DE102015209935A1

DE102015209935A1 - Verfahren zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung

Info

Publication number: DE102015209935A1
Application number: DE102015209935.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Waldhauer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2035-05-30
Also published as: DE102015209935B4

Abstract

Verfahren zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung, mit einer Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Bedienungshandlung, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung, b) Erfassen des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung durch die Erfassungsvorrichtung, c) Durchführen einer Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung, d) Ansteuern der Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Detektionssystem zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Bedienung von Eingabevorrichtungen, insbesondere eines Fahrzeuges, durch Bedienungshandlungen erfolgt. Dabei weist die Eingabevorrichtung beispielsweise einen Touchscreen auf, welcher eine Bedienoberfläche (grafische Benutzeroberfläche) mit Bedienelementen anzeigt. Die Bedienelemente können dabei beispielsweise als grafische Darstellung einer Schaltfläche und/oder als Textdarstellung angezeigt werden. Die Betätigung der Eingabevorrichtung erfolgt dabei beispielsweise durch eine Berührung der Bedienelemente bzw. der Bedienoberfläche. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Funktionen des Fahrzeuges, z. B. ein Navigationsgerät, bedienen. Die Eingabevorrichtung ist hierzu beispielsweise in einer Mittelkonsole des Fahrzeuges angeordnet.
Aus der DE 10 2011 089 894 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Touchscreen bekannt. Dabei erfolgt eine Betätigung von Bedienflächen durch eine Berührung oder berührungslos. Die Betätigung löst dabei eine der Bedienfläche zugeordnete Funktion des Kraftfahrzeuges aus.
Aufgrund von Störeinwirkungen, wie der Fahrzeugbewegung und hierdurch entstehende Beschleunigungskräfte, kann eine Bedienung und/oder Betätigung der Eingabevorrichtung erschwert werden. Dabei wird der meist ausgestreckte und freischwingende Arm des Bedieners durch seine Trägheit so stark relativ zur Eingabevorrichtung mit der Bedienoberfläche bewegt, dass eine Berührung der gewünschten Bedienelemente sehr schwierig ist. Aufgrund dieser ungewünschten Relativbewegung kann es ferner zu falschen Eingaben kommen. Dies stellt beispielsweise auch ein Sicherheitsrisiko dar, da der Bediener, beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeuges, aufgrund der falschen oder schwierigen Bedienung abgelenkt wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben.
Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte und/oder zuverlässigere Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung zu ermöglichen. Vorzugsweise soll die Bedienung und/oder Betätigung der Eingabevorrichtung durch einen Bediener, trotz vorhandener Störeinwirkungen durch z. B. eine Bewegung des Fahrzeuges, erleichtert und die Häufigkeit fehlerhafter Bedienungen reduziert werden.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Detektionssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Detektionssystem, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung, insbesondere eines Fahrzeuges. Weiter ist insbesondere eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Bedienungshandlung vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt zumindest die folgenden Schritte:

a) Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung,
b) Erfassen des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung durch die Erfassungsvorrichtung,
c) Durchführen einer Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung,
d) Ansteuern der Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung.

Mit anderen Worten wird mittels der Prädiktion die Störauswirkung, d. h. insbesondere der Einfluss der Störeinwirkung auf den (relativen) Bewegungsablauf, vorhergesagt bzw. bestimmt. Der Bewegungsablauf ist dabei insbesondere auch der relative Bewegungsablauf bzw. die Verschiebung zwischen der Eingabevorrichtung und dem Betätigungsmittel bzw. Arm. Die Prädiktion erfolgt dabei vorzugsweise in Abhängigkeit, d. h. auf Grundlage des erfassten Bewegungsablaufs und der erfassten Störeinwirkung, welche beispielsweise als Messdaten vorliegen können und digital verarbeitet werden. Hierdurch wird es insbesondere ermöglicht, dass die Störungen bei der Bedienungshandlung kompensiert werden, so dass nicht die durch die Störeinwirkung bzw. -auswirkung gestörte bzw. veränderte Bedienungshandlung detektiert, sondern die tatsächlich gewollte Bedienungshandlung geschätzt und detektiert wird. Die Detektion bestimmt dabei eine Betätigung der Eingabevorrichtung, d. h. gegebenenfalls eine Eingabe an der Eingabevorrichtung. Die Bedienungshandlung kann dabei beispielsweise eine Bewegung und/oder ein Bewegungsablauf und/oder zumindest eine Geste und/oder eine Berührung, insbesondere mit einem Arm und/oder der Hand und/oder einem Finger eines Bedieners sein. Der Bediener ist dabei beispielsweise ein Fahrzeuginsasse, insbesondere ein Fahrer und/oder Beifahrer des Fahrzeuges. Die Bedienungshandlung zur Bedienung der Eingabevorrichtung erfolgt dabei insbesondere während des Betriebes des Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges, und/oder während der Fahrt. Beispielsweise aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges oder dergleichen treten dabei Störeinwirkungen auf. Derartige Störeinwirkungen sind beispielsweise eine Beschleunigung der Fahrzeugeigenbewegung, Lenkbewegungen, Bewegungen und/oder Beschleunigungen der Eingabevorrichtung und/oder des Betätigungsmittels und/oder des Fahrzeuges. Die Störeinwirkungen werden dabei beispielsweise durch Fahrzeugbewegungen und/oder Fahrbahnunebenheiten hervorgerufen, welche vorwiegend vertikale und horizontale Bewegungen des Fahrzeuges während der Fahrt bewirken. Die Betätigung und/oder Bedienung der Eingabevorrichtung erfolgt beispielsweise durch die Bedienungshandlung derart, dass der Bediener eine bestimmte Geste durchführt und/oder den Arm in Richtung der Eingabevorrichtung bewegt. Der hierzu notwendige Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung resultiert dann beispielsweise in einer Berührung und/oder in einer bestimmten Geste zur Betätigung der Eingabevorrichtung. Dies kann beispielsweise die Berührung der Eingabevorrichtung an einer Position sein, an welcher ein Bedienelement angezeigt und/oder ein Erfassungsbereich vorgesehen wird. Diese Betätigung (z. B. Berührung) der Eingabevorrichtung beendet dabei den Bewegungsablauf. Dies bewirkt gegebenenfalls die Detektion der Betätigungshandlung und damit die Eingabe an der Eingabevorrichtung. Die Detektion und/oder Annäherung und/oder Berührung an diese Position bewirkt somit die Auslösung einer Funktion des Fahrzeuges und/oder der Eingabevorrichtung, welche dem Erfassungsbereich und/oder dem Bedienelement zugeordnet ist. Dies können beispielsweise Funktionen eines Infotainment-Systems und/oder eines Navigationsgerätes des Fahrzeuges sein.
Die Bedienung und/oder Betätigung wird insbesondere dadurch erschwert, dass die Störeinwirkungen eine Auswirkung auf den (relativen) Bewegungsablauf der Bedienungshandlung und/oder auf die Betätigung durch die Bedienungshandlung haben. Diese Störauswirkung ist beispielsweise eine Veränderung der Bewegung aufgrund der Fahrzeugbewegungen und/oder der Beschleunigungen und/oder einer äußeren Krafteinwirkung, wie beispielsweise einer Vibration des Fahrzeuges und/oder einer Bewegung des Sitzes.
Weiter kann die Störauswirkung auch insbesondere eine Bewegung der Eingabevorrichtung, z. B. aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges und/oder der Beschleunigungen, sein, welcher das Betätigungsmittel des Bedieners, z. B. der Arm bzw. Finger aufgrund seiner Trägheit, nicht folgen kann (somit kommt es zu einem gestörten relativen Bewegungsablauf). Somit ist die Störauswirkung insbesondere eine ungewünschte Bewegungskomponente des Bewegungsablaufs bzw. der Bedienungshandlung und insbesondere auch eine Relativbewegung zwischen dem Betätigungsmittel und der Eingabevorrichtung.
Im störauswirkungsfreien Betrieb erfolgt dabei die Bedienungshandlung insbesondere derart, dass der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung in einer Berührung und/oder einer Betätigung der Eingabevorrichtung an der gewünschten Position resultiert. Aufgrund der Störauswirkung wird dabei der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung insbesondere derart abgelenkt, dass eine Betätigung und/oder Berührung der Eingabevorrichtung an einer davon abweichenden Position erfolgt. Dabei wird vorzugsweise diese Abweichung durch die Prädiktion und/oder die Ansteuerung der Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung reduziert. Hierdurch wird die Bedienung der Eingabevorrichtung für einen Bediener deutlich erleichtert.
Die Eingabevorrichtung und/oder die Erfassungsvorrichtung umfasst dabei beispielsweise eine Eingabe-Anzeigeeinheit zur Darstellung einer Bedienoberfläche (grafische Benutzeroberfläche bzw. GUI, englisch: graphical user interface). Die Eingabe-Anzeigeeinheit kann beispielsweise auch dazu geeignet sein, die Bedienungshandlung zu erfassen, z. B. eine Annäherung und/oder Berührung durch ein Betätigungsmittel. Hierzu kann die Eingabe-Anzeigeeinheit beispielsweise als ein Touchscreen ausgebildet sein. Die Eingabevorrichtung kann beispielsweise stationär und/oder mobil ausgebildet sein, z. B. auch als ein Smartphone und/oder ein Navigationsgerät und/oder ein im Fahrzeug integriertes Infotainment-System zur Bereitstellung von Komfort- und/oder Bedien- und/oder Anzeigeelementen, z. B. eines Navigationssystems des Fahrzeuges im Bereich der Mittelkonsole. Weiter kann die Erfassungsvorrichtung insbesondere in der Eingabevorrichtung integriert sein, und z. B. als eine Vorrichtung zur berührungslosen Gestenerkennung die Bedienung der Eingabevorrichtung ermöglichen. Die Eingabe-Anzeigeeinheit kann beispielsweise eine separate Anzeigeeinheit (Anzeige bzw. Display) und eine davon baulich getrennte und/oder funktionell separate Eingabeeinheit (z. B. eine Kamera zur Erfassung der Bedienungshandlung) aufweisen. Alternativ und/oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Eingabe-Anzeigeeinheit zumindest eine Anzeigeeinheit und zumindest eine Eingabeeinheit aufweist, welche kombiniert sind (z. B. als Touchscreen). Dabei ist die Anzeigeeinheit derart ausgebildet, dass eine Darstellung einer Bedienoberfläche (GUI) möglich ist.
Die Eingabeeinheit umfasst ferner beispielsweise zumindest eine Stereokamera, zumindest eine Nahfeld-Stereokamera und zumindest einen kapazitiven und/oder zumindest einen induktiven Sensor. Hierdurch kann mittels der Eingabevorrichtung zuverlässig und komfortabel eine Bedienung von einer Vielzahl von Funktionen des Fahrzeuges bzw. des Infotainment-Systems erfolgen.
Der Ausdruck „Prädiktion“ bezieht sich im Rahmen der Erfindung insbesondere auf eine Prognose und/oder Voraussage, insbesondere gestützt durch eine mathematisch-statistische Auswertung und/oder gegebenenfalls modellgestützte Berechnung. Vorzugsweise wird hier auf Grundlage von erfassten Daten (wie beispielsweise der erfassten Störeinwirkung und/oder des erfassten Bewegungsablaufs) als Ergebnis die Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf ermittelt. Dabei ist es denkbar, dass der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung dazu nur teilweise erfasst wurde und damit noch nicht abgeschlossen ist. Die Bedienungshandlung und/oder der Bewegungsablauf umfasst dabei beispielsweise zunächst zumindest eine Bewegung in zumindest eine Richtung und schließt beispielsweise mit der Betätigung der Eingabevorrichtung, insbesondere mit einer bestimmten Geste und/oder einer Berührung ab. Die Prädiktion kann dabei beispielsweise geeignet sein, noch vor Beendigung des Bewegungsablaufs (z. B. bei maximal der Hälfte oder maximal 80 % des Bewegungsablaufs) den weiteren Bewegungsablauf einzuschätzen bzw. zu prädizieren. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Prädiktion gemäß Schritt d) erst nach Beendigung des Bewegungsablaufs durchgeführt wird, z. B. ausgelöst durch eine Betätigung bzw. Berührung der Eingabevorrichtung, um die Bedienung (z. B. die Position der Berührung an der Eingabevorrichtung) nachträglich korrigiert auszuwerten. Anhand dieses Ergebnisses kann durch z. B. eine Berücksichtigung der erfassten Störeinwirkungen auch die Abweichung des Bewegungsablaufs vom normalen Bewegungsablauf bzw. dem gewünschten Bewegungsablauf aufgrund der Störeinwirkung berechnet bzw. prädiziert werden. Somit werden vorteilhafterweise als Resultat die Störauswirkungen auf den Bewegungsablauf prädiziert, um noch vor einer Beendigung der Bedienungshandlung die Eingabevorrichtung ansteuern zu können. Damit unterscheidet sich die Prädiktion auch gegebenenfalls von einer einfachen Simulation oder dergleichen, welche zur Korrektur einer bereits (vollständig) erfassten Bedienungshandlung genutzt wird.
Es kann weiter vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung insbesondere ausschließlich die tatsächliche Bedienungshandlung bzw. den tatsächlichen Bewegungsablauf der Bedienungshandlung zumindest teilweise erfasst. Die tatsächliche Bedienungshandlung bezieht sich dabei auf die tatsächlich durch den Bediener durchgeführte Bewegung.
Alternativ und/oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung den Bewegungsablauf nicht durch eine Messung und/oder Erfassung der tatsächlichen Bewegung und/oder der tatsächlichen Bedienungshandlung erfasst, sondern z. B. durch eine Schätzung und/oder Berechnung und/oder Simulation der Bedienungshandlung und/oder des Bewegungsablaufs. Die Erfassungsvorrichtung kann dabei beispielsweise derart ausgebildet sein, dass durch die Erfassungsvorrichtung gemäß einem Arm-Bewegungsmodell und/oder (prädiktiven) Modell die Armbewegung bzw. die Bedienungshandlung geschätzt (modelliert) und unter Berücksichtigung von parametrierten Annahmen über die Physiologie und Bewegungseigenschaften berechnet wird. Hierzu kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise eine Auswertevorrichtung aufweisen und/oder mit einer solchen verbunden sein und/oder die Auswertevorrichtung arithmetische Operationen zur Berechnung durchführen. Auf diese Weise kann auf Komponenten zur Erfassung der tatsächlichen Bedienungshandlung verzichtet werden und eine Erfassungsvorrichtung sehr kostengünstig realisiert werden. Es kann dabei möglich sein, dass die Ansteuerung der Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung, das heißt z. B. Kompensation der Relativbewegung (bzw. der Störungen oder Störauswirkungen) zwischen dem Betätigungsmittel und der Eingabevorrichtung, durch eine Aktivierungshandlung aktiviert wird. Die Aktivierungshandlung ist beispielsweise ein leichtes Antippen der Eingabevorrichtung (bzw. des Touchscreens) durch den Bediener.
Es ist ferner denkbar, dass die Genauigkeit der Prädiktion und/oder der Schätzung bzw. der Berechnung der Bedienungshandlung dadurch erhöht wird, dass die Genauigkeit, mit welcher eine Bedienung der Eingabevorrichtung durch die Bedienungshandlung erfolgt, erfasst wird. Die erfasste Genauigkeit kann dazu genutzt werden, das Modell zur Schätzung und/oder Berechnung der Bedienungshandlung zu verbessern und/oder zu optimieren. Hierzu kommen beispielsweise Verfahren wie Kalman-Filter oder Maschinenlernverfahren zum Einsatz. Diese Optimierung kann beispielsweise während des Betriebs der Eingabevorrichtung erfolgen. Dies ermöglicht zudem eine zuverlässigere Detektion der manuellen Bedienungshandlung.
Es ist ferner denkbar, dass die Ansteuerung der Eingabevorrichtung gemäß Schritt d) derart erfolgt, dass eine ungewollte Relativbewegung zwischen dem Betätigungsmittel (z. B. dem Arm oder dem Finger) und einer grafischen Benutzer- bzw. Bedienoberfläche der Eingabevorrichtung kompensiert wird. Hierzu wird insbesondere die Bewegung des Betätigungsmittels, d. h. der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung erkannt (z. B. durch eine Detektion durch eine Erfassungsvorrichtung und/oder durch eine Modellierung). Dabei erfolgt bevorzugt eine Trennung der erfassten Bewegung und/oder des erfassten Bewegungsablaufs in gewünschte und ungewünschte Bewegungskomponenten (bzw. gewollte und ungewollte bzw. erwünschte und unerwünschte Bewegungskomponenten).
Die unerwünschte Relativbewegung, d. h. die Störauswirkung, wird insbesondere im Rahmen der Prädiktion vorhergesagt und/oder berechnet, bevorzugt unter Berücksichtigung und/oder einem Ausgleich von Mess-, Verarbeitungs- und/oder Darstellungslatenzen. Die Prädiktion kann dabei beispielsweise durch arithmetische Operationen, z. B. auch über ein mathematisches Modell der Biomechanik des Arms erfolgen. Dabei werden insbesondere Teile der Fahrzeugeinflüsse auf den Arm und die der willentlichen Steuerung des Benutzers geschätzt, beispielsweise anhand unterschiedlicher Schwingungsfrequenzen und anderer Bewegungsattribute. Auf Basis dieser Informationen kann dann die fahrzeugindizierte Relativbewegung des Betätigungsmittels über eine Verschiebung der grafischen Bedienoberfläche und/oder der Bedienelemente bewegungskompensiert (störungskompensiert) und die Bedienung, d. h. das Treffen und/oder Berühren der Bedienungselemente erleichtert werden. Eine Bedienoberfläche der Eingabevorrichtung und/oder die Bedienelemente werden hierzu vorzugsweise dem Bewegungsablauf im Rahmen der physikalischen Anzeige auf der Eingabevorrichtung bzw. Anzeigeeinheit derart nachgeführt, dass die relative Position der dargestellten Bedienelemente gegenüber dem Betätigungsmittel nahezu stabil gehalten wird.
Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass Schritt c) und/oder Schritt d) noch vor Beendigung des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung erfolgen, insbesondere vor einer Betätigung der Eingabevorrichtung (und/oder Erfassungsvorrichtung, z. B. falls diese als Touchscreen ausgebildet ist) durch die Bedienungshandlung, um die Ansteuerung der Eingabevorrichtung an den (weiteren) Bewegungsablauf der Bedienungshandlung anzupassen. Somit können beispielsweise Verzögerungen bei der Detektion vermieden und gegebenenfalls dem Bediener, noch während dieser die Bedienungshandlung durchführt, eine Rückmeldung gegeben werden (z. B. visuell, insbesondere durch eine Verschiebung der Bedienelemente). Die Ansteuerung der Eingabevorrichtung kann dabei alternativ und/oder zusätzlich auch an die prädizierte Störauswirkung, insbesondere vor einer Beendigung des Bewegungsablaufs angepasst werden. Somit kann die Anpassung beispielsweise auch dann erfolgen, bevor eine Berührung der Eingabevorrichtung, z. B. des Touchscreens, durch das Betätigungsmittel stattgefunden hat. Der Bewegungsablauf ist dabei vorzugsweise der Verlauf der Bedienungshandlung, z. B. eine Bewegungstrajektorie des Betätigungsmittels, z. B. des Fingers des Bedieners. Dabei erfolgen die Schritte a) und b) insbesondere vor Schritt c) und/oder Schritt d). Die Prädiktion und/oder Ansteuerung gemäß Schritt c) und/oder Schritt d) wird beispielsweise durch die Erfassung des Bewegungsablaufs der Bedienungshandlung initiiert. Die Prädiktion und/oder Ansteuerung gemäß Schritt c) und/oder Schritt d) wird vorzugsweise vor dem Abschluss der Bedienungshandlung durchgeführt und/oder vor der Betätigung der Eingabevorrichtung durch die Bedienungshandlung und/oder nach der Durchführung einer Aktivierungshandlung durchgeführt.
Dies hat den Vorteil, dass die Bedienoberfläche und/oder die Bedienelemente noch während des Bewegungsablaufs an die prädizierte Bewegung angepasst werden können. Somit kann eine Bedienung der Eingabevorrichtung deutlich vereinfacht werden.
Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass durch die Eingabevorrichtung eine grafische Bedienoberfläche dargestellt wird, wobei vorzugsweise durch die Ansteuerung gemäß Schritt d) zumindest ein Erfassungsbereich und/oder zumindest ein Bedienelement der Bedienoberfläche in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung angepasst und/oder verschoben wird, um insbesondere die Detektion der störungskompensierten Bedienungshandlung zu ermöglichen. Dabei kann es auch möglich sein, dass zumindest ein, d. h. auch sämtliche Erfassungsbereiche bzw. sämtliche Bedienelemente der Bedienoberfläche oder das gesamte Bedienfeld in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung angepasst und/oder verschoben wird. Die Bedienoberfläche weist dabei zumindest ein und/oder zumindest zwei und/oder zumindest fünf und/oder zumindest acht und/oder zumindest zehn und/oder mehr Bedienelemente auf. Sämtliche Bedienelemente und/oder zumindest einige Bedienelemente weisen dabei einen Erfassungsbereich auf, welcher insbesondere im Normalfall der Position der angezeigten Darstellung der Bedienelemente zugeordnet ist. Eine Betätigung der Eingabevorrichtung kann dann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Bediener die Bedienungshandlung durchführt. Die Bedienungshandlung beginnt beispielsweise mit einer Bewegung, z. B. eines Fingers, geht über in einen Bewegungsablauf (z. B. einer Bewegung des Fingers in Richtung der Eingabevorrichtung) und endet schließlich mit einer Betätigung und/oder Berührung der Eingabevorrichtung (z. B. einer Berührung des Touchscreens der Eingabevorrichtung durch den Finger). Die Berührung und/oder Betätigung der Eingabevorrichtung erfolgt dabei vorzugsweise im Bereich des Erfassungsbereichs mit dem Zweck, ein dem Erfassungsbereich zugeordnetes Bedienelement zu betätigen und insbesondere eine entsprechende dem Bedienelement zugeordnete Funktion (z. B. des Fahrzeuges) zu aktivieren. Aufgrund der Störauswirkung erfolgt allerdings z. B. eine unerwünschte Relativbewegung zwischen dem Betätigungsmittel (z. B. dem Finger) und der Eingabevorrichtung. Dadurch wird das Betätigungsmittel zur Durchführung der Bedienungshandlung und/oder die Eingabevorrichtung z. B. abgelenkt und es erfolgt eine Betätigung und/oder Berührung der Eingabevorrichtung an einer falschen Position. Die Anpassung und/oder Verschiebung der Bedienelemente und/oder der Erfassungsbereiche in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung kann dann beispielsweise in Richtung bzw. entgegengesetzt zur prädizierten unerwünschten Relativbewegung erfolgen. Hierdurch kann eine zuverlässigere Bedienung gewährleistet werden.
Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Anpassung und/oder Verschiebung des Bedienelements während des Bewegungsablaufs, insbesondere während einer Annäherung eines Betätigungsmittels eines Bedieners in Richtung der Eingabevorrichtung, derart erfolgt, dass eine Betätigung der Eingabevorrichtung und/oder Erfassungsvorrichtung durch den Bediener erleichtert wird. Die Anpassung und/oder Prädiktion und/oder Verschiebung kann während des Bewegungsablaufes beispielsweise dann initiiert werden, wenn das Betätigungsmittel sich der Eingabevorrichtung mindestens in einem Abstand von z. B. 5 cm und/oder mindestens 10 cm und/oder mindestens 15 cm und/oder mindestens 30 cm und/oder mindestens 60 cm angenähert hat. Weiter ist es auch denkbar, dass die Anpassung und/oder Verschiebung der Bedienelemente und/oder die Prädiktion initiiert werden, und/oder insbesondere Schritte a) und/oder b) und/oder c) und/oder d) initiiert werden, wenn der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung maximal 10 % und/oder zu maximal 20 % und/oder zu maximal 50 % und/oder zu maximal 80 % und/oder maximal zu 95 % erfolgt ist. Zur Erleichterung der Betätigung werden dabei insbesondere die Bedienelemente und/oder Erfassungsbereiche der prädizierten Störauswirkung, d. h. insbesondere dem prädizierten gestörten Bewegungsablauf angepasst. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Bedienelemente und/oder die Erfassungsbereiche der Armbewegung nachgeführt werden, um die relative Position der dargestellten Bedienelemente bzw. Erfassungsbereiche gegenüber dem Betätigungsmittel (z. B. dem Finger) stabil zu halten. Die Anpassung und/oder Verschiebung erfolgt dabei derart, dass im Normalfall (ohne Störauswirkungen bzw. Störeinwirkungen) insbesondere keinerlei Anpassung und/oder Verschiebung der Bedienelemente bzw. Erfassungsbereiche erfolgt. Eine Anpassung kann vorzugsweise auch dadurch erfolgen, dass eine (grafische) Vergrößerung der Bedienelemente und/oder Erfassungsbereiche erfolgt (ggf. auch gleichzeitig mit einer Verschiebung). Hierdurch wird die Bedienung noch weiter erleichtert.
Von weiterem Vorteil kann vorgesehen sein, dass eine grafische Bedienoberfläche der Eingabevorrichtung zumindest eine Information für einen Bediener darstellt, wobei eine Aktualisierung der Informationsdarstellung mit einer ersten Bildrate erfolgt, und eine Verschiebung von zumindest einem Bedienelement der Bedienoberfläche in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung mit einer zweiten Bildrate erfolgt, wobei die zweite Bildrate größer als die erste Bildrate ist. Die Informationen können dabei beispielsweise im Zusammenhang mit einer Navigation und/oder einem Kommunikationssystem und/oder einem Mediensystem des Fahrzeuges dargestellt werden. So werden bei einem Navigationssystem beispielsweise der Routenverlauf als Informationsdarstellung angezeigt. Die zweite Bildrate ist dabei insbesondere mindestens 1,5-fach oder 2-fach oder 3-fach größer als die erste Bildrate.
Die zweite Bildrate kann beispielsweise mindestens 20 Hz und/oder mindestens 30 Hz und/oder mindestens 40 Hz betragen. Die Ansteuerung der Eingabevorrichtung gemäß Schritt d), d. h. insbesondere die Kompensationsbewegungen, werden dabei vorzugsweise in einem Regelkreis gefiltert, um ein flüssiges Darstellungsergebnis zu erhalten. Wenn bei der Anpassung und/oder Verschiebung der Bedienelemente im Rahmen der Ansteuerung der Eingabevorrichtung gemäß Schritt d) Bildinhalte der Bedienoberfläche verschoben werden, so kann es vorgesehen sein, dass fehlende Bildinhalte durch ein neutrales Hintergrundmuster und/oder in Abhängigkeit vom aktuellen Bildhintergrund der Bedienoberfläche ergänzt werden. Die verschobenen Bildinhalte können bei ausreichender Darstellungsleistung die gesamte dargestellte Bedienoberfläche mit dargestellten Informationen umfassen. Somit ist eine flüssige Darstellung gewährleistet, um eine zuverlässige Bedienung zu erzielen.
Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn während des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung die Prädiktion stetig an den fortlaufend erfassten Bewegungsablauf angepasst wird, wodurch insbesondere zumindest ein Prädiktionsergebnis der Prädiktion stetig aktualisiert wird, wobei vorzugsweise die Ansteuerung gemäß Schritt d) während des Bewegungsablaufs stetig an die Prädiktion, insbesondere den aktualisierten Prädiktionsergebnissen, angepasst wird. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Bewegungsablauf fortlaufend, d. h. zumindest alle 10 ms und/oder zumindest alle 25 ms und/oder zumindest alle 50 ms und/oder zumindest alle 100 ms erfasst wird. Somit kann die Genauigkeit der Prädiktion noch weiter erhöht werden.
Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn Schritt b) zumindest teilweise gleichzeitig mit Schritt a) erfolgt, um insbesondere zur Prädiktion gemäß Schritt c) die erfasste Störeinwirkung und den, insbesondere gleichzeitig erfassten, Bewegungsablauf miteinander in Beziehung zu setzen. Hierzu können beispielsweise arithmetische Operationen z. B. durch eine Auswertevorrichtung, durchgeführt werden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Auswertevorrichtung z. B. ein Prädiktionsmodell implementiert, um die Genauigkeit der Prädiktion noch weiter zu erhöhen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, die Genauigkeit der Prädiktion durch Maschinenlernverfahren zu erhöhen.
Ein weiterer Vorteil kann im Rahmen der Erfindung erzielt werden, wenn die Erfassungsvorrichtung eine Sensorik und/oder zumindest eine und/oder wenigstens zwei Kameraeinheiten aufweist, wobei vorzugsweise die Erfassungsvorrichtung als eine Nahfeld-Stereokamera ausgebildet ist. Auch kann die Erfassungsvorrichtung zusätzlich oder alternativ z. B. eine Sensorik aufweisen, welche geeignet ist, um elektromagnetische Felder zu erfassen. Weiter ist es auch denkbar, dass die Sensorik zumindest einen Strukturlicht-Sensor und/oder einen Time-of-Flight-Sensor und/oder dergleichen aufweist.
Weiter kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise auch zur Gestenerfassung und/oder Gestensteuerung geeignet sein. Insbesondere können durch die Erfassungsvorrichtung zweidimensionale und/oder dreidimensionale Gesten im Raum, z. B. einer Bewegungstrajektorie des Betätigungsmittels erfasst werden. Auch ist es denkbar, dass die Erfassungsvorrichtung zumindest eine Kamerasystem mit mehreren Kameraeinheiten aufweist. Die Kameraeinheiten können dabei beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole des Fahrzeuges angeordnet sein. Die Anordnung erfolgt dabei insbesondere derart, dass eine Erfassung der Bedienungshandlung durch die Erfassungsvorrichtung möglich ist. Dabei weist die Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Bedienungshandlung insbesondere eine geringe Detektionslatenz, insbesondere unter 100 ms und/oder unter 50 ms und/oder unter 40 ms und/oder unter 30 ms und/oder unter 20 ms und/oder unter 10 ms und/oder unter 6 ms und/oder im Bereich von 5 ms bis 10 ms auf. Hierdurch kann zuverlässig der Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung erfasst werden.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Detektionssystem zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung an einer Eingabevorrichtung, bevorzugt eines Fahrzeuges, besonders bevorzugt eines Kraftfahrzeuges und/oder Personenkraftfahrzeuges. Hierbei ist vorgesehen, dass das Detektionssystem zumindest eine Sensoreinheit zum Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung, zumindest eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung, und zumindest eine Auswertevorrichtung zur Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung, und zumindest eine Ansteuerungsvorrichtung zum Ansteuern der Eingabevorrichtung in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung umfasst. Damit bringt das erfindungsgemäße Detektionssystem die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Zudem kann das Detektionssystem geeignet sein, gemäß einem erfindungsgemäßes Verfahren betrieben zu werden.
Dabei kann durch die Ansteuerungsvorrichtung die Eingabevorrichtung derart ansteuerbar sein, dass eine Anpassung an den Bewegungsablauf der Bedienungshandlung möglich ist. Die Sensoreinheit erfasst dabei insbesondere zumindest teilweise gleichzeitig mit der Erfassungsvorrichtung die Beschleunigung beispielsweise über im Fahrzeug vorhandene Beschleunigungssensoren. Auch kann es vorgesehen sein, dass durch die Sensoreinheit die Messung der Beschleunigungen der Fahrzeugeigenbewegung durchführbar ist. Die Auswertevorrichtung und/oder die Ansteuerungsvorrichtung und/oder die Sensoreinheit können dabei im Fahrzeug integriert sein und/oder mit der Fahrzeugelektronik verbunden sein. Auch ist es denkbar, dass die Auswertevorrichtung in der Ansteuerungsvorrichtung integriert ist.
Dabei können die Auswertevorrichtung und/oder die Ansteuerungsvorrichtung und/oder die zumindest eine Sensoreinheit und/oder die Eingabevorrichtung und/oder die Erfassungsvorrichtung und/oder das Kamerasystem elektrisch und/oder elektronisch miteinander verbunden sein. Die Auswertevorrichtung und/oder die Ansteuerungsvorrichtung und/oder die Sensoreinheit und/oder die Eingabevorrichtung und/oder die Erfassungsvorrichtung weisen dabei vorzugsweise elektronische Komponenten, z. B. zumindest einen Mikroprozessor und/oder einen digitalen Signalprozessor oder einen (nicht flüchtigen) Datenspeicher zur Auswertung und/oder Verarbeitung auf. Somit ist eine zuverlässige Ansteuerung der Eingabevorrichtung und/oder die Durchführung der Prädiktion z. B. zumindest teilweise durch die elektronischen Komponenten durchführbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Es zeigen:
1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Detektionssystems sowie einer Eingabevorrichtung im Bereich einer Mittelkonsole eines Fahrzeuges,
2 eine schematische, perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Detektionssystems sowie einer Eingabevorrichtung,
3 eine schematische, perspektivische Ansicht auf eine Eingabevorrichtung sowie auf ein Betätigungsmittel eines Bedieners,
4 eine weitere schematische Ansicht auf eine Eingabevorrichtung und ein Betätigungsmittel,
5 eine schematische Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Detektionssystems,
6 eine schematische Darstellung einer Erfassungsvorrichtung sowie weiterer Teile eines erfindungsgemäßen Detektionssystems,
7 eine schematische Darstellung zur Visualisierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt eine schematische Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Detektionssystem 200. Es ist eine Eingabevorrichtung 10 zu sehen, welche im Bereich einer Mittelkonsole 4 eines Fahrzeuges 1 angeordnet ist. Die Eingabevorrichtung 10 kann beispielsweise als ein Infotainment-System des Fahrzeuges 1 ausgebildet sein. Weiter ist auch eine Ausbildung der Eingabevorrichtung 10 dergestalt denkbar, dass die Eingabevorrichtung 10 zumindest einen Touchscreen, z. B. zur Bedienung eines Navigationsgerätes des Fahrzeuges 1 aufweist. Weiter kann die Eingabevorrichtung 10 auch beispielsweise als Radio oder Smartphone oder dergleichen ausgebildet sein. Auf einer Anzeigeeinheit (Anzeige), z. B. dem Touchscreen, können ferner Informationen 13, z. B. zur Navigation, insbesondere durch grafische Elemente und/oder Textelemente angezeigt werden. Die Eingabevorrichtung 10 ist dabei vorzugsweise zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz im vorderen Bereich des Fahrzeuges 1 angeordnet. So ist eine Betätigung der Eingabevorrichtung 10 durch einen Bediener 2, z. B. durch einen Fahrer und/oder Beifahrer des Fahrzeuges 1, möglich. Hierzu berührt der Bediener 2 die Eingabevorrichtung 10, z. B. den Touchscreen, durch ein Betätigungsmittel 3, z. B. einen Finger. Die Bedienung der Eingabevorrichtung 10, z. B. des Navigationsgerätes, erfolgt dabei durch eine Berührung von Bedienelementen 12 einer grafischen Benutzeroberfläche bzw. Bedienoberfläche 11 der Eingabevorrichtung 10. Diese grafische Bedienoberfläche 11 wird auf einer Anzeige der Eingabevorrichtung 10, z. B. dem Touchscreen, grafisch dargestellt. Jedem der Bedienelemente 12 kann beispielsweise eine bestimmte Funktion zugeordnet sein. Um diese Funktion, z. B. des Navigationsgeräts, zu aktivieren, muss eine Berührung des Bedienelementes 12 und/oder eines Erfassungsbereiches 12.1 des Bedienelementes 12 durch das Betätigungsmittel 3 erfolgen. Hierzu ist eine manuelle Bedienungshandlung B notwendig, welche durch den Bediener 2 und/oder mit dem Betätigungsmittel 3 durchgeführt wird. Die Bedienungshandlung B ist damit beispielsweise eine Armbewegung, wobei im Anschluss an einen Bewegungsablauf dieser Armbewegung eine Berührung des Bedienelementes 12 bzw. des Erfassungsbereiches 12.1 bzw. der Eingabevorrichtung 10 durch das Betätigungsmittel 3 (z. B. dem Finger) erfolgt und/oder erfolgen soll. Der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung B ist dabei insbesondere der (räumliche) Verlauf, z. B. die Bewegungstrajektorie der Bedienungshandlung B und resultiert vorzugsweise in einer Betätigung, z. B. einer Berührung der Eingabevorrichtung 10. Dieser Bewegungsablauf kann z. B. dadurch gestört werden, dass aufgrund von Fahrbahnunebenheiten oder dergleichen sich eine Bewegung des Fahrzeuges 1 auf die Eingabevorrichtung 10 und/oder auf den Bediener 2 bzw. das Betätigungsmittel 3 auswirkt. Diese Störauswirkung ist z. B. eine Ablenkung (z. B. des Arms und/oder der Eingabevorrichtung 10) durch eine Beschleunigung oder Vibration des Fahrzeugs 1.
Hierdurch wird eine Bedienung der Eingabevorrichtung 10 durch den Bediener 2 erschwert. Aufgrund z. B. der Trägheit des Armes ist ein Treffen, d. h. die Berührung der Eingabevorrichtung 10 an der richtigen Stelle, erschwert und fehleranfällig.
Um diese Störauswirkungen, z. B. eine Relativbewegung des Betätigungsmittels 3 zur Eingabevorrichtung 10, zumindest teilweise zu kompensieren, ist ein erfindungsgemäßes Detektionssystem 200 vorgesehen. Das erfindungsgemäße Detektionssystem 200 weist dabei insbesondere eine Erfassungsvorrichtung 20 und/oder eine Auswertevorrichtung 30 und/oder eine Ansteuerungsvorrichtung 40 auf. Dabei kann zumindest eine Kameraeinheit 21 und/oder ein Kamerasystem 21 beispielsweise ebenfalls im Bereich der Mittelkonsole 4 des Fahrzeuges 1, z. B. unterhalb der Eingabevorrichtung 10 angeordnet sein. Die Erfassungsvorrichtung 20 und insbesondere die Kameraeinheit 21 bzw. das Kamerasystem 21 sind dabei (zumindest teilweise) derart angeordnet, dass eine Bedienungshandlung B durch die Kameraeinheit 21 bzw. das Kamerasystem 21 erfassbar sind. Alternativ oder zusätzlich kann auch auf die Kameraeinheiten 21 bzw. das Kamerasystem 21 verzichtet werden und ausschließlich eine Schätzung bzw. Simulation des Bewegungsablaufs der Bedienungshandlung B durch die Erfassungsvorrichtung 20 erfolgen. Weiter weist das Detektionssystem 200 insbesondere zumindest eine Sensoreinheit 22 zum Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf. Diese Sensoreinheit 22 und/oder die Auswertevorrichtung 30 und/oder die Ansteuerungsvorrichtung 40 und/oder Teile der oder die gesamte Erfassungsvorrichtung 20 können beispielsweise im Fahrzeug 1 angeordnet und/oder mit der Fahrzeugelektronik verbunden und/oder Teil der Fahrzeugelektronik sein.
In 2 ist eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Detektionssystems 200 gezeigt. Dabei ist zu sehen, dass eine Erfassungsvorrichtung 20 insbesondere eine erste Erfassungsvorrichtung 20a und eine zweite Erfassungsvorrichtung 20b aufweisen kann. Es kann dabei die zweite Erfassungsvorrichtung 20b ein Kamerasystem 21 mit beispielsweise mindestens zwei Kameraeinheiten 21 aufweisen. Die erste Erfassungsvorrichtung 20a ist dagegen beispielsweise als Teil des Touchscreens der Eingabevorrichtung 10 ausgebildet und detektiert bzw. erfasst damit beispielsweise eine Berührung der Eingabevorrichtung 10 durch das Betätigungsmittel 3 des Bedieners 2. Somit ist es denkbar, dass die erste Erfassungsvorrichtung 20a und/oder die Erfassungsvorrichtung 20 als ein Touchscreen, insbesondere ein kapazitives und/oder induktives Touchscreen ausgebildet ist. Um eine erfasste Bedienungshandlung B zu detektieren und/oder auszuwerten, ist die Erfassungsvorrichtung 20, d. h. die erste Erfassungsvorrichtung 20a und die zweite Erfassungsvorrichtung 20b, mit zumindest einer Auswertevorrichtung 30 und/oder zumindest einer Ansteuerungsvorrichtung 40 elektrisch und/oder elektronisch verbunden. Dies ist in 2 schematisch dargestellt.
Weiter kann auch die zumindest eine Sensoreinheit 22 elektrisch und/oder elektronisch mit der Auswertevorrichtung 30 und/oder der Ansteuerungsvorrichtung 40 verbunden sein.
In 3 und 4 ist beispielhaft eine Bedienung (Betätigung) der Eingabevorrichtung 10 durch eine manuelle Bedienungshandlung B gezeigt. Das Betätigungsmittel 3 ist dabei ein Finger des Bedieners 2, welcher im Verlaufe der Bedienungshandlung B, d. h. des Bewegungsablaufes, sich in Richtung der Eingabevorrichtung 10 bewegt. Der Bewegungsablauf und/oder die Bedienungshandlung B ist dabei beendet, wenn der Bediener 2 durch das Betätigungsmittel 3 erfolgreich die Eingabevorrichtung 10, z. B. durch eine Berührung eines Bedienelementes 12 bzw. Erfassungsbereiches 12.1 betätigt hat. Aufgrund von Störeinwirkungen kommt es dabei allerdings zu unerwünschten Relativbewegungen bzw. Störauswirkungen, welche z. B. eine (relative) Ablenkung des Betätigungsmittels 3 in Pfeilrichtung F und/oder der Eingabevorrichtung 10 in entgegengesetzter Richtung F‘ zur Folge haben. Die dargestellten Richtungen der Bewegung F und F‘ sind dabei beispielhafte Bewegungskomponenten und können selbstverständlich in beliebige Richtungen zeigen und/oder variieren. Eine Berührung der Bedienelemente 12 wird dadurch aufgrund der (tatsächlichen) Störauswirkung erschwert. Daher wird das erfindungsgemäße Detektionssystem 200 und/oder das erfindungsgemäße Verfahren 100 dazu genutzt, die Eingabevorrichtung 10 in Abhängigkeit von einer prädizierten Störauswirkung anzusteuern. In 3 erfolgt diese Ansteuerung zur Kompensation der Störauswirkung dadurch, dass ein Erfassungsbereich 12.1 der Bedienelemente 12 derart verschoben wird, dass eine Kompensation der durch die Störauswirkung verursachten Bewegung erfolgt. Hierzu wird der Erfassungsbereich 12.1 z. B. entgegengesetzt zur prädizierten unerwünschten Relativbewegung F‘, d. h. in Pfeilrichtung F derart verschoben, dass gemäß der prädizierten Relativbewegung eine Berührung an der vom Bediener 2 gewünschten Position erfolgt. Die entsprechende Verschieberichtung der Erfassungsbereiche 12.1 ist schematisch als Pfeil P dargestellt. Diese gewünschte Position an der Eingabevorrichtung 10 ist dabei eine Position, welche bei keinerlei Störauswirkung berührt werden würde. Der Erfassungsbereich 12.1 definiert dabei eine Fläche an der Eingabevorrichtung 10, dessen Berührung zur Aktivierung der Funktion führt, welche dem Bedienelement 12 des Erfassungsbereiches 12.1 zugeordnet ist. Aufgrund der Kompensation führt auch eine Berührung des Betätigungsmittels 3, welche aufgrund der Störauswirkung fälschlicherweise neben dem Bedienelement 12 erfolgt, auch zur Berührung des Erfassungsbereiches 12.1 und damit zur Auslösung der Funktion. Die Verschiebung der Erfassungsbereiche 12.1 ist vorteilhafterweise nicht sichtbar, da die Bedienelemente 12 weiterhin an ihrer Position verbleiben.
Dagegen werden in 4 neben den Erfassungsbereichen 12.1 auch für den Bediener 2 sichtbar die Bedienelemente 12 in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung in Pfeilrichtung P bewegt. Die hierzu notwendige Verschiebeoperation auf der Anzeige bzw. dem Bildschirm der Eingabevorrichtung 10 erfolgt dabei mit einer höheren Bildrate (einer zweiten Bildrate R2) als für die Inhaltsauffrischungen der Informationen 13. Wenn keine Kompensation, d. h. keine Ansteuerung der Eingabevorrichtung 10 in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung erfolgt (im Normalfall), erfolgt gemäß 2 eine Auffrischung der Informationsdarstellung mit einer ersten Bildrate R1, welche kleiner als die Bildrate R2 ist.
5 zeigt eine weitere Darstellung eines erfindungsgemäßen Detektionssystems 200. Die Eingabevorrichtung 10 ist dabei elektrisch und/oder elektronisch mit einer Erfassungsvorrichtung 20 verbunden. Die Erfassungsvorrichtung 20 umfasst beispielsweise eine Kameraeinheit 21 und/oder eine Sensoreinheit 22. Sowohl die Eingabevorrichtung 10 als auch die Erfassungsvorrichtung 20 können dabei elektrisch und/oder elektronisch mit einer Auswertevorrichtung 30 und/oder Ansteuerungsvorrichtung 40 verbunden sein. Die elektrische und/oder elektronische Verbindung, welche durch eine Verbindungslinie in 5 schematisch dargestellt ist, dient dabei beispielsweise zum Datenaustausch und/oder zum Austausch von Steuerungssignalen. Die Auswertevorrichtung 30 kann dabei beispielsweise als digitaler Signalprozessor und/oder als Mikroprozessor und/oder dergleichen ausgebildet sein, um die elektrisch und/oder elektronisch erfassten Signale auszuwerten, um somit eine Bedienungshandlung B zu detektieren. Auf diese Weise kann ebenfalls der Bewegungsablauf der Bedienungshandlung B ausgewertet und/oder modelliert werden. Weiter kann das erfindungsgemäße Detektionssystem 200 und/oder die Auswertevorrichtung 30 zumindest einen insbesondere nicht flüchtigen Datenspeicher aufweisen, welcher beispielsweise ein Computerprogramm-Produkt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 und/oder die (Modell-)Daten bzw. Algorithmen zur Prädiktion der unerwünschten Relativbewegung aufweist. Dabei kann die Auswertevorrichtung 30 die notwendigen Daten aus dem Datenspeicher gegebenenfalls auslesen, um so die Prädiktion gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 durchzuführen.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Erfassungsvorrichtung 20, welche als Sensorik zur Erfassung elektromagnetischer Felder ausgebildet ist. Dabei ist es denkbar, dass die Erfassungsvorrichtung 20 eine Elektrode und/oder Sensorfläche aufweist, welche Veränderungen des elektromagnetischen Feldes erfassen kann. Eine Annäherung eines Betätigungsmittels 3, wie einer Hand, führt dabei zu einer Veränderung des elektromagnetischen Feldes. Durch eine Erfassung der Veränderung des elektromagnetischen Feldes, schematisch visualisiert durch Feldlinien L, kann somit der Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung B erfasst werden.
Dabei kann die Erfassungsvorrichtung 20 z. B. mit einer Auswertevorrichtung 30 verbunden sein, welche die erfasste Veränderung auswertet und so den Bewegungsablauf erfasst. Die Auswertevorrichtung 30 kann beispielsweise mit einer Sensoreinheit 22 zur Erfassung von Störeinwirkungen und/oder mit einer Ansteuerungsvorrichtung 40 verbunden sein. Die Auswertevorrichtung 30 kann die elektrisch und/oder elektronisch von der Sensoreinheit 22 erfassten Daten nutzen, um die Störeinwirkung zu interpretieren und/oder mit dem erfassten Bewegungsablauf in Beziehung zu setzen. Auf diese Weise kann die Auswertevorrichtung 30 und/oder die Ansteuerungsvorrichtung 40 in Abhängigkeit von den Ergebnissen dieser Berechnungen die Eingabevorrichtung 10 ansteuern.
In 7 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 dargestellt. Dabei erfolgt gemäß einem ersten Verfahrensschritt 100.1 eine Erfassung von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung B. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 100.2 erfolgt eine Erfassung des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung B durch die Erfassungsvorrichtung 20. In einem dritten Verfahrensschritt 100.3 wird eine Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung durchgeführt. In Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung erfolgt gemäß dem vierten Verfahrensschritt 100.4 eine Ansteuerung der Eingabevorrichtung 10.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Bediener
3: Betätigungsmittel, Finger
4: Mittelkonsole
10: Eingabevorrichtung
11: grafische Bedienoberfläche, GUI
12: Bedienelement
12.1: Erfassungsbereich
13: Informationen
20: Erfassungsvorrichtung
20a: Erste Erfassungsvorrichtung
20b: Zweite Erfassungsvorrichtung
21: Kameraeinheit, Kamerasystem
22: Sensoreinheit
30: Auswertevorrichtung
40: Ansteuerungsvorrichtung
100: Verfahren
100.1: Erster Verfahrensschritt
100.2: Zweiter Verfahrensschritt
100.3: Dritter Verfahrensschritt
100.4: Vierter Verfahrensschritt
200: Detektionssystem
B: Bedienungshandlung
F, F': Bewegung der Störauswirkung
R1: erste Bildrate
R2: zweite Bildrate
P: Verschieberichtung
L: Feldlinien

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011089894 A1 [0003]

Claims

Verfahren (100) zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung (B) an einer Eingabevorrichtung (10), mit einer Erfassungsvorrichtung (20) zur Erfassung der Bedienungshandlung (B), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung (B), b) Erfassen des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung (B) durch die Erfassungsvorrichtung (20), c) Durchführen einer Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung, d) Ansteuern der Eingabevorrichtung (10) in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung.
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) und/oder Schritt d) noch vor Beendigung des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung (B) erfolgen, insbesondere vor einer Betätigung der Eingabevorrichtung (10) durch die Bedienungshandlung (B), um die Ansteuerung der Eingabevorrichtung (10) an den Bewegungsablauf der Bedienungshandlung (B) anzupassen.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Eingabevorrichtung (10) eine grafische Bedienoberfläche (11) dargestellt wird, wobei vorzugsweise durch die Ansteuerung gemäß Schritt d) zumindest ein Erfassungsbereich (12.1) und/oder zumindest ein Bedienelement (12) der Bedienoberfläche (11) in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung angepasst und/oder verschoben wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung und/oder Verschiebung des Bedienelements (12) während des Bewegungsablaufs, insbesondere während einer Annäherung eines Betätigungsmittels (3) eines Bedieners (2) in Richtung der Eingabevorrichtung (10), derart erfolgt, dass eine Betätigung der Eingabevorrichtung (10) durch den Bediener (2) erleichtert wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine grafische Bedienoberfläche (11) der Eingabevorrichtung (10) zumindest eine Information (13) für einen Bediener (2) darstellt, wobei eine Aktualisierung der Informationsdarstellung mit einer ersten Bildrate (R1) erfolgt, und eine Verschiebung von zumindest einem Bedienelement (12) der Bedienoberfläche (11) in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung mit einer zweiten Bildrate (R2) erfolgt, wobei die zweite Bildrate (R2) größer als die erste Bildrate (R1) ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung (B) die Prädiktion stetig an den fortlaufend erfassten Bewegungsablauf angepasst wird, wodurch insbesondere zumindest ein Prädiktionsergebnis der Prädiktion stetig aktualisiert wird, wobei vorzugsweise die Ansteuerung gemäß Schritt d) während des Bewegungsablaufs stetig an die Prädiktion, insbesondere den aktualisierten Prädiktionsergebnissen, angepasst wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) zumindest teilweise gleichzeitig mit Schritt a) erfolgt, um insbesondere zur Prädiktion gemäß Schritt c) die erfasste Störeinwirkung und den, insbesondere gleichzeitig erfassten Bewegungsablauf miteinander in Beziehung zu setzen.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung (20) zumindest eine und/oder wenigstens zwei Kameraeinheiten (21) aufweist, wobei vorzugsweise die Erfassungsvorrichtung (20) als eine Nahfeld-Stereokamera ausgebildet ist.
Detektionssystem (200) zur Detektion einer manuellen Bedienungshandlung (B) an einer Eingabevorrichtung (10), wobei das Detektionssystem (200) zumindest eine Sensoreinheit (22) zum Erfassen von zumindest einer Störeinwirkung auf einen Bewegungsablauf der manuellen Bedienungshandlung (B), zumindest eine Erfassungsvorrichtung (20) zum Erfassen des Bewegungsablaufs der manuellen Bedienungshandlung (B), und zumindest eine Auswertevorrichtung (30) zur Prädiktion einer Störauswirkung auf den weiteren Bewegungsablauf in Abhängigkeit von dem erfassten Bewegungsablauf und der erfassten Störeinwirkung, und zumindest eine Ansteuerungsvorrichtung (40) zum Ansteuern der Eingabevorrichtung (10) in Abhängigkeit von der prädizierten Störauswirkung umfasst.
Detektionssystem (200) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionssystem (200) gemäß einem Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 betreibbar ist.