordcomputer, aktiviert. Die Aktivierung der Steuerungsfunktion wird durch eine weitere optische Hervorhebung des Anzeigebereichs kenntlich gemacht, wobei diese optische Hervorhebung sich von der zuvor vorgenommenen optischen Hervorhebung bei einer reinen Blickzuwendung ohne ein Doppelblinzeln unterscheidet. Dadurch wird dem Nutzer eindeutig signalisiert, ob lediglich seine Blickzuwendung zu dem Anzeigebereich 28 erfasst worden ist oder ob bereits durch ein erkanntes Doppelblinzeln des Nutzers die Aktivierung der betreffenden Steuerungsfunktion der Funktionseinheit, im vorliegenden Fall also des Bordcomputers, erfolgt ist.
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Sollte der Blick 16 des Nutzers hingegen auf den Anzeigebereich 18' gerichtet worden sein, erfolgt ebenfalls bei einer entsprechenden Detektion der Blickzuwendung durch die Blickerfassungseinrichtung 14 eine optische Hervorhebung des Bereiches 18', was mit der Umrandung 30 kenntlich gemacht ist. Führt der Nutzer nun das vorgegebene Blinzelmuster in Form des Doppelblinzelns aus, erfolgt wiederum eine Aktivierung der Steuerungsfunktion, im vorliegenden Falle also des Radios. Die optische Hervorhebung des Anzeigebereichs 18' erfolgt dabei ebenfalls zweistufig, so dass mit einem ersten Muster die Kenntlichmachung erfolgt, dass durch das System 10 erkannt worden ist, dass der Blick 16 überhaupt auf den Anzeigebereich 18' gerichtet worden ist, wobei nach einer entsprechenden Aktivierung der Steuerungsfunktion eine weitere, andersartige optische Hervorhebung des Anzeigebereichs 18' erfolgt, sobald das Doppelblinzeln erkannt worden ist.
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Im Falle der Fokussierung des Anzeigebereichs 18' und somit der Auswahl des Radios wird der listenartige Menüaufbau des Anzeigebereichs 18' durch den Nutzer steuerbar. Vorliegend kann das Durchscrollen und Auswählen einer entsprechenden Radiostation ebenfalls blickgesteuert erfolgen. Dadurch, dass der Nutzer seinen Blick 16 entweder auf einen nicht näher bezeichneten oberen Bereich der Radiostationsliste innerhalb des Anzeigebereichs 18' richtet oder auf einen ebenfalls nicht näher bezeichneten unteren Bereich der Radiostationsliste richtet, wird ein Durchscrollen bzw. Verschieben des listenartigen Menüaufbaus der einzelnen Radiostationen ermöglicht. Sobald der Nutzer die entsprechende Radiostation innerhalb des listenartigen Menüaufbaus entdeckt hat, welche er auswählen möchte, kann er beispielsweise durch Fokussierung der entsprechenden Radiostation in Kombination mit einem erneuten Doppelblinzeln diese Radiostation auswählen.
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Alternativ ist es aber auch möglich, dass nach einer Aktivierung der Steuerungsfunktion des Radios ein am Lenkrad des Kraftwagens angeordnetes Steuerelement 24 derart aktiviert wird, dass mit Hilfe des Steuerelements 24 eine Radiostationsauswahl erfolgen kann.
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Ein entsprechend analoges Bedienen des Bordcomputers durch eine Blickzuwendung auf den Anzeigebereich 18 in Kombination mit einem Doppelblinzeln wird mittels des Systems 10 ermöglicht. Neben den Anzeigebereichen 18, 18' können auch weitere hier nicht näher bezeichnete Anzeigebereiche innerhalb des Kraftwagens vorgesehen sein, welche blickrichtungsabhängig durch ein Doppelblinzeln aktiviert werden können, so dass unterschiedlichste Funktionseinheiten des Kraftwagens, wie beispielsweise ein Navigationssystem, Fahrerassistenzsysteme oder dergleichen angewählt und zum Steuern aktiviert werden können.
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Bislang wurde ein Verfahren und ein System 10 zum Steuern einer Funktionseinheit eines Kraftwagens erläutert. Der Anwendungsbereich des Systems 10 ist jedoch nicht auf den Einsatz innerhalb eines Kraftwagens beschränkt. Vielmehr kann das System 10 auch in einem Smart-Phone, einem Tablet-Computer, einem Notebook oder einem stationären Computer integriert sein. Entsprechende Funktionseinheiten können verschiedenste Applikationen auf den besagten Gerätschaften sein. Durch eine Blickrichtungserkennung des Blicks 16 eines Nutzers, also einer Erkennung einer Blickfokussierung jeweiliger Anzeigebereiche von entsprechenden Anzeigeeinrichtungen durch den Nutzer, in Kombination mit einer Erkennung eines vorgegebenen Blinzelmusters in Form eines Doppelblinzeln des Nutzers können also ebenfalls jeweilige Steuerungsfunktionen für Smart-Phones, Tablet-Computer, Notebooks oder auch stationäre Computer ermöglicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2011109880 A1 [0002]
- US 20110019874 A1 [0002]
- US 20080212831 A1 [0003]
- DE 102004063566 A1 [0004]
- US 20100182232 [0005]
