DE102013000069A1

DE102013000069A1 - Kraftfahrzeug-Bedienschnittstelle mit einem Bedienelement zum Erfassen einer Bedienhandlung

Info

Publication number: DE102013000069A1
Application number: DE102013000069.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Roehder; Heiko Maiwand; Lorenz Bohrer; Alexander Sebastian Strauch; Michael Schlittenbauer; Nathaniel Coser
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2014-07-10
Anticipated expiration: 2033-01-09
Also published as: WO2014108152A2; WO2014108152A3; DE102013000069B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienschnittstelle eines Kraftfahrzeugs, wobei bei Erfassen einer Bedienhandlung eines Benutzers an einem Bedienelement (32, 46) der Bedienschnittstelle eine der Bedienhandlung zugeordnete Bedienfunktion des Kraftfahrzeugs ausgelöst wird. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bedienschnittstelle in dem Kraftfahrzeug mit geringem Schaltungsaufwand und bauraumsparend bereitzustellen. Durch eine optische Sensoreinrichtung (10) wird hierzu mit einer 3D-Kamera (26) in einem Innenraum (28) des Kraftfahrzeugs eine Position einer Hand (24) des Benutzers ermittelt und aus der Position ein Abstand der Hand (24) von dem Bedienelement (32, 46) ermittelt. Nur wenn der Abstand kleiner als eine vorbestimmter Schwellenwert (38) ist, werden auf einer von dem Bedienelement (32, 46) verschiedenen Anzeigeeinrichtung (34) Bedieninformationen (42) betreffend zumindest eine mit dem Bedienelement (32, 46) momentan auslösbare Bedienfunktion angezeigt. Ansonsten kann die Anzeige vollständig für die Ausgabe von Nutzinformationen genutzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bedienschnittstelle eines Kraftfahrzeugs. Die Bedienschnittstelle kann eines oder mehrere Bedienelemente umfassen, also beispielsweise eine Taste, einen Dreh-Drück-Steller und/oder einen Schieberegler. Beim Erfassen einer Bedienhandlung eines Benutzers an einem der Bedienelemente wird eine der jeweiligen Bedienhandlung zugeordnete Bedienfunktion zum Bedienen des Kraftfahrzeugs ausgelöst. Beispielsweise wird also das Drücken einer Taste erkannt und die der Taste zugeordnete Funktion aktiviert.
Damit ein Fahrer während einer Fahrt mit seinem Kraftfahrzeug nicht unnötig abgelenkt wird, sind bei einer Bedienschnittstelle die Bedienelemente für den Fahrer in der Regel einfach mit der Hand erreichbar angeordnet. Hat der Fahrer dabei beispielsweise durch Ertasten ein Bedienelement, beispielsweise eine Taste oder auch einen Dreh-Drück-Steller, gefunden, so muss ihm dann aber auch klar sein, ob er das richtige Bedienelement gefunden hat, welches bei Betätigen auch die von ihm gewünschte Funktion aktiviert. Hierzu ist in der Regel ein Kontrollblick auf das Bedienelement durch den Fahrer nötig, damit dieser das auf dem Bedienelement angezeigte Symbol überprüfen kann.
Um den für eine Bedienschnittstelle benötigten Bauraum zu verringern, können z. B. auf einem Bildschirm veränderbare Bedienfelder angezeigt werden, die ausgewählt oder (im Falle eines Touchscreens) gedrückt werden können, um so ebenfalls eine Bedienfunktion auslösen zu können. Solche Softkeys erlauben eine kontextbezogene Funktionsdefinition, d. h. auf demselben Bildschirm können nacheinander unterschiedliche Bedienfelder zum Auslösen unterschiedliche Bedienfunktionen dargestellt werden. Die jeweils einem bestimmten Bedienfeld zugeordnete Bedienfunktion wird dem Benutzer durch Texte, Symbole, Einfärbungen oder sonstige Indikatoren der Bedienfelder angezeigt. Die Bedienfelder oder Indikatoren überlagern aber permanent den eigentlich auf dem Bildschirm anzuzeigenden Inhalt, d. h. die Ausgabeinformationen des zu bedienenden Geräts, also etwa einer Straßenkarte bei einem Navigationsgerät. Die Indikatoren erscheinen in der Regel permanent und verdecken die Sicht auf unter den Indikatoren befindliche Inhalte und schränken so den Anzeigebereich für Informationen ein, obwohl die Indikatoren keinerlei Notwendigkeit unterliegen, wenn der Insasse des Fahrzeugs momentan keine Bedienfunktion auslösen möchte.
Aus der DE 10 2006 037 157 A1 ist eine interaktive Bedienvorrichtung bekannt, bei welcher auf einer Anzeigevorrichtung grafische Informationen sowie Bedienelemente, also Softkeys, angezeigt werden und anhand von Sensorinformationen ermittelt wird, dass sich ein Körperteil eines Nutzers innerhalb eines Aktivierungsbereichs befindet, der räumlich relativ zu einem Darstellungsgebiet eines Bedienelements auf der Anzeigevorrichtung festgelegt ist. Hierdurch wird eine Bedienabsicht des Nutzers erkannt und das mindestens eine Bedienelement optimiert für das Aktivieren der dem Bedienelement zugeordneten Bedienaktion dargestellt. Beispielsweise kann ein Abstand von benachbarten weiteren Bedienelementen und/oder eine Animation des Bedienelements verändert werden, um so dem Nutzer eine Auswahl von einem oder mehreren Bedienelementen zu erleichtern. Es kann auch vorgesehen sein, dass anhand der Sensorinformationen ein Abstand des Körperteils von der Darstellung des Bedienelements ermittelt wird und das Bedienelement in Abhängigkeit von diesem Abstand skaliert wird. Bei diesem Verfahren wird dem Nutzer zwar die Bedienung, d. h. das Drücken der einzelnen Bedienfelder erleichtert, die Bedienfelder müssen aber schon zuvor dargestellt sein, damit der Benutzer die möglichen Bedienfunktionen an dem Touchscreen ablesen kann und er weiß, wohin er mit dem Finger fassen muss.
Aus der US 2012/0268404 A1 ist eine Bedienschnittstelle bekannt, bei welcher ein Bedienelement einen Näherungssensor aufweist, welcher das Annähern einer Hand des Benutzers an das Bedienelement signalisiert. Mittels des Bedienelements kann in einem Auswahlmenü auf einem Bildschirm etwas ausgewählt werden. Das Menü wird erst eingeblendet, wenn das Bedienelement eine Annäherung einer Hand signalisiert. Zum Einblenden des Bedienmenüs wird ein bis dahin angezeigter Bildschirminhalt gelöscht. Damit ein Bedienelement die Annäherung einer Hand signalisieren kann, muss das Bedienelement mit einem entsprechenden Näherungssensor ausgestattet sein.
Aus der US 2011/0286676 A1 ist eine Gestenerkennungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche mittels einer TOF-Kamera (TOF – Time of Flight) 3D-Bilddaten einem Körperteil einer in einem Kraftfahrzeug befindlichen Person erzeugt und anhand der 3D-Bilddaten eine Gestenerkennung durchführt. Es wird zwischen dynamischen und statischen Gesten unterschieden. Mittels einer Geste kann ein Gerät des Kraftfahrzeugs während der Fahrt bedient werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, in einem Kraftfahrzeug mit geringem Schaltungsaufwand und bauraumsparend eine Bedienschnittstelle bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren geht von einer Bedienschnittstelle eines Kraftfahrzeugs aus, bei welcher bei Erfassen einer Bedienhandlung eines Benutzers an einem Bedienelement der Bedienschnittstelle eine der Bedienhandlung zugeordneten Bedienfunktion zum Bedienen des Kraftfahrzeugs ausgelöst wird. Beispielsweise wird also erfasst, ob ein Benutzer einen Dreh-Drück-Steller dreht und entsprechend eine der Drehbewegung zugeordnete Zustandsänderung in dem Kraftfahrzeug ausgelöst, also beispielsweise in einem Auswahlmenü ein Auswahl-Cursor verschoben. Ein solches Auswahlmenü muss dem Benutzer vor dem Bedienvorgang aber nicht dauerhaft angezeigt werden, sondern nur bei Bedarf.
Vor einem solchen Bedienvorgang wird hierzu die Hand des Benutzers gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch eine optische Sensoreinrichtung überwacht. Die optische Sensoreinrichtung umfasst eine 3D-Kamera, mittels welcher 3D-Bilddaten erzeugt werden, aus denen durch die optische Sensoreinrichtung eine Position der Hand des Benutzers im Innenraum des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Aus der Position wird dann ein Abstand der Hand von dem Bedienelement ermittelt. Falls der Abstand zu dem Bedienelement kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wird auf einer von dem Bedienelement verschiedenen, d. h. beabstandet angeordneten, Anzeigeeinrichtung der Bedienschnittstelle, also beispielsweise einem Head-up-Display oder einem Bildschirm in einer Mittelkonsole, dem Benutzer eine Bedieninformation betreffend zumindest eine mit dem Bedienelement momentan auslösbare Bedienfunktion angezeigt, also in dem obigen Beispiel etwa das Auswahlmenü, bei welchem durch die Bedienhandlung „Drehen” des Dreh-Drück-Stellers eine Auswahl getroffen werden kann. Ist der Abstand dagegen größer als der Schwellenwert, so wird diese Bedieninformation nicht angezeigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass das Anzeigeelement bei Nichtbedienung des Bedienelements vollständig, d. h. seine gesamte Anzeigefläche, für Informationen zur Verfügung steht, die nichts mit den Bedieninformationen zu tun haben. Die Größe der Anzeigeeinrichtung muss also nur für die Ausgabeinformationen ausgelegt sein, da unnötige Bedieninformationen bei Bedarf ausgeblendet werden. Zugleich muss aber auch das Bedienelement keine besondere Sensorik aufweisen, um eine Annäherung einer Hand detektieren zu können. Insbesondere kann die 3D-Kamera durch die optische Sensoreinrichtung dazu genutzt werden, den Abstand zu unterschiedlichen Bedienelementen zu ermitteln und dann jeweils bei einer Annäherung der Hand an eines der Bedienelemente entsprechende Bedieninformationen anzuzeigen. Hierdurch reduziert sich in vorteilhafter Weise der Schaltungsaufwand.
Handelt es sich bei dem Bedienelement um einen einfachen Taster, so kann der Fahrer beispielsweise während einer Nachtfahrt im Dunkeln an den Taster fassen und bekommt dann beispielsweise auf der Windschutzscheibe durch ein Head-up-Display eine Information zu der Funktion angezeigt, die bei Drücken des Tasters ausgelöst wird. Der Fahrer muss so nicht mehr den Blick vom Verkehrsgeschehen abwenden, um zu überprüfen, ob er den richtigen Taster gefunden hat.
Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich, wenn durch die Bedieninformationen nicht nur die auslösbare Bedienfunktion selbst, sondern auch noch die jeweils zum Auslösen nötige Bedienhandlung dargestellt wird. Hierdurch ist es möglich, dass auch komplexere Bedienelemente, welche mehr als eine Bedienhandlung erfassen können (beispielsweise ein Dreh-Drück-Steller), auf diese Weise bedient werden können, ohne dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit vom Verkehrsgeschehen in einem unerwünscht hohen Maß abwenden muss. Beispielsweise kann dem Benutzer zu einem Dreh-Drück-Steller als Bedieninformation angezeigt werden, was passiert, wenn der Dreh-Drück-Steller nach links gedreht wird, nach rechts gedreht wird, oder gedrückt wird.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die mit dem Bedienelement auslösbaren Bedienfunktionen in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs, also kontextabhängig, eingestellt werden. Dann kann ein und dasselbe Bedienelement zum Bedienen beispielsweise sowohl eines Navigationsgeräts als auch eines Medienwiedergabegeräts, wie beispielsweise eines MP3-Abspielgeräts, genutzt werden. Indem bei Annähern oder Berühren des Bedienelements dem Benutzer die dem Bedienelement bzw. den unterschiedlichen Bedienhandlungen zugeordneten Bedienfunktionen angezeigt werden, sind Fehlbedienungen in vorteilhafter Weise zuverlässig vermieden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass mittels der Anzeigeeinrichtung zunächst Ausgabeinformationen angezeigt werden, die keine Bedieninformationen darstellen, sondern von diesen verschieden sind. Hierbei stellen die Ausgabeinformationen aber einen Kontext für die Bedienhandlungen dar, was bedeutet, dass dem Bedienelement dann solche Bedienfunktionen zugeordnet sind, durch welche die gerade angezeigten Ausgabeinformationen beeinflussbar sind. Wird also beispielsweise durch ein Navigationsgerät auf der Anzeigeeinrichtung eine Straßenkarte angezeigt, so sind bei aktivem Navigationsgerät dem Bedienelement z. B. Bedienfunktionen zum Einstellen der Straßenkartenansicht zugeordnet. Greift nun der Benutzer nach dem Bedienelement, so wird er durch die Bedieninformationen darüber informiert, wie er mittels des Bedienelements die Ausgabeinformationen beeinflussen kann. Hierzu können auch Bedienfelder eingeblendet werden.
Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass die auslösbaren Bedienfunktionen als Bedienfelder in die Ausgabeinformationen eingeblendet werden. Der Benutzer sieht also noch die Ausgabeinformationen oder zumindest einen Teil davon und diesen überlagert oder daneben angeordnet sind dann die Bedieninformationen. Hierdurch ist dem Benutzer auch visuell unmittelbar der Kontext klar, in welchem er das Bedienelement nun bedient.
Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass bei Anzeigen der Bedieninformationen, wenn also der Benutzer mit seiner Hand nahe an dem Bedienelement ist, ein Abbild des Bedienelements oder ein Symbol für das Bedienelement angezeigt werden und zusätzlich zumindest ein zu dem Bedienelement benachbart angeordnetes Bedienelement durch ein Abbild oder ein Symbol ebenfalls angezeigt werden. Hierdurch kann sich der Benutzer dann in vorteilhafter Weise beispielsweise auf einer Tastenleiste orientieren, ohne hierbei auf die Tastenleiste schauen zu müssen. Insbesondere bei einer Nachtfahrt ist dies von Vorteil, wenn dem Fahrer beispielsweise über ein Head-up-Display die Tastenleiste und seine aktuelle Fingerposition in sein Blickfeld eingeblendet werden.
Wie bereits ausgeführt, kann es sich bei dem Bedienelement um ein mechanisches Bedienelement handeln, wobei bevorzugt ein Dreh-Drück-Steller daraufhin überwacht wird, ob sich eine Hand an diesen annähert.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht allerdings vor, dass als das Bedienelement gar kein mechanisch für die Bedienung vorgesehenes Bauteil überwacht wird, sondern ein sensorloses Verkleidungsteil des Innenraums des Kraftwagens. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Sitzoberfläche oder um eine Oberfläche einer Verkleidung des Armaturenbretts handeln. Sensorlos meint hier, dass durch Drücken oder eine sonstige Bedienhandlung an der Oberfläche an sich keine Signal erzeugt wird. Vielmehr wird durch die optische Sensoreinrichtung auf der Grundlage der 3D-Bilddaten der 3D-Kamera zusätzlich zu dem Abstand auch die Bediengeste der Hand überwacht, welche die Hand beim Ausführen der Bedienhandlung an dem (sensorlosen) Bedienelement vollführt. So kann es beispielsweise einem Fahrer ermöglicht werden, ein Zeigerelement auf einem Bildschirm zu steuern, indem er einfach den Finger auf ein Verkleidungsteil oder eine Armlehne legt und dort mit dem Finger über die Oberfläche streicht. Durch die optische Sensoreinrichtung wird dann die Streichrichtung umgesetzt in eine Bewegung des Zeigerelements auf dem Bildschirm. So kann der Benutzer das Zeigerelement z. B. auf ebenfalls auf dem Bildschirm eingeblendete Bedienflächen bewegen und dort dann beispielsweise durch ein Antippen der Oberfläche die Funktion aktivieren, die durch die Bedienfläche repräsentiert wird.
Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist eine 3D-Kamera und eine mit zumindest einem Bedienelement ausgestattete Bedienschnittstelle auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist dazu ausgelegt, zu jedem der Bedienelemente in der beschriebenen Weise zu ermitteln, ob sich eine Hand eines Benutzers an das Bedienelement nähert, und in diesem Fall dann Bedieninformationen zu dem Bedienelement auf einer Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung ist von dem Bedienelement verschieden, d. h. es handelt sich nicht um einen sogenannten Touchscreen.
Bei der 3D-Kamera des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs handelt es sich bevorzugt um eine TOF-Kamera und/oder eine Stereo-Kameraanordnung. Es kann hierbei auch vorgesehen sein, dass eine TOF-Kamera Bestandteil einer Stereo-Kameraanordnung ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise der für TOF-Kameras bekannte Abschattungseffekt vermieden, der sich ergibt, wenn die TOF-Kamera ein frei im Raum befindliches Objekt nur von einer Seite erfasst und hierdurch die Tiefenabmessungen des Objekts entlang der optischen Achse der TOF-Kamera nicht erfasst werden können. Eine andere Möglichkeit zur Kompensation einer Abschattung ist durch ein Handmodell gegeben, wie es z. B. von dem Produkt „Kinect”^® des Unternehmens Microsoft^® bekannt ist.
Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
1 ein Blockschaltbild zu einer optischen Sensoreinrichtung, die in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs eingebaut sein kann, und
2 eine Skizze zu einem Bedienvorgang, wie er einer Bedienperson auf der Grundlage einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht wird.
Die gezeigten Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
In 1 sind von einem Kraftwagen, beispielsweise einem Personenkraftwagen, eine optische Sensoreinrichtung 10 und eine Wiedereingabeeinrichtung 12 gezeigt. Bei der Wiedergabeeinrichtung 12 kann es sich beispielsweise um ein Infotainmentsystem, ein Audiosystem, ein Navigationssystem, ein Fernsehsystem, ein Telefon, ein Kombiinstrument oder ein Head-up-Display handeln. Die Sensoreinrichtung 10 umfasst eine Messeinrichtung 14 und eine Berechnungseinheit 16. Die Messeinrichtung 14 umfasst einen optischen Sensor 18, der beispielsweise eine TOF-Kamera oder eine PMD-Kamera sein kann. Es kann sich bei dem optischen Sensor 18 auch beispielsweise um eine Stereokamera handeln. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist davon ausgegangen, dass es sich bei dem optischen Sensor 18 um eine PMD-Kamera handelt. Der optische Sensor 18 kann beispielsweise in einem Dachhimmel des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
Der optische Sensor 18 kann in an sich bekannter Weise ausgestaltet sein, d. h. eine Leuchtquelle 20, z. B. eine Infrarotleuchte, beleuchtet einen Erfassungsbereich 22, beispielsweise einen Raum über einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs. Befindet sich darin ein Objekt, beispielsweise einer Hand 24 des Fahrers des Kraftfahrzeugs, so wird die von der Leuchtquelle 20 ausgestrahlte elektromagnetische Strahlung von der Hand 24 zu einem Sensorarray 26 zurückgeworfen. Mittels des Sensorarrays 26 können dann 3D-Bilddaten erzeugt werden, welche 3D-Koordinaten zu einzelnen Flächenelementen der Hand 24 angeben. Die 3D-Bilddaten werden von der Messeinrichtung 14 an die Berechnungseinheit 16 übertragen.
Bei der Berechnungseinheit 16 kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs handeln. In der Berechnungseinheit 16 werden die Signale ausgewertet und dann dem Fahrzeug die ausgewerteten Daten zur Verfügung gestellt, indem sie beispielsweise an die Wiedergabeeinrichtung 12 übertragen werden. Durch die Berechnungseinheit 16 können Gliedmaßen, wie beispielsweise eine Hand, aus den 3D-Bilddaten segmentiert werden, wodurch beispielsweise die Position einer Fingerspitze in dem Erfassungsbereich 22 ermittelt werden kann. Hier können an sich bekannte Segmentierungsalgorithmen zugrunde gelegt werden.
Durch die 3D-Bilddaten des Sensorarrays 26 des optischen Sensors 18 kann auch eine Sequenz von aufeinander folgenden 3D-Bildern repräsentiert sein, d. h. mit dem optischen Sensor 18 können auch Bewegungen der Hand 24 erfasst werden. Durch Verfolgen der Trajektorie beispielsweise der Fingerspitze in dieser 3D-Bildsequenz, insbesondere durch Verfolgen der Position und der Geschwindigkeit der Fingerspitze, kann so eine mit der Fingerspitze angedeutete Bewegungsgeste aus der Trajektorie extrapoliert werden.
In 2 ist ein Innenraum 28 eines Kraftfahrzeugs gezeigt, das beispielsweise ein Personenkraftwagen sein kann. Dargestellt ist eine perspektivische schematische Ansicht einer Mittelkonsole 30 des Kraftfahrzeugs, welche einen Dreh-Drück-Steller 32 und einen Bildschirm 34 aufweist. Der Bildschirm 34 ist eine Anzeigeeinrichtung, der Dreh-Drück-Steller ein Bedienelement im Sinne der Erfindung. Der beschriebene optische Sensor 26 kann in einem Dachhimmel des Kraftfahrzeugs angeordnet sein und die Mittelkonsole 30 und über dieser befindliche Objekte erfassen. Durch die Messeinrichtung 14 werden mittels des optischen Sensors 26 3D-Bilddaten erzeugt, die von der Berechnungseinheit 16 in der beschriebenen Weise verarbeitet werden und an ein Infotainmentsystem 12 ausgegeben werden. Das Infotainmentsystem stellt eine Wiedergabeeinrichtung dar, weshalb es dasselbe Bezugszeigen wie die Wiedergabeeineinrichtung in 1 aufweist. Der Bildschirm 14 gehört zu dem Infotainmentsystem 12.
In dem in 2 gezeigten Beispiel befindet sich das Infotainmentsystem 12 in einem Navigationsmodus, in welchem auf dem Bildschirm 34 eine Straßenkarte 36 dargestellt ist. Die Straßenkarte 36 stellt Ausgabeinformationen dar, anhand welcher dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Fahrroute veranschaulicht wird. Der Fahrer möchte das Infotainmentsystem 12 bedienen, um im Navigationsmodus z. B. eine Veränderungen des Fahrziels vorzunehmen. Der Fahrer hat hierzu seine Hand 24 auf den Dreh-Drück-Steller 32 gelegt. Durch die Berechnungseinrichtung 16 wurde anhand der 3D-Bilddaten der Messeinrichtung 14 eine Bewegung der Hand 24 über der Mittelkonsole 30 erkannt und hierbei überprüft, ob ein Abstand der Hand 24 von dem Dreh-Drück-Steller kleiner als ein Mindestradius 38 ist, der von einem Mittelpunkt des Dreh-Drück-Stellers 32 aus definiert ist. Der Mindestradius 38 stellt einen Schwellenwert dar. Beispielsweise kann der Schwellenwert in einem Bereich von 0 bis 10 cm liegen. Durch den Mindestradius 38 ist ein Überwachungsbereich 40 definiert. Zum Berechnen des Abstandes können Koordinaten des Dreh-Drück-Stellers 32 und der Mindestradius 38 in der Berechnungseinheit 16 gespeichert sein. Befindet sich die Hand 24 innerhalb des Überwachungsbereichs 40, ist ihr Abstand also kleiner als der Mindestradius 38, so wird durch die Berechnungseinheit 16 in dem Infotainmentsystem 12 ein Bedienmodus aktiviert.
Bei Aktivieren des Bedienmodus wird hierbei durch das Infotainmentsystem 12 die Anzeige des Bildschirms 34 dahin geändert, dass den Karteninformationen 36 Indikatoren 42 für Bedienfunktionen überlagert werden. Beispielsweise können die Indikatoren 42 von einem Rand der Karte 36 aus in einer Animationsbewegung 44 zur Kartenmitte hin bewegt werden. Die Indikatoren 42 stellen Bedienfelder dar, die der Benutzer durch eine entsprechende Bedienhandlung an dem Dreh-Drück-Steller 32 auswählen kann. Bei Auswählen eines der Indikatoren 42 wird die dem jeweiligen Indikator zugeordnete Bedienfunktion aktiviert. Beispielsweise kann ein Indikator 42 bei Auswählen eine Navigationszieleingabe aktivieren. Ein anderer Indikator 42 kann beispielsweise für eine Auswahl aus einem Adressbuch stehen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Benutzer mit seiner Hand 24 nicht ausdrücklich ein diskretes Bedienelement wie den Dreh-Drück-Steller 32 berühren muss. Beispielsweise kann auch vorgesehen sein, dass der Benutzer seine Hand 24 oder einen Finger der Hand 24 in einen vordefinierten oder auch einen frei wählbaren Flächenbereich 46 beispielsweise auf der Verkleidung der Mittelkonsole 30 legen kann und dies von der optischen Sensoreinrichtung 10 in der gleichen Weise erkannt wird, wie es im Zusammenhang mit dem Dreh-Drück-Steller 32 erkannt wurde. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Benutzer mit dem Finger den Bereich 46 berühren muss, d. h. ein Mindestabstand für die Aktivierung der Indikatoren 0 cm beträgt. Es kann vorgesehen sein, dass der Benutzer durch Streichen über den Oberflächenbereich 46 einen Mauszeiger 48 auf dem Bildschirm 34 bewegen kann. Die Berechnungseinheit 16 rechnet hierzu die Koordinaten der Position des Fingers auf der Bedienfläche 46 in entsprechende Koordinaten des Mauszeigers 48 um und positioniert den Mauszeiger 48 entsprechend auf der Karte 36. Es kann auch eine relative Auswertung der Positionsänderung in eine entsprechende Bewegung des Mauszeigers 48 vorgesehen sein.
Durch das Beispiel ist gezeigt, wie durch die physikalisch einwandfreie Ortbarkeit eines Insassen, beispielsweise durch eine TOF-Kamera, bzw. von Körperteilen des Insassen eine Annäherung an einer Oberfläche erkannt werden kann. Unterschreitet der Insasse mit einem Körperteil einen gewissen Abstand zur zu bedienenden Oberfläche, so können davon abhängig die Indikatoren für die Funktionen der betrachteten Oberfläche in einer Anzeigeeinheit eingeblendet werden. Welche Indikatoren eingeblendet werden, kann situationsabhängig erfolgen, d. h. je nachdem, ob sich beispielsweise ein Infotainmentsystem in einem Navigationsmodus, in einem Musikwiedergabemodus, einem Videomodus oder einem Telefoniemodus befindet, können unterschiedliche Indikatoren für dasselbe Bedienelement eingeblendet werden. Im restlichen Zeitraum, wenn der Benutzer mit seinem Körperteil sich in einem größeren Abstand zu dem Bedienelement befindet, kann auf der Anzeigeeinheit die volle Bildfläche für Nutzinformationen, d. h. Ausgabeinformationen des Geräts, genutzt werden. Dieses Vorgehen ist nicht nur für diskrete Bedienelemente, sondern auch für frei definierbare Flächen im Kraftfahrzeug realisierbar.
Einem Fahrer steht somit bei Nichtbedienung der Bedienelemente bzw. der frei definierbaren Bedienflächen die gesamte Bildschirmfläche für das Anzeigen von Ausgabeinformationen zur Verfügung, da relevante Bedieninformationen, wie die Indikatoren, von Tasten und aber auch von anderen freien Flächen bzw. von Objekten mit solchen Flächen, erst bei Bedienwunsch eingeblendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006037157 A1 [0004]
US 2012/0268404 A1 [0005]
US 2011/0286676 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Bedienschnittstelle eines Kraftfahrzeugs, wobei bei Erfassen einer Bedienhandlung eines Benutzers an einem Bedienelement (32, 46) eine der Bedienhandlung zugeordnete Bedienfunktion des Kraftfahrzeugs ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine optische Sensoreinrichtung (10) mit einer 3D-Kamera (26) in einem Innenraum (28) des Kraftfahrzeugs eine Position einer Hand (24) des Benutzers ermittelt und aus der Position ein Abstand der Hand (24) von dem Bedienelement (32, 46) ermittelt wird und nur, falls der Abstand kleiner als eine vorbestimmter Schwellenwert (38) ist, auf einer von dem Bedienelement (32, 46) verschiedenen Anzeigeeinrichtung (34) Bedieninformationen (42) betreffend zumindest eine mit dem Bedienelement (32, 46) momentan auslösbare Bedienfunktion angezeigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei durch die Bedieninformationen (42) zusätzlich auch die jeweils zum Auslösen nötige Bedienhandlung dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mit dem Bedienelement (32, 46) auslösbaren Bedienfunktionen in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs kontextabhängig eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Anzeigeeinrichtung (34) Ausgabeinformationen (36), welche von den Bedieninformationen (42) verschieden, aber mittels der auslösbaren Bedienfunktionen beeinflussbar sind, angezeigt werden und die auslösbaren Bedienfunktionen als Bedienfelder (42) in die Ausgabeinformationen (36) eingeblendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Anzeigen der Bedieninformationen (42) das Bedienelement (32, 46) und zumindest ein zu dem Bedienelement (32, 46) benachbart angeordnetes Bedienelement angezeigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als das Bedienelement (32) ein mechanisches Bedienelement (32) überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei als das mechanische Bedienelement (32) ein Dreh-Drück-Steller (32) überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei als das Bedienelement (46) ein sensorloses Verkleidungsteil (46) des Innenraums (28) des Kraftfahrzeugs überwacht wird und durch die Sensoreinrichtung (10) auf der Grundlage von 3D-Bilddaten der 3D-Kamera (26) zusätzlich eine Bediengeste der Hand (24) als die Bedienhandlung erkannt wird.
Kraftfahrzeug mit einer 3D-Kamara (26) und mit einer zumindest ein Bedienelement (32, 46) aufweisenden Bedienschnittstelle, wobei das Kraftfahrzeug dazu ausgelegt die Bedienschnittstelle in Bezug auf jedes Bedienelement (32, 46) gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu betreiben.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, wobei die 3D-Kamera (26) eine TOF-Kamera (26) und/oder eine Stereo-Kameraanordnung aufweist.