DE102013200457A1 - Control device for motor vehicle, has gesture control units, which are formed to detect non-tactile motion gestures of user by sensor, where evaluation unit is provided for detecting predetermined movement gestures - Google Patents

Abstract

The control device (1) has gesture control units (2,8), which are formed to detect non-tactile motion gestures of a user by a sensor. An evaluation unit (9) is provided for detecting predetermined movement gestures (6a,6b) from a movement of an input object (5) detected by the gesture control units. The predetermined movement gesture has a first moving portion with a first linear moving direction and a second moving portion with a second linear moving direction.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bedienvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Gestenüberwachungseinheit, die ausgelegt ist, nicht-taktile Bewegungsgesten eines Benutzers mittels Sensorik zu erfassen, und einer Auswerteinheit, die ausgelegt ist, aus einem durch die Gestenüberwachungseinheit erfassten Bewegungsablauf eines Eingabeobjektes eine vorgegebene Bewegungsgeste durch Vergleich zu erkennen und die ferner ausgelegt ist, bei Erkennung der Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste dieser eine Schaltfunktion zuzuordnen.The present invention relates to an operating device, in particular for a motor vehicle with a gesture monitoring unit which is designed to detect non-tactile movement gestures of a user by means of sensors, and an evaluation unit which is designed from a detected by the gesture monitoring unit motion sequence of an input object to recognize predetermined movement gesture by comparison and is also designed to associate with the detection of the movement gesture as a predetermined motion gesture this a switching function.

Im Stand der Technik sind taktile und nicht-taktile Gestensteuerungen bekannt. Bei taktilen Gestensteuerungen handelt es sich gewöhnlich um einen Touchscreen, der durch auf seiner berührempfindlichen Oberfläche von einem Benutzer ausgeführten Gesten betätigt wird.In the prior art tactile and non-tactile gesture controls are known. Tactile gesture controls are usually a touchscreen that is operated by gestures carried out by a user on its touch-sensitive surface.

Bei nicht-taktilen Gestensteuerungen kann ein Benutzer mittels einer nicht-taktilen Gestenüberwachungseinheit Betätigungsbefehle eingeben, wobei die Gestenüberwachungseinheit insbesondere eine Kamera oder Ähnliches umfasst, und analysiert, inwieweit eine vorgegebene nicht-taktile Geste erkannt werden kann. Eine nicht-taktile Gestensteuerung kann durch das Ausführen von nicht-taktilen Gesten, das heißt Gesten die von der Sensorik einer Gestenüberwachungseinheit beabstandet ausgeführt werden, bedient werden.In non-tactile gesture controls, a user may enter actuation commands by means of a non-tactile gesture-monitoring unit, the gesture-monitoring unit comprising, in particular, a camera or the like, and analyze to what extent a given non-tactile gesture can be detected. Non-tactile gesture control may be served by executing non-tactile gestures, that is, gestures that are spaced from the senses of a gesture-monitoring unit.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Gestenüberwachungseinheiten in Bedienvorrichtungen eingesetzt werden, die eine Betätigung von verschiedenen Aktuatoren, insbesondere im Fahrzeugbereich ermöglichen. Auch ist es im Stand der Technik bekannt, dass eine Geste aus einer Vielzahl von möglichen Gesten einen gewünschten Betätigungsmodus aktiviert, in dem beispielsweise proportional zur Bewegung der vorbestimmten Geste eine Verstellung eines Aktuators vorgenommen wird. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit der Bewegung einer mit der Hand geformten Geste eine Lautstärke eines Fahrzeugaudiogerätes oder die Temperatureinstellung einer Klimaanlage angepasst werden. Eine solche Steuerfunktion ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, vielmehr geht es bei der vorliegenden Erfindung um eine durch eine berührungslose Geste vorgenommene Schaltfunktion. From the prior art it is known that gesture monitoring units are used in operating devices that enable actuation of various actuators, in particular in the vehicle area. It is also known in the art that a gesture of a plurality of possible gestures activates a desired actuation mode in which, for example, an adjustment of an actuator is made proportional to the movement of the predetermined gesture. For example, depending on the movement of a hand-shaped gesture, a volume of a vehicle audio device or the temperature setting of an air conditioner may be adjusted. Such a control function is not the subject of the present invention; rather, the present invention is concerned with a switching function carried out by a non-contact gesture.

Typischerweise werden hierzu vorgegebene Gesten verwendet, die sich wiederholende Bewegungsmuster aufweisen. Das Erkennen von sich wiederholenden Bewegungsmustern hat insoweit Schwierigkeiten, dass die Auswerteinheit ein Zeitfenster vorgeben muss, in der die Wiederholung der Geste erwartet wird. Fällt der sich wiederholende Abschnitt der Geste nicht mehr in das Zeitfenster, erfolgt keine Erkennung. Dies stellt den Benutzer vor die Notwendigkeit, den sich wiederholenden Abschnitt ebenfalls in dem zwingend vorzusehenden Zeitfenster unterbringen zu müssen, damit eine Erkennung überhaupt erfolgen kann. Andererseits grenzt bei einer zu schnellen Eingabe die Gestenüberwachungseinheit bzw. die Auswerteinheit schnell an die Grenzen ihres zeitlichen Auflösungsvermögens.Typically, given gestures are used that have repetitive motion patterns. The recognition of repetitive motion patterns has difficulties insofar that the evaluation unit must specify a time window in which the repetition of the gesture is expected. If the repeating portion of the gesture no longer falls within the time window, then no recognition occurs. This places the user in need of having to accommodate the repeating section also in the mandatory time window, so that detection can occur at all. On the other hand, if the input is too fast, the gesture monitoring unit or the evaluation unit quickly adjusts to the limits of its temporal resolving power.

Im Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, dass zur Verhinderung der Fehlbetätigung einer Gestensteuerung Gesten nur in einem vorbestimmten, räumlich sehr begrenzten Bereich erkannt werden, während außerhalb dieses Bereiches keine Überwachung der Gesten des Benutzers erfolgt.It is also known in the prior art that to prevent the erroneous operation of a gesture control, gestures are recognized only in a predetermined, spatially very limited area, while outside of this area no monitoring of the user's gestures takes place.

Vor diesem Hintergrund ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedienvorrichtung bereitzustellen, die bei der berührungslosen Gestenerkennung eine verbesserte Erkennung von Gesten für Schaltfunktionen bereitstellt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bedienvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Ein gleichermaßen vorteilhaftes Kraftfahrzeug ist Gegenstand des jeweils nebengeordneten Anspruchs. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.Against this background, it is therefore an object of the present invention to provide an operating device which provides an improved recognition of gestures for switching functions in non-contact gesture recognition. This object is achieved by an operating device with the features of claim 1. An equally advantageous motor vehicle is the subject of the respective independent claim. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, aufweisend eine Gestenüberwachungseinheit, die ausgelegt ist, nicht-taktile Bewegungsgesten eines Benutzers mittels Sensorik zu erfassen. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung umfasst eine Auswerteinheit, die ausgelegt ist, aus einem durch die Gestenüberwachungseinheit erfassten Bewegungsablauf eines Eingabeobjektes eine vorgegebene Bewegungsgeste durch Vergleich zu erkennen. Erfindungsgemäß ist die Auswerteinheit ferner ausgelegt, bei Erkennung der Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste dieser eine Schaltfunktion zuzuordnen. Beispielsweise handelt es sich bei der Schaltfunktion um eine Bestätigung, wie eine Auswahlbestätigung, oder eine Auslösebestätigung. Erfindungsgemäß betrifft die „Schaltfunktion“ den Wechsel des Zustands aus zwei möglichen, beispielsweise konträren, Schaltzuständen. Erfindungsgemäß soll der Begriff „Schaltfunktion“ eben nicht solche Steuerfunktionen umfassen, bei denen in Abhängigkeit des Bewegungsablaufes eine dem Bewegungsablauf folgende Ausgabe erzeugt wird, wie es beispielsweise bei der Cursorsteuerung der Fall ist. The invention relates to an operating device, in particular for a vehicle, comprising a gesture monitoring unit which is designed to detect non-tactile movement gestures of a user by means of sensors. The operating device according to the invention comprises an evaluation unit which is designed to recognize a predetermined movement gesture by comparison from a movement sequence of an input object detected by the gesture monitoring unit. According to the invention, the evaluation unit is also designed to associate with the detection of the movement gesture as a predetermined movement gesture of a switching function. For example, the switching function is an acknowledgment, such as a selection confirmation, or a trip confirmation. According to the invention, the "switching function" relates to the change of state from two possible, for example, conflicting, switching states. According to the invention, the term "switching function" should not include such control functions in which a sequence following the sequence of movements is generated as a function of the course of motion, as is the case, for example, with the cursor control.

Erfindungsgemäß umfasst die vorgegebene Bewegungsgeste einen ersten Bewegungsabschnitt mit einer ersten, im Wesentlichen linearen Bewegungsrichtung und einen zweiten Bewegungsabschnitt mit einer zweiten, im Wesentlichen linearen Bewegungsrichtung. Der Begriff „im Wesentlichen“ bezieht sich darauf, dass der Bediener im Allgemeinen nicht in der Lage sein wird, rein lineare Bewegungen durchzuführen, andererseits die Gestenüberwachungseinheit und die Auswerteinheit ausgelegt sein müssen, einen gewissen Toleranzbereich für die Qualifizierung der erkannten Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste zuzulassen. Dieser Toleranzbereich kann statisch festgelegt sein, kann aber in Abhängigkeit der Bewegungsparameter und Umgebungsbedingungen, wie Bewegungsgeschwindigkeit, Lichtverhältnisse oder Distanz der Sensorik zum Eingabeobjekt variieren. According to the invention, the predetermined movement gesture comprises a first movement section with a first, essentially linear movement direction and a second movement section with a second, essentially linear movement direction. The term "substantially" refers to the fact that the operator will generally not be able to perform purely linear movements, on the other hand, the gesture monitoring unit and the evaluation unit must be designed to allow a certain tolerance range for qualifying the detected motion gesture as a predetermined motion gesture , This tolerance range can be determined statically, but can vary depending on the motion parameters and environmental conditions, such as movement speed, lighting conditions or distance of the sensor to the input object.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der erste Bewegungsabschnitt in den zweiten Bewegungsabschnitt räumlich übergeht und dabei die Bewegungsrichtungen zueinander gewinkelt sind oder wenigstens umgekehrt wird. Der Streckenverlauf der gesamten Bewegungsgeste ist beispielsweise V- förmig oder L-förmig. Es ergibt sich erfindungsgemäß ein definierter, sprunghafter Übergang von dem ersten Bewegungsabschnitt zum zweiten Bewegungsabschnitt. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Geste leicht und zuverlässig zu erkennen ist, da einerseits lineare Bewegungsabschnitte durch den Bediener leicht durchführbar sind, ferner diese leicht zu erkennen sind und ferner die Beschränkung auf zwei durch die Erkennung leicht zu differenzierenden Bewegungsabschnitte die Erkennung insoweit erleichtert, dass das für die Erkennung zwingend vorzugebende endliche Zeitfenster für den Bediener bei der Eingabe kein Problem darstellt. According to the invention, it is provided that the first movement section transitions spatially into the second movement section and in this case the directions of movement are angled relative to one another or at least vice versa. The course of the entire movement gesture is for example V-shaped or L-shaped. According to the invention, there results a defined, erratic transition from the first movement section to the second movement section. It has been found that such a gesture is easy and reliable to recognize, since on the one hand linear movement sections by the operator are easily feasible, furthermore, they are easy to recognize and further the restriction to two easily recognizable by the detection movement sections facilitates the detection in this respect in that the finite time window which is mandatory for the recognition is not a problem for the operator when entering the data.

Auch der Begriff „Bedienobjekt“ ist im Allgemeinen weit auszulegen, und umfasst beispielsweise den Arm oder das Bein oder Fuß eines Bedieners. Gerade wegen der Gefahr eines Schleudertraumas eigenen sich Wiederholungsgesten nicht für Gesten, die durch den Kopf eingegeben werden. Aufgrund der geringen Komplexität eignet sich die erfindungsgemäße Geste für die Eingabe durch Kopfbewegung. Bevorzugt ist die Sensorik so ausgelegt ist, dass sich die Hand oder der Finger eines Bedieners als Bedienobjekt qualifizieren. The term "operating object" is generally to be interpreted broadly, and includes, for example, the arm or leg or foot of an operator. Just because of the danger of whiplash, repetitive gestures are not appropriate for gestures typed by the head. Due to the low complexity, the gesture according to the invention is suitable for input by head movement. Preferably, the sensor is designed so that qualify the hand or the finger of an operator as a control object.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gibt die Auswerteinheit jeweils ein definiertes Zeitfenster für die Erkennung der vorgegebenen Bewegungsgeste im Bewegungsablauf vor. Ein Verstreichen dieses Zeitfensters ohne Erkennung der vorgegebenen, kompletten Bewegungsgeste im Bewegungsablauf führt dazu, dass keine Schaltfunktion durch die Auswerteinheit bewirkt wird.According to one embodiment of the invention, the evaluation unit in each case before a defined time window for the detection of the predetermined movement gesture in the movement sequence. A lapse of this time window without detection of the predetermined, complete movement gesture in the movement sequence means that no switching function is effected by the evaluation unit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Dauer des Zeitfensters in Abhängigkeit des erfassten Bewegungsablaufs variiert. Beispielsweise wird die Zeitdauer in Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit variiert.According to a preferred embodiment, the duration of the time window is varied as a function of the detected movement sequence. For example, the time duration is varied as a function of the speed of movement.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Dauer des Zeitfensters in Abhängigkeit, bevorzugt in proportionaler Abhängigkeit, von der Dauer des im Bewegungsablauf erkannten Bewegungsabschnitts variiert. Beispielsweise triggert die Erkennung des Übergangs in den zweiten Bewegungsabschnitt, das Ende des ersten Bewegungsabschnitt und damit dessen Dauerbestimmung.According to a preferred embodiment, the duration of the time window is varied in dependence, preferably in proportional dependence, on the duration of the movement section detected in the movement sequence. For example, the detection of the transition into the second movement section triggers the end of the first movement section and thus its duration determination.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass das vorgegebene Zeitfenster, in dem der Abschluss der Bewegungsgeste durch die Auswerteinheit erwartet wird, in Abhängigkeit der zeitlichen Dauer des erkannten ersten Bewegungsabschnitts variiert wird, um die Zuverlässigkeit der Erkennung zu steigern. According to a preferred embodiment, it is further provided that the predetermined time window, in which the completion of the movement gesture is expected by the evaluation unit, is varied as a function of the time duration of the detected first movement section in order to increase the reliability of the recognition.

Beispielsweise kann eine beliebige Ausrichtung des ersten und zweiten Bewegungsabschnitts im Raum bis auf deren relative Anordnung zueinander frei vorgegeben sein. Dies ist beispielsweise bevorzugt, wenn gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen ist, dass in einer der Nutzungsphase vorgeschalteten Lernphase die vorgegebene Bewegungsgeste erlernt wird und in einem nicht flüchtigen Speicher der Auswerteinheit hinterlegt wird. For example, an arbitrary orientation of the first and second movement section in the room can be freely predetermined, with the exception of their relative arrangement with respect to one another. This is preferred, for example, if it is provided according to a preferred embodiment that in a learning phase preceding the learning phase, the predetermined motion gesture is learned and stored in a non-volatile memory of the evaluation unit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Bewegungsrichtung eine Annäherungsbewegung an wenigstens einen Teil der Sensorik, beispielsweise einen oder alle Sensoren, der Gestenüberwachungseinheit ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die zu erwartende Bewegung nicht aus dem Detektionsbereich herausläuft, d.h. mit fortschreitender Bewegung wird die Erkennungswahrscheinlichkeit gesteigert.According to a further preferred embodiment, it is provided that the first movement direction is an approach movement to at least one part of the sensor system, for example one or all sensors, of the gesture monitoring unit. This ensures that the expected movement does not run out of the detection area, i. as the movement progresses, the probability of detection is increased.

Auch wenn die Erfindung bei dem Richtungswechsel nicht auf spezielle Winkel der Richtungsänderung eingeschränkt ist und insbesondere auch eine Umkehrung der Bewegungsrichtung erfindungsgemäß umfasst sein soll, so liegt der Betrag des Winkels gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich von 10° bis 170 °, noch bevorzugter im Bereich 45° bis 135°, meist bevorzugt im Bereich von 70° bis 110°, beispielsweise beträgt der Winkel etwa 90°. Even if the invention is not limited to specific angles of change of direction when changing direction and, in particular, a reversal of the direction of movement is to be included according to the invention, the angle is, according to a preferred embodiment, in the range of 10 ° to 170 °, more preferably in the range 45 ° to 135 °, most preferably in the range of 70 ° to 110 °, for example, the angle is about 90 °.

Um Fehlbetätigungen zu vermeiden ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wenigstens abschnittsweise eine Mindestbewegungsgeschwindigkeit und/oder Maximalbewegungsgeschwindigkeit vorgegeben, um anhand der Geschwindigkeitsvorgabe die erkannte Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste zu qualifizieren.In order to avoid erroneous operations, a minimum movement speed and / or maximum movement speed is predetermined, at least in sections, in accordance with a further preferred embodiment, in order to determine the speed based on the speed specification Motion gesture to qualify as a given motion gesture.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die vorgegebene Bewegungsgeste zwischen dem ersten und zweiten Bewegungsabschnitt eine Ruhephase mit einer vorgegebenen Dauer, um anhand der Dauer der tatsächlich eingehaltenen Ruhephase die erkannte Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste zu qualifizieren. Durch die Vorgabe einer Ruhephase in der vorgegebenen Bewegungsgeste kann die Detektionsgenauigkeit erhöht werden, da die vorgegebene Bewegungsgeste sich somit von zufälligen Bewegungsgesten noch deutlicher unterscheidet.According to a further advantageous embodiment, the predetermined movement gesture between the first and second movement section comprises a resting phase with a predetermined duration in order to qualify the recognized movement gesture as a predetermined movement gesture on the basis of the duration of the actually observed rest phase. By specifying a rest phase in the given motion gesture, the detection accuracy can be increased, since the predetermined motion gesture thus differs even more clearly from random motion gestures.

Auch wenn im Allgemeinen eine beliebige Ausrichtung im Raum der Bewegungsrichtungen und insbesondere der zweiten Bewegungsrichtung denkbar ist, so ist diese in einer Ausgestaltung an das räumliche Auflösungsvermögen der Gestenüberwachungseinrichtung gekoppelt und umgekehrt.Although in general any orientation in the space of the directions of movement and in particular the second direction of movement is conceivable, it is coupled in one embodiment to the spatial resolution of the gesture monitoring device and vice versa.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zweite Bewegungsrichtung eine horizontale Komponente bezogen auf das Schwerefeld aufweist, d.h durch eine lotrechte Bewegungsrichtung im zweiten Bewegungsabschnitt ist eine Erkennung ausgeschlossen. In one embodiment, it is provided that the second direction of movement has a horizontal component with respect to the gravitational field, that is, by a vertical direction of movement in the second movement section detection is excluded.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass für die zweite Bewegungsrichtung ein horizontaler Verlauf ausgeschlossen ist, um als vorgegebene Geste erkannt zu werden. Anders ausgedrückt muss die erkannte zweite Bewegungsrichtung eine lotrechte Komponente aufweisen, um sich als vorgegebene Geste zu qualifizieren..In a further embodiment, it is provided that a horizontal course is excluded for the second direction of movement in order to be recognized as a predetermined gesture. In other words, the detected second movement direction must have a vertical component in order to qualify as a given gesture.

Auch wenn die Gestenüberwachungseinrichtung nicht auf eine spezielle Sensorik eingeschränkt ist, beispielsweise können akustische Mittel zur Gestenerkennung vorgesehen sein, so sind optische Mittel zur Gestenerkennung bevorzugt. Beispielsweise ist eine oder mehrere Kameras oder eine Infrarotsensorik vorgesehen. Bevorzugt umfasst die Sensorik der Gestenüberwachungseinrichtung zwei Sender. Even if the gesture monitoring device is not limited to a specific sensor system, for example, acoustic means for gesture recognition may be provided, then optical means for gesture recognition are preferred. For example, one or more cameras or infrared sensors is provided. The sensor system of the gesture monitoring device preferably comprises two transmitters.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Bedienvorrichtung ferner eine Bildschirmanzeigevorrichtung. Beispielsweise bewirkt die Schaltfunktion eine Änderung eines zeitlich vorhergehenden Bildschirminhalts. Besonders bevorzugt ist die Schaltfunktion so ausgelegt, dass sie eine Wiederherstellung eines zeitlich vorhergehenden Bildschirminhalts bewirkt und beispielsweise als „Back“- oder „Zurück“ oder als „Escape“ kurz „ESC“-Funktion bezeichnet wird.In a preferred embodiment, the operating device further comprises a screen display device. For example, the switching function causes a change of a temporally preceding screen content. Particularly preferably, the switching function is designed so that it causes a restoration of a temporally preceding screen content and for example as "back" - or "back" or as "escape" short "ESC" function is called.

Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung kann allgemein Verwendung finden, insbesondere für zugeordnete Vorrichtungen, die sich nicht in unmittelbarer Reichweite des Benutzers befinden, deren Bedienung physisch anstrengend ist, deren Bedienung zu Verletzungen führen kann, die erhöhten Hygieneanforderungen ausgesetzt sind, beziehungsweise steril bleiben müssen, oder deren Bedienung zu einer Verschmutzung des Benutzers führen würde.The operating device according to the invention can generally be used, in particular for associated devices that are not within the immediate reach of the user, whose operation is physically demanding, whose operation can lead to injuries that are exposed to increased hygiene requirements, or must remain sterile, or their operation would lead to contamination of the user.

Die Erfindung betrifft bevorzugt ein Kraftfahrzeug mit einer Bedienvorrichtung in einer der bevorzugten Ausführungsformen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Anordnung der Sensorik der Gestenüberwachungseinrichtung in der Mittelkonsole gewählt. Bevorzugt ist das Bedienobjekt die Hand.The invention preferably relates to a motor vehicle with an operating device in one of the preferred embodiments. According to a preferred embodiment, the arrangement of the sensors of the gesture monitoring device is selected in the center console. The operating object is preferably the hand.

Weiterhin ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung auch im Haushalt vorteilhaft. Insbesondere wenn der Benutzer bei der Haushaltsarbeit schmutzige Hände hat, oder beide Hände in Benutzung hat, kann er durch die erfindungsgemäße Geste Haushaltsgeräte, insbesondere Kühlschränke, Wasserhähne, Schubladen, Schränke, Türen und Ähnliches betätigen, beziehungsweise öffnen und schließen. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung auch im Bad sinnvoll eingesetzt werden, beispielsweise um die Wassertemperatur zu bestätigen und den Wasserzufluss in der Badewanne beziehungsweise Dusche, die Spülung der Toilette, die Betätigung eines Lichtschalters oder Dimmers, usw. zu betätigen. Weitere Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung finden sich zum Beispiel im Garten, oder bei der Steuerung von Haushaltsgeräten in der Form von Haushaltsrobotern. Wenn beide Hände des Bedieners benutzt werden, beispielsweise weil er gerade einen Gegenstand in einen Backofen heben möchte, bietet es sich an, dass die Betätigungsgeste keine Finger- oder Armgesten sind, sondern beispielsweise Gesten mit anderen Körperteilen, wie beispielsweise dem Kopf, dem Bein, oder dem Fuß.Furthermore, the use of the operating device according to the invention is also advantageous in the household. In particular, when the user has dirty hands in household work, or has both hands in use, he can by the gesture of the invention household appliances, especially refrigerators, taps, drawers, cabinets, doors and the like operate, or open and close. Furthermore, the control device according to the invention can also be used in the bathroom meaningful, for example, to confirm the water temperature and to actuate the inflow of water in the bath or shower, the flushing of the toilet, the operation of a light switch or dimmer, and so on. Further areas of application of the operating device according to the invention can be found, for example, in the garden, or in the control of household appliances in the form of household robots. When both hands of the operator are being used, for example because he is about to lift an item into an oven, it may be that the actuation gestures are not finger or arm gestures but, for example, gestures with other body parts, such as the head, the leg, or the foot.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen Zeichnungen zeigen schematisch: Die 1 zeigt die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung im Schnitt. Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung 1 ist in einer Mittelkonsole eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs angeordnet. Auf einer Platine 4 sind zwei Infrarotsender 2 angeordnet. Zwischen den Infrarotsendern 2 ist ein Infrarotempfänger 8 auf der Platine 4 angeordnet. Die Sender 2 und der Empfänger 8 sind über elektrische Leiterbahnen der Platine 4 mit einer auf der Platine 4 angeordneten Auswerteinheit 9 elektrisch verbunden. Die Sender 2 strahlen Infrarotlicht in den darüber liegenden Detektionsbereich ab, wobei das Infrarotlicht eine infrarotlichtdurchlässige Blende 3 durchdringt, wie durch die gestrichelten Pfeile 7 dargestellt ist. Befindet sich ein Bedienobjekt 5, wie die flache Hand eines Bedieners, im Detektionsbereich, kommt es zur Lichtreflexion. Das reflektierte Licht wird von dem Empfänger 8 registriert. Der Empfänger 8 bzw. die Auswerteinheit 9 sind in der Lage, einerseits die Annäherungsbewegung des Bedienobjekts 5 sowie wenigstens die Bewegung in einer horizontalen Richtung zu detektieren. Die dabei zur Anwendung kommenden Techniken sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise ist zur Differenzierung des Signals des reflektierten Lichtes der beiden Sender 2 das Licht codiert, beispielsweise über die Frequenz, oder die Abstrahlung der Sender 2 erfolgt zeitversetzt. Die Richtung- oder Geschwindigkeitsbestimmung der Bewegung erfolgt beispielsweise durch Pulslaufzeitmessung oder Dopplerfrequenzverschiebung. Die Auswerteinheit 9 und die Gestenüberwachungseinheit 2, 8 warten in einem vorgegebenen endlichen Zeitfenster auf eine Geste des Bedienobjekts 5, die innerhalb vorgegebener örtlicher und/oder geschwindigkeitsbezogener Abweichungen einer vorgegebenen Bewegungsgeste 6a, 6b entspricht. Bei erfolgter hinreichender Übereinstimmung zu der vorgegebenen Bewegungsgeste 6a, 6b wird eine Schaltfunktion durch die Auswertfunktion durchgeführt oder initiiert. Durch die Pfeile 6a und 6b ist eine vorgegebene Bewegungsgeste dargestellt. Die vorgegebene Bewegungsgeste zeichnet sich durch einen ersten Bewegungsabschnitt 6a und zweiten Bewegungsabschnitt 6b aus. Der zweite Bewegungsabschnitt 6b schließt sich örtlich aber nicht zwingend zeitlich an den ersten Bewegungsabschnitt 6a an. Der Übergang ist insoweit nicht stetig, dass eine Richtungsänderung erfolgt. Der Winkel α definiert die Richtungsänderung, sein Vorzeichen gibt die Richtungsänderung bezüglich der Uhrzeigerrichtung an. Ein positives Vorzeichen entspricht einer „nach rechts abbiegenden“ Bewegung in Uhrzeigerrichtung. Ein negatives Vorzeichen entspricht einer „nach links abbiegenden“ Bewegung entgegen der Uhrzeigerrichtung. Im Beispiel der 1 weist die vorgegebene Geste einen Winkel von –90° auf. Die 2a bis 2f zeigen unterschiedliche, alternative Auslegungen der vorgegebenen Bewegungsgeste auf. Während sämtliche Ausgestaltungen der ersten Bewegungsabschnitte 6a der Figuren eine Annäherungsbewegung an die Sensorik der Gestenüberwachung aufweisen, unterscheiden sie sich in den Bewegungsrichtungen, insbesondere in der des zweiten Bewegungsabschnitts 6b. In den 1, 2a, 2c und 2d ist der erste Bewegungsabschnitt 6a lotrecht. In der 1 ist der Winkel α = –90°, in der 2a ist der Winkel α = +90°, in der 2b ist Winkel α = +45°, in der 2c ist der Winkel α = –110°, in der 2d ist der Winkel α = +110°, in der 2e ist der Winkel α = +110°, in der 2f ist der Winkel α = –120°.Further features and advantages of the invention will become apparent from the other claims and the following description of non-limiting embodiments of the invention, which are explained in more detail below with reference to the drawings. In these drawings show schematically: The 1 shows the operating device according to the invention in section. The operating device according to the invention 1 is arranged in a center console of a motor vehicle, not shown. On a circuit board 4 are two infrared transmitters 2 arranged. Between the infrared transmitters 2 is an infrared receiver 8th on the board 4 arranged. The transmitters 2 and the receiver 8th are via electrical traces of the board 4 with one on the board 4 arranged evaluation unit 9 electrically connected. The transmitters 2 emit infrared light in the overlying detection area, the infrared light is an infrared transparent panel 3 penetrates, as indicated by the dashed arrows 7 is shown. Is there a control object 5 , like the flat hand of an operator, in the detection area, it comes to the light reflection. The reflected light is from the receiver 8th registered. The recipient 8th or the evaluation unit 9 are able, on the one hand, the approach movement of the operating object 5 and to detect at least the movement in a horizontal direction. The techniques used here are known to the person skilled in the art, for example, for differentiating the signal of the reflected light of the two transmitters 2 the light is coded, for example via the frequency, or the emission of the transmitter 2 takes place with a time delay. The direction or velocity determination of the movement takes place, for example, by pulse transit time measurement or Doppler frequency shift. The evaluation unit 9 and the gesture monitoring unit 2 . 8th wait in a given finite time window for a gesture of the operating object 5 within given local and / or speed deviations of a given motion gesture 6a . 6b equivalent. When there is sufficient agreement with the given motion gesture 6a . 6b a switching function is performed or initiated by the evaluation function. Through the arrows 6a and 6b a given motion gesture is shown. The given movement gesture is characterized by a first movement section 6a and second movement section 6b out. The second movement section 6b closes locally but not necessarily in time to the first movement section 6a at. The transition is not continuous so far that a change in direction takes place. The angle α defines the direction change, its sign indicates the direction change with respect to the clockwise direction. A positive sign corresponds to a clockwise "right-turn" movement. A negative sign corresponds to a "counterclockwise" movement in the counterclockwise direction. In the example of 1 the given gesture has an angle of -90 °. The 2a to 2f show different, alternative interpretations of the given motion gesture. While all embodiments of the first movement sections 6a The figures have an approach movement to the sensor of the gesture monitoring, they differ in the directions of movement, in particular in the second movement section 6b , In the 1 . 2a . 2c and 2d is the first movement section 6a plumb. In the 1 is the angle α = -90 °, in the 2a is the angle α = + 90 °, in the 2 B is angle α = + 45 °, in the 2c is the angle α = -110 °, in the 2d is the angle α = + 110 °, in the 2e is the angle α = + 110 °, in the 2f is the angle α = -120 °.

Claims (16)

Bedienvorrichtung (1), insbesondere für ein Fahrzeug, aufweisend eine Gestenüberwachungseinheit (2, 8), die ausgelegt ist, nicht-taktile Bewegungsgesten eines Benutzers mittels Sensorik zu erfassen, und eine Auswerteinheit (9), die ausgelegt ist, aus einem durch die Gestenüberwachungseinheit (2, 8) erfassten Bewegungsablauf eines Eingabeobjektes (5) eine vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) durch Vergleich zu erkennen und die ferner ausgelegt ist, bei Erkennung der Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) dieser eine Schaltfunktion zuzuordnen, wobei die vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) einen ersten Bewegungsabschnitt (6a) mit einer ersten, im Wesentlichen linearen Bewegungsrichtung und einen zweiten Bewegungsabschnitt (6b) mit einer zweiten, im Wesentlichen linearen Bewegungsrichtung aufweist, wobei der erste (6a) in den zweiten Bewegungsabschnitt (6b) räumlich übergeht und die Bewegungsrichtungen umgekehrt oder zueinander gewinkelt sind.Operating device ( 1 ), in particular for a vehicle, having a gesture monitoring unit ( 2 . 8th ), which is designed to detect non-tactile movement gestures of a user by means of sensors, and an evaluation unit ( 9 ), which is designed to be separated from one by the gesture monitoring unit ( 2 . 8th ) detected movement sequence of an input object ( 5 ) a given motion gesture ( 6a . 6b ) by comparison and which is further designed, upon detection of the movement gesture as a predetermined motion gesture ( 6a . 6b ) assign this one switching function, wherein the predetermined movement gesture ( 6a . 6b ) a first movement section ( 6a ) having a first, substantially linear direction of movement and a second section of movement ( 6b ) having a second, substantially linear direction of movement, the first ( 6a ) in the second movement section ( 6b ) Spatially passes and the directions of movement are reversed or angled to each other. Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Bewegungsabschnitt (6a) eine Annäherungsbewegung an wenigstens einen Teil der Sensorik der Gestenüberwachungseinheit (2, 8) ist.Operating device ( 1 ) according to claim 1, wherein the first movement section ( 6a ) an approach movement to at least a part of the sensor of the gesture monitoring unit ( 2 . 8th ). Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auswerteinheit (9) jeweils ein definiertes Zeitfenster für die Erkennung der vorgegebenen Bewegungsgeste (6a, 6b) im zu erfassenden Bewegungsablauf vorgibt und wobei die Dauer des Zeitfensters in Abhängigkeit des erfassten Bewegungsablaufs variiert wird.Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit ( 9 ) each have a defined time window for the recognition of the predetermined movement gesture ( 6a . 6b ) in the motion sequence to be detected and wherein the duration of the time window is varied as a function of the detected motion sequence. Bedienvorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Dauer des Zeitfensters in Abhängigkeit der Dauer des im Bewegungsablauf erkannten ersten, vorgegebenen Bewegungsabschnitts (6a) variiert wird. Operating device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the duration of the time window depends on the duration of the movement sequence detected in the first, predetermined movement section ( 6a ) is varied. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsrichtung des zweiten Bewegungsabschnitts (6b) mit der Bewegungsrichtung des ersten Bewegungsabschnitts (6a) einen Winkel (α) einschließt, dessen Betrag ausgewählt aus dem Bereich von 10° bis 170 °, bevorzugt aus dem Bereich 45° bis 135°, noch bevorzugter, 70° bis 110°, beispielsweise 90°, ist. Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the direction of movement of the second movement section ( 6b ) with the direction of movement of the first movement section ( 6a ) includes an angle (α) whose amount is selected from the range of 10 ° to 170 °, preferably from the range 45 ° to 135 °, more preferably, 70 ° to 110 °, for example 90 °. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) wenigstens abschnittsweise eine Mindestbewegungsgeschwindigkeit und/oder Maximalbewegungsgeschwindigkeit vorgegeben ist, um anhand der Geschwindigkeitsvorgabe die erkannte Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste zu qualifizieren. Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein for the given movement gesture ( 6a . 6b ) a minimum movement speed and / or maximum movement speed is predetermined at least in sections in order to qualify the detected movement gesture as a predetermined movement gesture on the basis of the speed specification. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) zwischen dem ersten (6a) und zweiten Bewegungsabschnitt (6b) eine Ruhephase mit einer Dauer in einem vorgegeben Bereich vorgegeben ist, um anhand der Ruhephase die erkannte Bewegungsgeste als vorgegebene Bewegungsgeste (6a, 6b) zu qualifizieren.Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein for the given movement gesture ( 6a . 6b ) between the first ( 6a ) and second movement section ( 6b ) a rest phase with a duration in a predetermined range is predetermined, in order, on the basis of the resting phase, to recognize the detected movement gesture as a predetermined movement gesture ( 6a . 6b ) to qualify. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bewegungsrichtung des zweiten, vorgegebenen Bewegungsabschnitts (6b) eine horizontale Komponente bezogen auf das Schwerefeld aufweist.Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the direction of movement of the second, predetermined movement section ( 6b ) has a horizontal component with respect to the gravitational field. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bewegungsrichtung des zweiten, vorgegebenen Bewegungsabschnitts (6b) eine lotrechte Komponente aufweist.Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 7, wherein the direction of movement of the second, predetermined movement section ( 6b ) has a vertical component. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensorik der Gestenüberwachungseinrichtung (2, 8) optische Mittel zur Gestenerkennung aufweist. Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensors of the gesture monitoring device ( 2 . 8th ) comprises optical means for gesture recognition. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensorik der Gestenüberwachungseinrichtung (2, 8) zwei Sender aufweist. Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensors of the gesture monitoring device ( 2 . 8th ) has two transmitters. Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner eine Bildschirmanzeigevorrichtung umfasst.Operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims, further comprising a screen display device. Bedienvorrichtung (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Schaltfunktion eine Änderung eines zeitlich vorhergehenden Bildschirminhalts bewirkt.Operating device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the switching function causes a change of a temporally preceding screen content. Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei die Schaltfunktion eine Wiederherstellung eines zeitlich vorhergehenden Bildschirminhalts bewirktOperating device ( 1 ) according to claim 10, wherein the switching function causes a restoration of a temporally preceding screen content Kraftfahrzeug aufweisend eine Bedienvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle having an operating device ( 1 ) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei wenigstens die Sensorik der Gestenüberwachungseinrichtung (2, 8) in der Mittelkonsole angeordnet ist.Motor vehicle according to the preceding claim, wherein at least the sensors of the gesture monitoring device ( 2 . 8th ) is arranged in the center console.

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