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WO2018153726A1 - Vorrichtung zum steuern eines luftausströmers - Google Patents

Vorrichtung zum steuern eines luftausströmers Download PDF

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Publication number
WO2018153726A1
WO2018153726A1 PCT/EP2018/053534 EP2018053534W WO2018153726A1 WO 2018153726 A1 WO2018153726 A1 WO 2018153726A1 EP 2018053534 W EP2018053534 W EP 2018053534W WO 2018153726 A1 WO2018153726 A1 WO 2018153726A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hand
control unit
unit
user
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/053534
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English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Schinzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Original Assignee
Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH filed Critical Dr Schneider Kunststoffwerke GmbH
Publication of WO2018153726A1 publication Critical patent/WO2018153726A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60K2360/33—Illumination features
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/65—Instruments specially adapted for specific vehicle types or users, e.g. for left- or right-hand drive
    • B60K35/658—Instruments specially adapted for specific vehicle types or users, e.g. for left- or right-hand drive the instruments being ergonomically adjustable to the user

Definitions

  • the present invention relates to a device for controlling a Lucasausströmers, preferably for use in a motor vehicle, having the features of claim 1.
  • Devices for controlling an air flow in a motor vehicle are lapsed known.
  • devices with switch panels for entering Steuer upon Operating commands in a motor vehicle also known.
  • WO 2012/055564 AI discloses a switch panel for use in a motor vehicle. This switch panel has an actuating surface for manual action by means of an element, wherein the element is preferably a finger of a human hand.
  • the switch panel has a cooperating with the actuated surface sensor. The sensor generates at
  • the signal is used for switching and / or triggering a function in the manner of a
  • a haptic and / or acoustic element is provided, wherein the haptic and / or acoustic element with the
  • Actuating surface is in operative connection.
  • DE 10 2008 035 907 A1 discloses a touch-sensitive input device with a touch force-dependent additional function.
  • an input device with a control panel for touching by a movable via the control panel
  • the input device is characterized in that the control panel in
  • Touching direction from a rest position due to a contact force generated by the operating element or the finger is elastically yielding or elastically yielding
  • WO 2013/171025 A1 discloses an arrangement for generating a sense of touch of a user.
  • the arrangement consists of a sensor device which is designed to a position of a sensing element of the user
  • an evaluation device is provided, which is coupled to the sensor device and which is designed to provide a control signal based on the position data. Furthermore, one is
  • Evaluation device is coupled and which is adapted to emit based on the provided control signal, mechanical waves and thereby the
  • DE 10 2016 109 585 A1 discloses a system and a method for controlling a vehicle access component.
  • a computer is arranged in a vehicle and configured to evaluate a gesture of a user.
  • the computer contains a processor and a memory for this purpose.
  • the computer is used to determine if a user is within an operating range for a
  • Access component of the vehicle is placed. Further, it serves to collect image data of an object in a gesture path for the access component and to compare the operational image data with activation gestures and parameters and to operate the access component if the comparison identifies an activation gesture.
  • the device comprises a capacitive proximity sensor with at least one elongated sensor electrode, as well as a body part of a vehicle, to which the proximity sensor is attached directly or indirectly.
  • the body part is in turn mounted in a specific installation position on the vehicle or mountable.
  • the sensor electrode extends obliquely to a lower edge of the body part, that it is aligned in the installed position with respect to its longitudinal extension exactly or at least approximately horizontally.
  • Object of the present invention is therefore to provide a device for controlling at least one Luftausströmers, in particular a Luftausströmers for use in the interior of a motor vehicle, which operates by means of a simple gesture control and at the same time allows a user intuitive and tactile input by means of gestures. Furthermore, in response to the user's input, an intuitively detectable input confirmation should take place.
  • the present invention relates to a device for
  • the device comprising at least one sensor unit, at least one projection unit and at least one control unit.
  • the air flow flowing through the at least one air vent can be influenced in its orientation as it flows out of the air vent and in the quantity of outflowing air. It can be interrupted, the entire air flow.
  • a region to be monitored is predetermined, which is within the detection range of the at least one sensor unit.
  • the control unit initiates preparations to start a
  • Gesture recognition program if or when the at least one control unit detected by the at least one sensor unit penetration of an object in the area to be monitored, or if the at least one
  • Prompt to initiate the Gesture recognition program receives.
  • Control unit takes after initiating the
  • Gesture recognition program an analysis of the image content of the area monitored by the at least one sensor unit to detect whether a user's hand is in the monitored area. If a user 's hand is in the monitored area, the
  • Control unit by means of the projection unit a perceptible on or in the hand of the user signal and starts the gesture recognition program or the control unit first starts the gesture recognition program and then generates by means of the projection unit on or in the hand of the user perceptible signal.
  • the control unit monitors by means of the sensor unit after the generation of the
  • Perceptible signal the hand of the user on movements and gestures, wherein the control unit executes the gesture deposited action upon detection of a predefined gesture of the user's hand.
  • at least one actuator is assigned to the at least one air vent and that the control unit executes the action for the gesture via the at least one actuator, if this embodiment is associated with the at least one actuator.
  • the at least one air vent by means of at least one actuator on the basis of a gesture
  • controlled control command is controlled and the air flowing through the at least one air vent air or the air flow can be influenced.
  • the at least one actuator is arranged in or on at least one air vent and with air guide elements which are movable in or on which at least one air vent are arranged, is operatively connected and these are adjustable or adjustable in response to the at least one actuator.
  • This can be done via the control unit by a gesture control adjustment or adjustment of the air guide elements associated with the air vent. It can thus be adjusted or adjusted by a driver via the gesture control from him, when he sits in the driver's seat, unreachable Heilausströmer after he has activated the control for these air vents.
  • the monitored area is arranged in front of the at least one air vent in a horizontal plane above or
  • Sensor unit is placed and aligned the sensor unit for this optimally. Before the control of gestures z. B. selected via the control panel or the input unit one or more Beerausströmer.
  • control unit is a microcomputer unit or a microcomputer, a
  • Control unit of the motor vehicle is.
  • Advantageous according to claim 6 is that the
  • Projection unit a light beam generation unit, a laser steel production unit, a
  • Infrared beam generating unit and / or a
  • Sound generating unit in particular an ultrasonic or infrasound generating unit, by means of which the signal perceptible to the user on the skin of the hand of the
  • User can be generated in the form of a small area.
  • a sense of touch is stimulated by the sound waves which, in the form of a quasi "standing sound field", stimulate a point or area in or on the user's hand and can appeal to his sense of touch, thus creating for the user that in his hand a control element is located that he can feel.
  • the area can be visualized by means of a light point visually from
  • a laser beam with low power can be used, which generates a slight warming when hitting the hand or it can by means of a sound wave, in the infrasonic range or
  • Ultrasonic range can be generated during a wave
  • control unit can generate the perceptible signal which can be generated by the projection unit for the user only for a predefinable period of time and tracks the hand of the user if this moves in the monitored area.
  • the generation of the perceptible signal only for a predefinable period reduces the energy consumption of the device, at the same time an unwanted use is prevented.
  • the tracking of the perceptible signal of the movement of the user's hand, on the one hand, causes proper movements by the vehicle
  • the user can make his gesture input and by the perceptible signal, he always has knowledge that he is in the input mode and the
  • control unit deactivates the projection unit when the hand of the
  • Claim 9 is provided that the control unit interprets the recognition of the gesture of closing the user's hand to a fist as activation of the setting options of the at least one Luftausströmers and the at least one actuator of the at least one
  • Claim 10 is provided that after activation for driving with control signals of the at least one actuator of the at least one Luftausströmers the
  • Control unit controls the at least one actuator and such that the air guide elements of the at least one
  • Air vent or the at least one air vent follow the movement of the user's hand.
  • the air guide elements of the at least one air vent also to the left
  • the air guide elements of the at least one air vent are turned to the right, by moving the hand up the air guide elements of the at least one Luftausströmers are also up and by moving the hand down to be the air guide elements of at least one Heilausströmers down. But it can also be made any intermediate setting of the spoiler elements by the user z. B. moves his hand to the bottom left, bottom right, etc.
  • Advantageous according to claim 11 is that the
  • Control unit the achievement of the Endaus capitaungslagen the spoiler elements of the at least one Luftausströmers or at least one Heilausströmers the user by flashing or vibrating of the projection unit
  • Sensor unit a camera, a sensor for detecting the
  • a sensor or a number of sensors based on infrared light, UV light, light or ultrasound Capture the environment is. This can be done with inexpensive on the market components available detection. It is advantageous according to claim 13, that at least one motion sensor is arranged, which controls the movements of
  • control unit knows the rolling motion of the motor vehicle or recognizes and a wobbling of the hand correlates with the movement of the motor vehicle and so the wobbling of the hand due to the rolling motion of the
  • control unit interprets the gesture of the movement of the approach of the hand towards the at least one air vent as a reduction of the air flowing through the at least one air vent and the air flowing through the at least one vent
  • Air flow reduced or the control unit the gesture of movement removal of the hand from at least one
  • Air outlet interpreted as increasing the amount of air flowing through the at least one air vent and flowing through the at least one air vent
  • the amount of air flowing through the at least one air vent can be reduced or increased.
  • a reduction can be carried out by the arranged on the at least one air vent closing flap in the closing direction or
  • Opening direction is adjusted, or by the speed of the Fan, which generates the air flow, is increased or reduced.
  • Control unit a rotation or a circular movement of the hand in left or right direction interpreted as increasing or decreasing the temperature of the guided through the at least one air vent air flow and the set
  • Temperature in the vehicle interior increased or decreased.
  • the interior temperature in the motor vehicle can be increased or reduced by the movement of the hand in the form of turning or circling.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an interior of a motor vehicle. Reference numerals are used in the figure FIG only if they are relevant to the description of the invention in connection with the figure.
  • FIG is a schematic view of a
  • control panel 3 is designed in an advantageous embodiment of the invention as a touch screen and it can therefore be done on the control panel 3 both a representation of information and schemas, as well as inputs are made by a user. In that regard, an input menu can be displayed on the control panel 3, which can be operated by a user via touch. Furthermore, a little offset to the rear, one
  • This input unit 4 available.
  • This input unit 4 is configured in a further embodiment of the invention as a rotary / push button and it can be used as an alternative to
  • a projector 11 is present between the control panel 3 and the input unit 4, a projector 11 is present.
  • the projector 11 may also be arranged in the headliner.
  • a camera 10 is arranged, which detects the center region between the driver's seat 1 and the passenger's seat 2 from above.
  • a sensor or sensor unit can also be used.
  • a rangefinder 12 is arranged. Furthermore, in the
  • Dashboard 6 air vents 7, 8 and 9 are arranged, wherein the Luftausströmer 7 to the left, near the Driver door in the dashboard 6 arranged Heilausströmer, the Heilausströmer 8 to the arranged in the central console in the dashboard 6 Heilausströmer and the Heilausströmer 9 to the passenger side in the dashboard 6 associated Beerausströmer.
  • Air flow passing through the respective Heilausströmer 7; 8th; 9 flows can be influenced.
  • air guide elements are, for. Example, to lamellae which are movably arranged in the housing of the Lucasausströmers 7, 8 and 9 and which can deflect the flowing through the Heilausströmer 7, 8, 9 air in its orientation up, down, right and / or left.
  • a closing flap is present or it is associated with a closing flap, by means of which the amount of the through
  • Air outlet 7, 8, 9 flowing air quantity is adjustable.
  • Air guide lamellar air vents are provided.
  • Gutausströmern is about the Coanda effect or other physical effects, for example
  • the air guiding elements of the air vents 7, 8, 9, as well as the associated closing flaps, are equipped with actuators, preferably servo motors, stepper motors or electric motors mechanically connected, so that a user in one
  • Closing flaps electrically controlled and adjustable.
  • a control signal initiated by the driver or passenger, via the control unit the Heilausstormern 7, 8 and 9 individually and individually be assigned, or together for all, so that on the air guide the air flow is adjustable and orientable accordingly.
  • control panel 3 In which on the control panel 3 representations of Luftausströmer are displayed and then by touch input the individual air vents shown are selected and by input of control commands from the user, driver or front passenger, adjustable or adjustable.
  • the projector 11 is now used to create visual effects such as a point of light or spots of light or light rays and this example, one in his
  • Beam area arranged object such as the hand of the driver or passenger to project.
  • the projector 11 can also wave signals, for example
  • Example send out ultrasonic or infrasonic waves, which, when a user falls into the wave field, with his hand, are felt.
  • the projector 11 generates in one embodiment
  • This signal stimulates a small predefinable area of the hand, or on the skin or in the hand of the user.
  • a Touch-sense stimulation by the sound waves which in the form of a quasi-"standing sound field" stimulates a point or area in or on the hand of a user and responds to his sense of touch, thus allowing the user to feel in his hand one
  • Control element that he can feel.
  • the area can be seen visually by user on his hand by means of a spot of light; but it can also be generated in addition or even exclusively on the skin of the user's hand noticeable or perceptible body, so that the user can almost feel the possibility of input or feel. This can be a
  • Low power laser steel can be used, which generates a slight warming when hitting the hand, or a wave can be generated by means of a sound wave, in the infrasonic range or ultrasound range, which can be felt or felt when hitting the skin of the user's hand the user creates a point on or in his hand.
  • the camera 10 detects a corresponding predefinable area 14, which is defined as a monitored area.
  • This area can be set by a user and freely arranged in the detection area of the camera 10. However, it has proven to be advantageous to arrange this monitored area 14 between the two front seats 1, 2. At the same time it has been found to be advantageous to arrange the camera 10 in the headliner.
  • the monitored area 14 is
  • the monitored area 14 is not a pure area in a horizontal plane, but rather a space area is predefined in which monitoring takes place.
  • This intuitive gesture-controlled input must first be activated.
  • the activation takes place either in which for each Luftausstömer 7, 8 and 9, a monitored area 14 in a horizontal plane before the Heilausströmer 7, 8 and 9 is defined individually defined by the camera 10, and, as soon as an object in this monitored area 14th enters, the control unit activates the gesture control.
  • gesture-controlled input can be activated.
  • gesture control If the gesture control is activated, then in the monitored area 14 of the camera 10 an object which is located there is detected and analyzed.
  • Control unit which is connected to the camera 10, a hand in the monitored area 14, it activates the projector 11 and projects on the hand either a light signal,
  • a light spot for example, a light spot, or a wave signal, preferably sound-based, so that a user a
  • the control unit thus monitors, after activation of the camera 10 and the monitored area 14, whether a hand of a
  • the user feels and / or sees this signal. Then he activates the counter-control, in which he virtually encloses his hand around the projected signal or embraces it so that a fist clenches, with which he grasps the projected point. With the closing of the fist or embracing the projected point, and the subsequent reopening of the fist, the gesture control is activated, d. H. the control unit detects the hand, its position and its gestures.
  • a deactivation of the adjustment process and a transfer of the set values takes place when the user again clenches a fist.
  • the user can bale through and
  • Gesture recognition is enabled, captured as follows, and the gestures become driving functions for the person
  • the control unit monitors the hand of the user by means of the camera 10. If the user now moves his hand upwards, downwards, to the left or to the right, then the assigned air vent 7, 8, 9 is adjusted via its actuator and its air guiding elements by the
  • Control unit the movements of the hand in appropriate
  • Actuator or motor or actuator requires more time than the movement of the hand from one point to another, the projected signal is tracked slowly according to the motor or actuator position.
  • Zielausschungstician for the spoiler elements is reached to the left, to the right, up and down, when such a position is reached, from the control unit by means of the projector 11, the signal that is in the user's hand and the movement of the hand is tracked, from a continuous signal to a pulsed one
  • the user recognizes, in visual signals by the flashing of the signal on the hand or in a wave signal, preferably sound-based, a vibrate the signal. That way, the Control unit the user with that the target deflection is reached.
  • the signal is pulsed, indicating that the target setting has been reached.
  • Endauslenkungstician for the air guide elements to the left, to the right, up and down is achieved by the control unit by means of the projector 11, the signal that is on the user's hand and the movement of the hand tracked by a continuous signal in a pulsed signal is changed.
  • the user for visual signals by the flashing of the signal on the hand or in a wave signal, advantageously recognizes
  • Temperature can be done, for example, by making a circular movement to the right or to the left by hand. Upon detection of a circular movement of the hand to the right, the temperature is increased, upon detection of a circular movement of the hand to the left, the temperature of the
  • each of the air vents 7, 8 and 9, a camera 10 is assigned.
  • a monitored area 14 is defined in front of each of the air vents 7, 8 and 9 via the camera 10, and as soon as an object enters it, as detected by the camera 10, the gesture control is activated. The gesture control takes place in the
  • ultrasound as described, virtually projects a point in or on the hand of the user, and if the movements of the hand are detected by the camera 10 and evaluated by the control unit, the user can, by
  • Rangefinder 12 is detected.
  • the air vent 7, 8, 9 is then in its position in the respective possible adjustment directions in dependence of the detected by the control unit via the camera 10
  • the camera 10 is a sensor for detecting the environment. It does not have to be an optically based system.
  • the sensor can be based on infrared light, UV light, light, ultrasound or another functional principle.
  • At least one motion sensor is arranged, which detects the movements of the motor vehicle and is in communication with the control unit, so that the
  • Control unit knows the rolling motion of the motor vehicle and a wobbling of the hand correlates with the movement of the motor vehicle and the shaking of the hand due to the

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Abstract

Die vorliegende Erfindung zeigt eine Vorrichtung zum Steuern mindestens eines Luftausströmers (7, 8, 9) in einem Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung bestehend aus mindestens einer Sensoreinheit (10), mindestens einer Projektionseinheit (11) und mindestens einer Steuereinheit. Die Einstellung des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) erfolgt mittels einer Gestensteuerung.

Description

Vorrichtung zum Steuern eines Luftausströmers
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Luftausströmers , vorzugsweise zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorrichtungen zum Steuern eines Luftstromes in einem Kraftfahrzeug sind hinfällig bekannt. Weiterhin sind Vorrichtungen mit Schaltbedienfeldern zur Eingabe von Steuerbzw. Bedienbefehlen in einem Kraftfahrzeug ebenfalls bekannt. So ist in WO 2012/055564 AI ein Schaltbedienfeld zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug offenbart. Dieses Schaltbedienfeld besitzt eine Betätigungsfläche zur manuellen Einwirkung mittels eines Elementes, wobei es sich bei dem Element vorzugsweise um einen Finger einer menschlichen Hand handelt. Das Schaltbedienfeld weist einen mit der betätigten Fläche zusammenwirkenden Sensor auf. Der Sensor erzeugt bei
Annährung des Elementes an die Betätigungsfläche und/oder bei Berührung der Betätigungsfläche mittels des Elementes
und/oder bei Druckeinwirkung mittels des Elementes auf die Betätigungsfläche ein Signal. Das Signal dient zum Schalten und/oder Auslösen einer Funktion in der Art eines
Schaltsignals. Für das Schaltbedienfeld ist ein haptik- und/oder akustikerzeugendes Element vorgesehen, wobei das haptik- und/oder akustikerzeugende Element mit der
Betätigungsfläche in Wirkverbindung steht. Aus DE 10 2008 035 907 AI ist ein berührungsempfindliches Eingabegerät mit berührungskraftabhängiger Zusatzfunktion offenbart. Hierzu wird ein Eingabegerät mit einem Bedienfeld zur Berührung durch ein über das Bedienfeld bewegbares
Bedienelement oder einen Finger eines Bedieners verwendet. Es sind Mittel zur Erfassung der Position und/oder Bewegung des Bedienelementes oder des Fingers auf dem Bedienfeld und eine Auswerteeinheit zur Erzeugung eines der erfassten Größe entsprechenden Steuersignals vorhanden. Das Eingabegerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Bedienfeld in
Berührrichtung aus einer Ruhelage aufgrund einer durch das Bedienelement oder dem Finger erzeugten Berührkraft elastisch nachgebend ausgestaltet ist oder elastisch nachgebend
gelagert ist und dabei auf wenigstens einen separaten
Drucksensor, zur Erzeugung eines der Berührkraft
proportionalen Signals, einwirkt, wobei das durch Einwirkung erzeugte Signal einer Steuereinheit zugeführt wird.
Aus WO 2013/171025 AI ist eine Anordnung zum Erzeugen einer Tastsinnreizung eines Benutzers offenbart. Die Anordnung besteht aus einer Sensoreinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, eine Position eines Tastorgans des Benutzers
berührungslos zu erfassen und als Positionsdaten
bereitzustellen. Weiterhin ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, welche mit der Sensoreinrichtung gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand der Positionsdaten ein Steuersignal bereitzustellen. Im Weiteren ist eine
Aktuoreneinrichtung vorhanden, welche mit der
Auswerteeinrichtung gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, basierend auf dem bereitgestellten Steuersignal, mechanische Wellen auszusenden und dadurch die
Tastsinnreizung des Tastorgans des Benutzers anzuregen. Aus DE 10 2016 109 585 AI ist ein System und ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugzugangskomponente offenbart.
Hierzu ist in einem Fahrzeug ein Computer angeordnet und dazu konfiguriert, um eine Geste eines Benutzers auszuwerten. Der Computer enthält hierzu einen Prozessor und einen Speicher. Der Computer ist eingesetzt um zu bestimmen, ob ein Benutzer innerhalb eines Operationsbereiches für eine
Zugangskomponente des Fahrzeugs platziert ist. Weiterhin dient er zum Sammeln von Bilddaten eines Objektes in einem Gestenpfad für die Zugangskomponente und zum Vergleichen der Operationsbilddaten mit Aktivierungsgesten und Parametern und zum Operieren der Zugangskomponente, wenn der Vergleich eine Aktivierungsgeste identifiziert. Aus DE 10 2014 018 924 AI ist eine Vorrichtung zur berührungslosen Verstellung eines verstellbaren Fahrzeugteils bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen kapazitiven Näherungssensor mit mindestens einer langgestreckten Sensorelektrode, sowie ein Karosserieteil eines Fahrzeuges, an dem der Näherungssensor mittelbar oder unmittelbar befestigt ist. Das Karosserieteil ist seinerseits in einer bestimmten Einbauposition an dem Fahrzeug montiert oder montierbar. Die Sensorelektrode verläuft derart schräg zu einer Unterkante des Karosserieteils, dass diese in der Einbauposition hinsichtlich ihrer Längserstreckung exakt oder zumindest näherungsweise horizontal ausgerichtet ist.
Aus dem Stand der Technik ist bisher keine Steuerung von Luftausströmern im Innenraum eines Kraftfahrzeuges bekannt, welche mittels Gesten eines Benutzers die Luftausströmer steuert . Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Steuern mindestens eines Luftausströmers , insbesondere eines Luftausströmers zum Einsatz im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, aufzuzeigen, die mittels einer einfachen Gestensteuerung arbeitet und zugleich einem Benutzer intuitiv und fühlbar die Eingabe mittels Gesten ermöglicht. Weiterhin soll als Reaktion auf die Eingaben des Benutzers eine intuitiv erfassbare Eingabebestätigung erfolgen. Diese Aufgabe wird anhand der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltung und Erfindung ergeben sich anhand der weiteren Beschreibung der Unteransprüche und der Figuren, anhand welcher ein konkretes Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Steuern mindestens eines Luftausströmers in einem
Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung bestehend aus mindestens einer Sensoreinheit, mindestens einer Projektionseinheit und mindestens einer Steuereinheit. Mit der Vorrichtung ist der durch den mindestens einen Luftausströmer strömende Luftstrom in seiner Orientierung beim Ausströmen aus dem Luftausströmer und in der Menge der ausströmenden Luft beeinflussbar. Es kann der gesamte Luftstrom unterbrochen werden. Es ist ein zu überwachender Bereich vorgegeben, der im Erfassungsbereich der mindestens einen Sensoreinheit liegt. Die Steuereinheit initiiert Vorbereitungen zum Starten eines
Gestenerkennungsprogramm, wenn oder sobald die mindestens eine Steuereinheit mittels der mindestens einen Sensoreinheit ein Eindringen eines Gegenstandes in den zu überwachender Bereich detektiert oder wenn die mindestens eine
Steuereinheit über eine Bedienkonsole eine
Eingabeaufforderung zum Initiieren des Gestenerkennungsprogramm erhält. Die mindestens eine
Steuereinheit nimmt nach dem Initiieren des
Gestenerkennungsprogramms eine Analyse des Bildinhaltes des von der mindestens einen Sensoreinheit überwachten Bereichs vor, um zu erkennen, ob sich eine Hand eines Benutzers im überwachten Bereich befindet. Wenn sich eine Hand eines Benutzers im überwachten Bereich befindet, erzeugt die
Steuereinheit mittels der Projektionseinheit ein auf oder in der Hand des Benutzers wahrnehmbares Signal und startet das Gestenerkennungsprogramm oder die Steuereinheit startet zuerst das Gestenerkennungsprogramm und erzeugt danach mittels der Projektionseinheit das auf oder in der Hand des Benutzers wahrnehmbare Signal. Die Steuereinheit überwacht mittels der Sensoreinheit nach der Erzeugung des
wahrnehmbaren Signals die Hand des Benutzers auf Bewegungen und Gesten, wobei die Steuereinheit bei Erkennung einer vordefinierten Geste der Hand des Benutzers die zur Geste hinterlegte Aktion ausführt. Vorteilhaft nach Patentanspruch 2 ist, dass dem mindestens einen Luftausströmer mindestens ein Aktuator zugeordnet ist und dass die Steuereinheit die zur Geste hinterlegte Aktion über den mindestens einen Aktuator ausführt, wenn diese Ausführung dem mindestens einen Aktuator zugeordnet ist. Damit kann der mindestens eine Luftausströmer mittels des mindestens ein Aktuators anhand dem zu einer Geste
hinterlegten Steuerbefehl angesteuert und die durch den mindestens einen Luftausströmer strömende Luft bzw. der Luftstrom beeinflusst werden.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 3 ist, dass der mindestens eine Aktuator im oder am mindestens einen Luftausströmer angeordnete ist und mit Luftleitelementen, die beweglich in oder an dem mindestens einen Luftausströmer angeordnet sind, in Wirkverbindung steht und diese in Reaktion auf den mindestens eine Aktuator verstellbar oder einstellbar sind. Damit kann durch eine Gestensteuerung eine Einstellung bzw. Verstellung der Luftleitelemente, die dem Luftausströmer zugeordnet sind, über die Steuereinheit erfolgen. Es kann damit von einem Fahrer über die Gestensteuerung ein von ihm aus, wenn er auf dem Fahrersitz sitzt, nicht erreichbarer Luftausströmer eingestellt bzw. verstellt werden, nachdem er die Ansteuerung für diese Luftausströmer aktiviert hat.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 4 ist, dass der überwachte Bereich vor dem mindestens einen Luftausströmer in einer horizontalen Ebene angeordnet ist, der oberhalb oder
unterhalb der Sensoreinheit liegt. Durch die Anordnung des überwachten Bereichs vor dem mindestens einen Luftausströmer wird nur der Luftausströmer über die Gestensteuerung
angesteuert, in dessen überwachten Bereich die Geste erkannt wird. Bei der alternativen Ausgestaltung ist nur ein
überwachter Bereich vorhanden, im dem eine Gestensteuerung erfolgen kann, dieser Bereich ist aber optimal zur
Sensoreinheit platziert und die Sensoreinheit zu diesem optimal ausgerichtet. Vor der Ansteuerung über Gesten werden z. B. über die Bedienkonsole oder die Eingabeeinheit einer oder mehrere Luftausströmer angewählt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 5 ist vorgesehen, dass die Steuereinheit eine Mikrocomputereinheit oder ein Mikrocomputer, eine
Mikroprozessoreinheit oder ein Mikroprozessor, eine
Mikrocontrollereinheit oder ein MikroController, oder ein Teil in einem Steuergerät oder ein Bestandteil eines
Steuergerätes des Kraftfahrzeuges ist. Vorteilhaft nach Patentanspruch 6 ist, dass die
Projektionseinheit ein Lichtstrahlerzeugungseinheit, eine LaserStahlerzeugungseinheit, eine
Infrarotstrahlerzeugungseinheit und/oder eine
Schallerzeugungseinheit, insbesondere eine Ultraschall - oder Infraschallerzeugungseinheit ist, mittels derer das für den Benutzer wahrnehmbare Signal auf der Haut der Hand des
Benutzers in Form eines kleinen Bereichs erzeugbar ist. Es erfolgt eine Tastsinnanregung durch die Schallwellen, die in Form eines quasi „stehenden Schallfeldes" einen Punkt oder Bereich in oder auf der Hand eines Benutzers anregen und dessen Tastsinn ansprechen können. Es kann damit für den Benutzer das Gefühl erzeugt werden, dass in seiner Hand ein Bedienelement sich befindet, das er ertasten kann. Es kann der Bereich rein mittels eines Lichtpunktes visuell von
Benutzer auf dessen Hand gesehen werden, es kann aber auch zusätzlich oder auch ausschließlich eine über die Haut der Hand des Benutzers spürbare bzw. wahrnehmbare Stelle erzeugt werden, sodass der Benutzer quasi die Möglichkeit der Eingabe ertasten bzw. erfühlen kann. Hierzu kann ein Laserstahl mit kleiner Leistung verwendet werden, der beim Auftreffen auf der Hand eine leichte Erwärmung erzeugt oder aber es kann mittels einer Schallwelle, im Infraschallbereich oder
Ultraschallbereich eine Welle erzeugt werden, die beim
Auftreffen auf die Haut der Hand des Benutzers quasi spürbar bzw. fühlbar für den Benutzer einen Punkt auf bzw. in dessen Hand erzeugt.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 7 ist, dass die Steuereinheit das für den Benutzer von der Projektionseinheit erzeugbare wahrnehmbare Signal nur für einen vordefinierbaren Zeitraum erzeugen lässt und der Hand des Benutzers nachführt, falls diese sich im überwachten Bereich bewegt. Die Erzeugung des wahrnehmbaren Signals nur für einen vordefinierbaren Zeitraum reduziert den Energiebedarf der Vorrichtung, zugleich wird eine ungewollte Benutzung verhindert. Durch die Nachführung des wahrnehmbaren Signals der Bewegung der Hand des Benutzers werden zum einen Eigenbewegungen durch das Fahrzeug
kompensiert, zum andern kann der Benutzer seine Gesteneingabe vornehmen und durch das wahrnehmbare Signal hat er stets Kenntnis, dass er sich im Eingabemodus befindet und die
Gestenerkennung aktiv ist.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 8 ist, dass die Steuereinheit die Projektionseinheit deaktiviert, wenn die Hand des
Benutzers den überwachten Bereich verlässt. Damit kann ein Benutzer die Eingabe beenden, indem er seine Hand aus dem überwachten Bereich nimmt. Diese Deaktivierung erfolgt dann, wenn die Hand über einen voreinstellbaren Zeitraum den überwachten Bereich verlassen hat. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach
Patentanspruch 9 ist vorgesehen, dass die Steuereinheit bei Erkennung der Geste des Schließens der Hand des Benutzers zu einer Faust dies als Aktivierung der Einstellmöglichkeiten des mindestens einen Luftausströmers interpretiert und den mindestens einen Aktuatoren des mindestens einen
Luftausströmers zur Ansteuerung mit Ansteuersignalen
aktiviert und dass bei erneutem Schließen der Hand zu einer Faust die Steuereinheit dies als Beendigung des
Einstellvorgangs interpretiert und den mindestens einen
Aktuatoren des mindestens einen Luftausströmers deaktiviert .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach
Patentanspruch 10 ist vorgesehen, dass nach der Aktivierung zur Ansteuerung mit Ansteuersignalen des mindestens einen Aktuators des mindestens einen Luftausströmers die
Steuereinheit den mindestens einen Aktuator derart ansteuert und dass die Luftleitelemente des mindestens eine
Luftausströmers oder der mindestens eine Luftausströmer der Bewegung der Hand des Benutzers folgen. Damit werden durch ein Bewegen der Hand nach links die Luftleitelemente des mindestens eine Luftausströmers ebenfalls nach links
gestellt, durch ein Bewegen der Hand nach rechts werden die Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers nach rechts gestellt, durch ein Bewegen der Hand nach oben werden die Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers ebenfalls nach oben gestellt und durch ein Bewegen der Hand nach unter werden die Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers nach unten gestellt. Es kann aber auch eine jede Zwischeneinstellung der Luftleitelemente vorgenommen werden, indem der Benutzer z. B. seine Hand nach links unten, rechts unten usw. bewegt. Vorteilhaft nach Patentanspruch 11 ist, dass die
Steuereinheit die Erreichung der Endaussteuerungslagen der Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers oder des mindestens einen Luftausströmers dem Benutzer durch ein Blinken oder Vibrieren des von der Projektionseinheit
erzeugbaren wahrnehmbaren Signals mitteilt. Damit nimmt der Benutzer wahr, dass eine weitere Verstellung über diese erreichte Stellung hinaus nicht möglich ist.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 12 ist, dass die
Sensoreinheit eine Kamera, ein Sensor zur Erfassung der
Umgebung, ein Sensor oder eine Anzahl von Sensoren auf Basis von Infrarotlicht , UV-Licht, Licht oder Ultraschall zur Erfassung der Umgebung ist. Damit kann mit günstig auf dem Markt verfügbaren Komponenten die Erfassung vorgenommen werden . Vorteilhaft nach Patentanspruch 13 ist, dass mindestens ein Bewegungssensor angeordnet ist, der die Bewegungen des
Kraftfahrzeuges erfasst und mit der Steuereinheit in
Verbindung steht, sodass die Steuereinheit die Wankbewegung des Kraftfahrzeuges kennt bzw. erkennt und ein Wackeln der Hand mit der Bewegung des Kraftfahrzeuges korreliert und so das Wackeln der Hand auf Grund der Wankbewegung des
Kraftfahrzeuges kompensiert.
Vorteilhaft nach Patentanspruch 14 ist, dass nach der
Aktivierung der Einstellmöglichkeiten des mindestens einen Luftausströmers die Steuereinheit die Geste der Bewegung der Annäherung der Hand in Richtung auf den mindestens einen Luftausströmer als Reduzierung der durch den mindestens einen Luftausströmer strömenden Luftmenge interpretiert und den durch den mindestens einen Luftausströmer strömenden
Luftstrom reduziert oder die Steuereinheit die Geste der Bewegung Entfernung der Hand vom mindestens einen
Luftausströmer als Erhöhung der durch den mindestens einen Luftausströmer strömenden Luftmenge interpretiert und den durch den mindestens einen Luftausströmer strömenden
Luftstrom erhöht. Damit kann durch die Bewegung der Hand in Richtung auf den mindestens einen Luftausströmer zu die durch den mindestens einen Luftausströmer strömende Luftmenge reduziert oder erhöht werden. Eine Reduzierung kann dadurch erfolgen, indem die an dem mindestens einen Luftausströmer angeordnete Schließklappe in Schließrichtung oder
Öffnungsrichtung verstellt wird, oder indem die Drehzahl des Ventilators, der den Luftstrom erzeugt, erhöht oder reduziert wird .
Vorteilhaft nach Patentanspruch 15 ist, dass die
Steuereinheit ein Drehen oder eine Kreisbewegung der Hand in Links oder Rechtsrichtung als Erhöhung oder Reduzierung der Temperatur des durch den mindestens einen Luftausströmer geführten Luftstroms interpretiert und die eingestellte
Temperatur im Fahrzeuginnenraum erhöht oder absenkt. Damit kann durch die Bewegung der Hand in Form des Drehens oder des Kreisens die Innenraumtemperatur im Kraftfahrzeug erhöht oder reduziert werden.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der jeweiligen Figur zu entnehmen .
Sämtliche in den Anmeldeunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzelnen und/oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind .
Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels stellt keine Limitierung der Erfindung auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel dar.
Es zeigt die einzige Figur FIG eine schematische Darstellung eines Innenraums eines Kraftfahrzeuges. Bezugszeichen sind in der Figur FIG nur dann verwendet, wenn sie für die Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit der Figur von Bedeutung sind. In der Figur FIG ist eine schematische Ansicht eines
Innenraums eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Es ist der Fahrersitz 1 und der Beifahrersitz 2 dargestellt. Im Weiteren ist das Lenkrad 5, das am Armaturenbrett 6 angeordnet ist, dargestellt. In der Mittelkonsole 13, die zwischen den beiden Frontsitzen 1, 2 angeordnet ist, ist eine Bedienkonsole 3 vorhanden. Die Bedienkonsole 3 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Touchscreen ausgestaltet und es kann daher auf der Bedienkonsole 3 sowohl eine Darstellung von Informationen und Schemata erfolgen, als auch Eingaben von einem Benutzer vorgenommen werden. Insoweit kann auf der Bedienkonsole 3 ein Eingabemenü dargestellt werden, das von einem Benutzer via Touch bedienbar ist. Im Weiteren ist, etwas nach hinten versetzt, eine
Eingabeeinheit 4 vorhanden. Diese Eingabeeinheit 4 ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Dreh- /Drücksteller ausgestaltet und es können alternativ zur
Toucheingabe über die Bedienkonsole 3 vom Benutzer in einem auf der Bedienkonsole 3 dargestellten Menü Auswahlen
getroffen werden oder Eingaben getätigt werden.
Zwischen der Bedienkonsole 3 und der Eingabeeinheit 4 ist ein Projektor 11 vorhanden. Der Projektor 11 kann aber auch im Dachhimmel angeordnet sein.
Im Dachhimmel, vorzugsweise im Bereich des Rückspiegels, ist eine Kamera 10 angeordnet, die von oben den Mittenbereich zwischen dem Fahrersitz 1 und dem Beifahrersitz 2 erfasst. Es kann aber auch eine Sensor- bzw. Sensoreneinheit zum Einsatz kommen. Neben der Kamera 10, oder in diese integriert, ist ein Entfernungsmesser 12 angeordnet. Weiterhin sind im
Armaturenbrett 6 Luftausströmer 7, 8 und 9 angeordnet, wobei es sich bei dem Luftausströmer 7 um den linken, nahe der Fahrertür im Armaturenbrett 6 angeordneten Luftausströmer, beim Luftausströmer 8 um den im Bereich der Mittelkonsole im Armaturenbrett 6 angeordneten Luftausströmer und bei dem Luftausströmer 9, um den der Beifahrerseite im Armaturenbrett 6 zugeordneten Luftausströmer handelt.
Im Fahrzeuginnenraum können weitere Luftausströmer vorhanden oder angeordnet sein, diese sind aber in der FIG nicht dargestellt .
In den Luftausströmern 7, 8 und 9 sind Luftleitelemente, in FIG nicht dargestellt, angeordnet, mittels derer der
Luftstrom, der durch den jeweiligen Luftausströmer 7; 8; 9 strömt, beeinflussbar ist. Bei solchen Luftleitelementen handelt es sich z. B. um Lamellen, die beweglich im Gehäuse des Luftausströmers 7, 8 und 9 angeordnet sind und die die durch den Luftausströmer 7, 8, 9 strömende Luft in ihrer Orientierung nach oben, unten, rechts und/oder links ablenken können. Weiterhin ist in jedem Luftausströmer 7, 8, 9 eine Schließklappe vorhanden oder es ist eine Schließklappe zugeordnet, mittels derer die Menge der durch den
Luftausströmer 7, 8, 9 strömenden Luftmenge einstellbar ist.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, dass anstelle der Luftausströmer 7, 8, 9 mit
Luftleitelemente lamellenlose Luftausströmer vorgesehen sind. Bei solchen Luftausströmern wird beispielsweise über den Coanda-Effekt oder andere physikalische Effekte die
Luftströmung nach den Wünschen und Einstellungen eines
Benutzers abgelenkt.
Die Luftleitelemente der Luftausströmer 7, 8, 9, sowie die zugeordneten Schließklappen, sind mit Aktuatoren, vorzugsweise Stellmotoren, Schrittmotoren oder Elektromotoren mechanisch verbunden, sodass ein Benutzer in einem
Kraftfahrzeug diese Luftleitelemente, wie auch die
Schließklappen, elektrisch steuern und verstellen kann.
Hierzu muss ein Steuersignal, initiiert vom Fahrer oder vom Beifahrer, über die Steuereinheit den Luftausstörmern 7, 8 und 9 individuell und einzeln zugeordnet werden, oder aber gemeinsam für alle, sodass über die Luftleitelemente der Luftstrom entsprechend einstellbar und orientierbar ist.
Dies kann beispielsweise über die Bedienkonsole 3 erfolgen, in dem auf der Bedienkonsole 3 entsprechende Darstellungen der Luftausströmer darstellbar sind und dann per Toucheingabe die einzelnen dargestellten Luftausströmer angewählt werden und mittels Eingabe von Steuerbefehlen seitens des Benutzers, Fahrer oder Beifahrer, verstellbar bzw. einstellbar sind.
Der Projektor 11 dient nunmehr dazu, um visuelle Effekte wie einen Lichtpunkt oder Lichtpunkte oder Lichtstrahlen zu erzeugen und diese beispielsweise auf einen in seinem
Strahlbereich angeordneten Gegenstand, beispielsweise die Hand des Fahrers oder des Beifahrers, zu projizieren.
Außerdem kann der Projektor 11 auch Wellensignale, zum
Beispiel Ultraschall oder Infraschallwellen aussenden, die dann, wenn ein Benutzer in das Wellenfeld hineinfasst, mit seiner Hand, erfühlbar sind.
Der Projektor 11 erzeugt in einer Ausgestaltung ein
Wellenfeld und damit ein den Tastsinn des Benutzers
anregendes und damit wahrnehmbare Signal auf der Haut der
Hand oder in der Hand des Benutzers. Dieses Signal regt einen kleinen vordefinierbaren Bereich der Hand an, bzw. auf der Haut bzw. in der Hand des Benutzers an. Es erfolgt eine Tastsinnanregung durch die Schallwellen, die in Form eines quasi „stehenden Schallfeldes" einen Punkt oder Bereich in oder auf bzw. in der Hand eines Benutzers anregen und seinen Tastsinn ansprechen. Es kann damit für den Benutzer das Gefühl erzeugt werden, dass sich in seiner Hand ein
Bedienelement befindet, das er ertasten kann.
Es kann der Bereich rein mittels eines Lichtpunktes visuell von Benutzer auf dessen Hand gesehen werden; es kann aber auch zusätzlich oder auch ausschließlich eine über die Haut der Hand des Benutzers spürbare bzw. wahrnehmbare Stelle erzeugt werden, sodass der Benutzer quasi die Möglichkeit der Eingabe ertasten bzw. erfühlen kann. Hierzu kann ein
Laserstahl mit kleiner Leistung verwendet werden, der beim Auftreffen auf der Hand eine leichte Erwärmung erzeugt oder aber es kann mittels einer Schallwelle, im Infraschallbereich oder Ultraschallbereich eine Welle erzeugt werden, die beim Auftreffen auf die Haut der Hand des Benutzers quasi spürbar bzw. fühlbar für den Benutzer einen Punkt auf bzw. in dessen Hand erzeugt.
Die Kamera 10 erfasst einen entsprechenden vordefinierbaren Bereich 14, der als überwachter Bereich definiert wird.
Dieser Bereich kann von einem Benutzer eingestellt und im Erfassungsbereich der Kamera 10 frei angeordnet werden. Es hat sich aber als vorteilhaft gezeigt, diesen überwachten Bereich 14 zwischen den beiden Frontsitzen 1, 2 anzuordnen. Zugleich hat es sich als vorteilhaft gezeigt die Kamera 10 im Dachhimmel anzuordnen. Der überwachte Bereich 14 ist
vorteilhaft als Kreisfläche oder ellipsoide Fläche
ausgebildet, wobei aber auch eine jede andere Flächenform verwendet werden kann. Natürlicherweise ist der überwachte Bereich 14 nicht eine reine Fläche in einer horizontalen Ebene, vielmehr ist ein Raumbereich vordefiniert, in dem die Überwachung erfolgt. Um nunmehr über eine Gestensteuerung die Luftausströmer 7, 8 und 9 individuell einzustellen, sowie auch die Temperatur im Fahrzeuginnenraum oder die einströmende Luftmenge, die durch die Luftausströmer strömt, anzupassen, ist eine intuitive gestengesteuerte Eingabe durch den Benutzer vorgesehen.
Diese intuitive gestengesteuerte Eingabe muss zunächst aktiviert werden. Die Aktivierung erfolgt entweder, in dem zu jedem Luftausstömer 7, 8 und 9 ein überwachter Bereich 14 in einer horizontalen Ebene vor dem Luftausströmer 7, 8 und 9 individuell von der Kamera 10 definiert vorgegeben wird, und, sobald ein Gegenstand in diesen überwachten Bereich 14 hinein gelangt, aktiviert die Steuereinheit die Gestensteuerung.
Alternativ kann auch über die Bedienkonsole 3 für eine jede der Luftausströmer 7, 8 und 9 individuell diese
gestengesteuerte Eingabe aktiviert werden.
Ist die Gestensteuerung aktiviert, so wird im überwachten Bereich 14 der Kamera 10 ein Gegenstand, der sich dort befindet, erfasst und analysiert.
Um nunmehr die Gestensteuerung zu aktivieren, muss der Fahrer oder der Beifahrer sich mit seiner Hand in den überwachten Bereich 14 der Kamera 10 begeben. Detektiert die
Steuereinheit, die mit der Kamera 10 verbunden ist, eine Hand im überwachten Bereich 14, so aktiviert sie den Projektor 11 und projiziert auf die Hand entweder ein Lichtsignal,
beispielsweise einen Lichtpunkt, oder ein Wellensignal, vorzugsweise auf Schallbasis, sodass ein Benutzer einen
Bereich auf bzw. in seiner Hand als quasi Berührpunkt fühlt. Die Steuereinheit überwacht damit nach Aktivierung der Kamera 10 und des überwachten Bereichs 14, ob eine Hand eines
Nutzers sich in dem überwachten Bereich 14 befindet. Ist dies der Fall, wird wie beschrieben, ein entsprechendes taktiles oder visuelles Signal auf bzw. in die Hand projiziert.
Der Benutzer fühlt und/oder sieht dieses Signal. Sodann aktiviert er die Gegensteuerung, in dem er um das projizierte Signal seine Hand quasi umschließt bzw. umgreift, damit eine Faust ballt, mit der er den projizierten Punkt umgreift. Mit dem Schließen der Faust bzw. dem Umgreifen des projizierten Punktes, und dem nachfolgenden wieder öffnen der Faust wird die Gestensteuerung aktiviert, d. h. die Steuereinheit erfasst die Hand, deren Stellung und deren Gestik. Die
Ansteuerung der Aktuatoren der Luftausströmer 7, 8, 9 aktiviert die Steuereinheit erst dann, wenn der Benutzer die geballte Faust wieder öffnet und die Finger streckt, d. h. die gestreckte Hand bildet. Nun kann anhand der erfassten
Bewegung der Hand der angewählte Luftausströmer 7; 8; 9 oder alle Luftausströmer 7, 8, 9 gemeinsam eingestellt werden.
Eine Deaktivieren des Einstellvorgangs und eine Übernahme der eingestellten Werte erfolgt, wenn der Benutzer erneut eine Faust ballt. Somit kann der Benutzer durch Ballen und
Strecken der Hand die Gestensteuerung aktivieren und
deaktivieren . Die Gesten der gestreckten Hand werden, wenn die
Gestenerkennung aktiviert ist, wie folgt erfasst und die Gesten werden Ansteuerfunktionen für den bzw. die
zugeordneten Luftausströmer zugeordnet. Die Steuereinheit überwacht mittels der Kamera 10 die Hand des Benutzers. Bewegt der Benutzer nunmehr die Hand nach oben, nach unten, nach links oder nach rechts, so wird der zugeordnete Luftausströmer 7, 8, 9 über dessen Aktuator und dessen Luftleitelementen, eingestellt, indem die
Steuereinheit die Bewegungen der Hand in entsprechende
Ansteuerbefehle für den Aktuator umwandelt und an diesen sendet. Dies bedeutet, bewegt der Nutzer die Hand nach links, wird der entsprechende Luftausströmer 7, 8, 9 bzw. dessen Luftleitelemente, d. h. die Lamellen, nach links bewegt, bewegt der Benutzer seine Hand nach rechts, werden diese nach rechts gestellt, bewegt er die Hand nach oben, werden diese nach oben gestellt und bewegt er die Hand nach unten, werden diese nach unten gestellt.
Da die Nachführung des Luftausströmers 7, 8, 9 über den
Stellantrieb bzw. Motor bzw. Aktuator mehr Zeit benötigt als die Bewegung der Hand von einer Stelle zu einer anderen, wird das projizierte Signal langsam entsprechend der Motor- bzw. Aktuatorstellung nachgeführt.
Um nunmehr dem Benutzer mitzuteilen, dass der
Zielauslenkungspunkt für die Luftleitelemente nach links, nach rechts, nach oben und nach unten erreicht ist, wird, wenn eine solche Stellung erreicht ist, von der Steuereinheit mittels des Projektors 11 das Signal, das auf der Hand des Benutzers liegt und das der Bewegung der Hand nachgeführt ist, von einem kontinuierlichen Signal in ein gepulstes
Signal gerändert. Damit erkennt der Benutzer, bei visuellen Signalen durch das Blinken des Signals auf der Hand oder aber bei einem Wellensignal, vorteilhaft auf Schallbasis, ein vibrieren des Signals. Auf diese Weise teilt die Steuereinheit dem Benutzer mit, dass die Zielauslenkung erreicht ist.
Ist das Ziel der Auslenkung erreicht, so liegt das
projizierte Signal wieder nahezu mittig auf der Hand des
Benutzers. Nun wird das Signal gepulst, was anzeigt, dass die Zieleinstellung erreicht ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dem Benutzer mitgeteilt wird, dass der
Endauslenkungspunkt für die Luftleitelemente nach links, nach rechts, nach oben und nach unten erreicht ist, indem von der Steuereinheit mittels des Projektors 11 das Signal, das auf der Hand des Benutzers liegt und das der Bewegung der Hand nachgeführt ist, von einem kontinuierlichen Signal in ein gepulstes Signal geändert wird. Damit erkennt der Benutzer, bei visuellen Signalen durch das Blinken des Signals auf der Hand oder aber bei einem Wellensignal, vorteilhaft auf
Schallbasis, ein vibrieren des Signals. Auf diese Weise teilt die Steuereinheit dem Benutzer mit, dass die maximale
Auslenkung erreicht ist.
Ballt der Benutzer seine Hand zur Faust, werden die
eingestellten Werte übernommen und die Eingabe beendet. Bei aktivierter Gestensteuerung erfolgt eine Veränderung der Luftmenge, die durch einen Luftausströmer 7, 8, 9 strömt, dadurch, dass der Benutzer seine Hand in Richtung auf den Luftausströmer 7, 8, 9 hinzubewegt oder von diesem entfernt. Die Annäherung oder Entfernung wird über die Kamera 10 und den Entfernungsmesser 11 von der Steuereinheit erkannt.
Beim Führen der Hand in Richtung auf den Luftausströmer 7, 8, 9, zu, wird die Luftmenge, die durch den Luftausströmer 7, 8, 9 strömt, reduziert, bei Entfernen wird diese erhöht. Bei aktivierter Gestensteuerung kann eine Erhöhung der
Temperatur beispielsweise dadurch erfolgen, dass mit der Hand eine Kreisbewegung nach rechts oder nach links ausgeführt wird. Bei Erkennung einer Kreisbewegung der Hand nach rechts wird die Temperatur erhöht, bei Erkennung einer Kreisbewegung der Hand nach links, wird die Temperatur von der
Steuereinheit reduziert. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedem der Luftausströmer 7, 8 und 9 eine Kamera 10 zugeordnet ist. Es wird über die Kamera 10 ein überwachter Bereich 14 vor jedem der der Luftausströmer 7, 8 und 9 definiert und sobald ein Gegenstand in diesen eindringt, erkannt von der Kamera 10, wird dann die Gestensteuerung aktiviert. Die Gestensteuerung erfolgt in der
vorbeschriebenen Weise.
Damit kann gezielt und individuell jeder einzelne der
Luftausströmer 7, 8 und 9, ohne dass dieser vorher
individuell über die Bedienkonsole 3 ausgewählt worden ist, gesteuert werden.
Wird über Ultraschall, wie beschrieben, quasi ein Punkt in oder auf der Hand des Benutzers projiziert und werden die Bewegungen der Hand von der Kamera 10 erfasst und von der Steuereinheit ausgewertet, so kann der Benutzer, durch
Greifen um den von ihm erfüllten Punkt, erzeugt von dem
Projektor 11, quasi den ausgewählten Luftausströmer 7, 8, 9 anpacken. Nach Öffnen der Hand spürt der Benutzer einen Punkt in seiner Handfläche oder auf seiner Handfläche. Wenn er nun seine Hand nach oben bewegt, erkennt dies die Steuereinheit über die Kamera 10, wobei der exakte Abstand von dem
Entfernungsmesser 12 erfasst wird. Der Luftausströmer 7, 8, 9 wird dann in seiner Stellung in die jeweiligen möglichen Einstellrichtungen in Abhängigkeit der von der Steuereinheit über die Kamera 10 erfassten
Bewegung der Hand gestellt.
Die aktuelle Einstellposition des Luftausströmers 7, 8, 9 wird stets über diesen spürbaren Punkt oder sichtbaren Punkt in der Hand des Benutzers zurückgemeldet, d. h. dieser Punkt wandert langsam mit der Hand mit, bei Bewegung nach oben, nach oben, bei Bewegung nach unten, nach unten, usw..
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kamera 10 ein Sensor zur Erfassung der Umgebung. Es muss sich um kein auf optischer Basis arbeitendes System handeln. Der Sensor kann auf Basis von Infrarotlicht , UV-Licht, Licht, Ultraschall oder einem anderen Funktionsprinzip beruhen.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Bewegungssensor angeordnet ist, der die Bewegungen des Kraftfahrzeuges erfasst und mit der Steuereinheit in Verbindung steht, sodass die
Steuereinheit die Wankbewegung des Kraftfahrzeuges kennt und ein Wackeln der Hand mit der Bewegung des Kraftfahrzeuges korreliert und das Wackeln der Hand auf Grund der
Wankbewegung des Kraftfahrzeuges kompensiert.
Bezugszeichenliste
1 Fahrersitz
2 Beifahrersitz
3 Bedienkonsole
4 Eingabeeinheit
5 Lenkrad
6 Armaturenbrett
7 linker Luftausströmer
8 mittlerer Luftausströmer
9 rechter Luftausströmer
10 Kamera
11 Proj ektor
12 Entfernungsmesser
13 Mittelkonsole
14 überwachter Bereich

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Steuern mindestens eines Luftausströmers (7, 8, 9) zur Beeinflussung des durch den mindestens einen Luftausströmer strömenden Luftstrom in einem Kraftfahrzeug, bestehend aus mindestens einer Sensoreinheit (10), mindestens einer Projektionseinheit (11) und mindestens einer
Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass
- ein zu überwachender Bereich (14) vorgegeben ist, der im Erfassungsbereich der mindestens einen Sensoreinheit (10) liegt,
- die Steuereinheit Vorbereitungen zum Starten eines
Gestenerkennungsprogramm initiiert, wenn die mindestens eine Steuereinheit mittels der mindestens einen Sensoreinheit (10) ein Eindringen eines Gegenstandes in den zu überwachender Bereich (14) detektiert oder wenn die mindestens eine
Steuereinheit über eine Bedienkonsole (3) eine
Eingabeaufforderung zum Initiieren des
Gestenerkennungsprogramm erhält,
- die mindestens eine Steuereinheit nach dem Initiieren des Gestenerkennungsprogramms eine Analyse des Bildinhaltes des von der mindestens einen Sensoreinheit (10) überwachten
Bereichs (14) vornimmt um zu erkennen, ob sich eine Hand eines Benutzers im überwachten Bereich (14) befindet und,
- wenn sich eine Hand eines Benutzers im überwachten Bereich (14) befindet, erzeugt die Steuereinheit mittels der
Projektionseinheit (11) ein auf oder in der Hand
wahrnehmbares Signal, und startet das Gestenerkennungsprogramm oder die Steuereinheit startet das Gestenerkennungsprogramm und erzeugt mittels der
Projektionseinheit (11) ein auf oder in der Hand
wahrnehmbares Signal,
- die Steuereinheit überwacht mittels der Sensoreinheit (10) die Hand nach der Erzeugung des wahrnehmbaren Signals und die Steuereinheit führt bei Erkennung einer vordefinierten Geste der Hand die zur Geste hinterlegte Aktion aus.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) mindestens ein Aktuator zugeordnet ist und dass die Steuereinheit die zur Geste hinterlegte Aktion über den mindestens einen
Aktuator ausführt, wenn die Ausführung dem mindestens einen Aktuator zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aktuator im oder am mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) angeordnete ist und mit Luftleitelementen, die beweglich in oder an dem
mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) angeordnet sind, in Wirkverbindung steht und die Luftleitelemente in Reaktion auf den mindestens eine Aktuator verstellbar oder einstellbar sind .
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der überwachte Bereich (14) vor dem mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) in einer horizontalen Ebene angeordnet oder unterhalb oder oberhalb der Sensoreinheit (10) in einer horizontalen Ebene angeordnet ist .
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine
Mikrocomputereinheit oder ein Mikrocomputer, eine
Mikroprozessoreinheit oder ein Mikroprozessor, eine
Mikrocontrollereinheit oder ein MikroController, oder ein Teil in einem Steuergerät oder ein Bestandteil eines
Steuergerätes des Kraftfahrzeuges ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinheit (11) ein
Lichtstrahlerzeugungseinheit, eine
LaserStahlerzeugungseinheit, eine
Infrarotstrahlerzeugungseinheit oder eine
Schallerzeugungseinheit, insbesondere eine Ultraschall - oder Infraschallerzeugungseinheit ist, mittels derer das für den Benutzer wahrnehmbare Signal auf der Haut der Hand des
Benutzers erzeugbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit das für den
Benutzer von der Projektionseinheit (11) erzeugbare
wahrnehmbare Signal nur für einen vordefinierbaren Zeitraum erzeugen lässt und der Hand des Benutzers nachführt, falls diese sich im überwachten Bereich (14) bewegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die
Projektionseinheit (11) deaktiviert, wenn die Hand des
Benutzers den überwachten Bereich (14) über einen
vordefinierbaren Zeitraum verlässt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit bei Erkennung der Geste des Schließens der Hand des Benutzers zu einer Faust dies als Aktivierung der Einstellmöglichkeiten des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) interpretiert und den mindestens einen Aktuator des mindestens einen
Luftausströmers (7, 8, 9) zur Ansteuerung mit
Ansteuersignalen aktiviert und dass bei erneutem Schließen der Hand zu einer Faust die Steuereinheit dies als Beendigung des Einstellvorgangs interpretiert und den mindestens einen Aktuator des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) deaktiviert .
10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass nach der Aktivierung zur Ansteuerung mit Ansteuersignalen des mindestens einen Aktuators des
mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) die Steuereinheit den mindestens einen Aktuator derart ansteuert, dass die Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) oder der mindestens eine Luftausströmer (7, 8, 9) der Bewegung der Hand des Benutzers folgen.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit das Erreichen der Endaussteuerungslagen der Luftleitelemente des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) oder des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) dem Benutzer durch eine Blinken oder Vibrieren des von der Projektionseinheit (11)
erzeugbaren und wahrnehmbaren Signals mitteilt.
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (10) eine
Kamera, ein Sensor zur Erfassung der Umgebung, ein Sensor oder eine Anzahl von Sensoren auf Basis von Infrarotlicht , UV-Licht, Licht oder Ultraschall zur Erfassung der Umgebung ist .
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bewegungssensor angeordnet ist, der die Bewegungen des Kraftfahrzeuges erfasst und mit der Steuereinheit in Verbindung steht, sodass die Steuereinheit die Wankbewegung des Kraftfahrzeuges kennt und ein Wackeln der Hand mit der Bewegung des Kraftfahrzeuges korreliert und das Wackeln der Hand auf Grund der
Wankbewegung des Kraftfahrzeuges kompensiert.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Aktivierung der
Einstellmöglichkeiten des mindestens einen Luftausströmers (7, 8, 9) die Steuereinheit die Geste der Bewegung der
Annäherung der Hand in Richtung auf den mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) als Reduzierung der durch den mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) strömenden
Luftmenge interpretiert und den durch den mindestens einen
Luftausströmer (7, 8, 9) strömenden Luftstrom reduziert oder die Steuereinheit die Geste der Bewegung Entfernung der Hand vom mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) als Erhöhung der durch den mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) strömenden Luftmenge interpretiert und den durch den
mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) strömenden
Luftstrom erhöht.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ein Drehen oder eine Kreisbewegung der Hand in Links- oder
Rechtsrichtung als Erhöhung oder Reduzierung der Temperatur der durch den mindestens einen Luftausströmer (7, 8, 9) geführten Luftstrom interpretiert und die Temperatur im Fahrzeuginnenraum erhöht oder absenkt.
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