DE102018115640A1

DE102018115640A1 - Device and method for the contactless input of information

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Publication number: DE102018115640A1
Application number: DE102018115640.5A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-06-28
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Offenbart ist eine Vorrichtung 100 mit einem Eingabesystem zur berührungsfreien Eingabe von Information durch einen Anwender. Das Eingabesystem umfasst ein Bilderzeugungsmittel (10) zum Generieren mindestens eines direkt sichtbaren virtuellen Eingabemittels (17) im freien Raum, ein Erfassungsmittel (20) zum automatischen Erfassen mindestens einer Betätigung des virtuellen Eingabemittels (17) sowie eine Rechnereinheit (30), die dazu eingerichtet ist, eine erfasste Betätigung einer jeweiligen Eingabeinformation zuzuordnen.Offenbart ist ferner ein Verfahren zum Ermöglichen eines durch einen Anwender erfolgenden, berührungslosen Eingebens von Information in eine Vorrichtung.Disclosed is a device 100 with an input system for contactless input of information by a user. The input system comprises an image generation means (10) for generating at least one directly visible virtual input means (17) in free space, a detection means (20) for automatically detecting at least one actuation of the virtual input means (17) and a computer unit (30), which are set up for this is to assign a detected actuation to a respective input information. Also disclosed is a method for enabling a contactless input of information into a device by a user.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Eingabesystem zur berührungsfreien Eingabe von Information durch einen Anwender. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ermöglichen eines durch einen Anwender erfolgenden, berührungslosen Eingebens von Information in eine Vorrichtung.The present invention relates to a device with an input system for the contact-free input of information by a user. Furthermore, the present invention relates to a method for enabling a user to enter information into a device in a contactless manner.

Für den Betrieb von Geräten wie beispielsweise aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik oder der elektronischen Hilfsmittel sind üblicherweise Eingabemittel für Anwender vorgesehen, mit denen beispielsweise Einstellungen vorgenommen oder Auswahlen getroffen werden können. In der Regel sind derartige Eingabemittel als Schalter, Knopf, berührungsempfindliches Anzeigefeld oder Ähnliches ausgebildet, die der Anwender z.B. mit der Hand betätigen kann.For the operation of devices such as, for example, from the field of entertainment electronics or electronic aids, input means are usually provided for users with which, for example, settings can be made or selections can be made. Typically, such input means are designed as a switch, button, touch-sensitive display panel or the like, which the user e.g. can operate by hand.

Dabei muss der Anwender das jeweilige Eingabemittel physisch erreichen, d.h. er muss sich entweder entsprechend zum Eingabemittel hin bewegen, oder das Eingabemittel muss im Erreichbarkeitsradius des (z.B. sitzenden) Anwenders angeordnet sein: Im ersteren Fall kann die Bewegung nachteilig bei einer sonstigen Tätigkeit (zum Beispiel beim Autofahren) sein, im zweiten Fall kann das Eingabemittel bei anderen Tätigkeiten physisch im Wege sein und damit ein störendes Element darstellen.The user must physically reach the respective input device, i.e. he must either move towards the input device, or the input device must be located within the reachability of the (e.g. seated) user: in the former case, the movement can be disadvantageous for other activities (e.g. driving a car), in the second case the input device can be physically in the way of other activities and thus represent a disruptive element.

Zu Vermeidung dieser Nachteile sind berührungsfreie Eingabemittel bekannt. So wird in der Druckschrift US 2013 076615 A1 eine Vorrichtung zur Eingabe von Information während des Steuerns eines Autos offenbart: Ein Gestensensor wie beispielsweise eine Videokamera oder ein Bewegungsmelder ist dabei dazu eingerichtet, eine Fingerbewegung in einem festgelegten Bereich zu erfassen, während die zugehörige Hand ein Lenkrad führt. Informationen und eine Rückmeldung über die Eingabe werden an die Windschutzscheibe des Autos projiziert.To avoid these disadvantages, non-contact input means are known. So in the publication US 2013 076615 A1 discloses a device for entering information while controlling a car: a gesture sensor such as a video camera or a motion detector is set up to detect finger movement in a defined area while the associated hand is driving a steering wheel. Information and feedback on the input are projected onto the windshield of the car.

Aus der Druckschrift WO 2015/010 829 A1 ist die Eingabe von Information mittels eines berührungsfrei arbeitenden Sensors bekannt, bei der eine Bewegung mindestens eines Fingers einer Hand eine virtuelle Oberfläche als Eingabeoberfläche festlegt, auf der eine Position oder Positionsänderung eines Fingers eine Eingabe bewirkt.From the publication WO 2015/010 829 A1 the input of information by means of a contact-free sensor is known, in which a movement of at least one finger of a hand defines a virtual surface as an input surface on which a position or change in position of a finger causes an input.

Derartige berührungsfreie Eingabemöglichkeiten sind jedoch wenig suggestiv; insbesondere muss der Anwender die jeweils für gewünschte Resultate verlangten Gesten kennen oder Konsequenzen von Fingerbewegungen während der Eingabe ausprobieren.However, such non-contact input options are not very suggestive; in particular, the user must know the gestures required for the desired results or try out the consequences of finger movements while typing.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, die einem Anwender eine vereinfachte berührungsfreie Eingabe ermöglicht.The present invention has for its object to provide a technique that enables a user a simplified non-contact input.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Figur offenbart.The object is achieved by a device according to claim 1 and a method according to claim 7. Advantageous embodiments are disclosed in the subclaims, the description and the figure.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Eingabesystem, das einem Anwender eine berührungsfreie Eingabe von Information ermöglicht. Das Eingabesystem umfasst ein Bilderzeugungsmittel zum Generieren mindestens eines direkt sichtbaren virtuellen Eingabemittels im freien Raum, ein Erfassungsmittel zum Erfassen mindestens einer (insbesondere einer einmaligen oder mehrmaligen) Betätigung des virtuellen Eingabemittels und eine Rechnereinheit, die dazu eingerichtet ist, eine (vom Erfassungsmittel) erfasste Betätigung einer jeweiligen Eingabeinformation zuzuordnen, die Betätigung also entsprechend zu interpretieren. Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingerichtet, abhängig von der Eingabeinformation eine jeweilige Operation auszuführen und/oder einen Betriebsmodus zu ändern.A device according to the invention comprises an input system which enables a user to input information without contact. The input system comprises an image generation means for generating at least one directly visible virtual input means in free space, a detection means for detecting at least one (in particular one or more than one) actuation of the virtual input means and a computer unit which is set up for an actuation (detected by the acquisition means) to assign a respective input information, so to interpret the operation accordingly. A device according to the invention is preferably set up to carry out a respective operation and / or to change an operating mode depending on the input information.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht einem Anwender ein berührungsloses Eingeben einer Information in eine Vorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Generieren eines direkt sichtbaren virtuellen Eingabemittels im freien Raum, ein (vorzugsweise automatisches) Erfassen mindestens einer (durch einen Anwender erfolgenden) Betätigung des virtuellen Eingabemittels und ein Zuordnen der erfassten mindestens einen virtuellen Betätigung des Eingabemittels zu einer Eingabeinformation; das Zuordnen kann vorzugsweise automatisch (z.B. mittels einer Rechnereinheit der Vorrichtung) erfolgen.A method according to the invention enables a user to enter information into a device without contact. The method comprises generating a directly visible virtual input means in free space, (preferably automatically) recording at least one (user-made) actuation of the virtual input means and assigning the detected at least one virtual actuation of the input means to input information; the assignment can preferably take place automatically (for example by means of a computer unit of the device).

Das virtuelle Eingabemittel ist somit jeweils (d.h. bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. bei einem erfindungsgemäßen Verfahren) eine körperlose Erscheinung ohne physikalische Ausprägung, vorzugsweise im freien Raum. Die Angabe „direkt sichtbar“ bedeutet dabei in dieser Schrift, dass für die Sichtbarkeit kein Illusionsmedium (wie eine spezielle Brille, insbesondere eine 3D-Brille) zwischen dem virtuellen Eingabemedium (also dessen Erscheinung) und dem Auge des Anwenders erforderlich ist. Der Anwender kann vielmehr (zumindest von einer vorgegebenen Position aus) das virtuelle Eingabemittel als eine Illusion direkt vor sich sehen und erkennen.The virtual input means is therefore in each case (i.e. in a device according to the invention or in a method according to the invention) a disembodied appearance without physical expression, preferably in free space. In this document, the expression “directly visible” means that no illusion medium (such as special glasses, in particular 3D glasses) between the virtual input medium (ie its appearance) and the user's eye is required for visibility. The user can rather (at least from a given position) see and recognize the virtual input means as an illusion directly in front of him.

Aufgrund der Tatsache, dass das virtuelle Eingabemittel gemäß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einem erfindungsgemäßen Verfahren somit physisch nicht existent ist, stellt das Eingabemittel kein Störelement dar, das beispielsweise bei anderen Tätigkeiten im Wege wäre, und es kann (z.B. durch ein Abschalten des Bilderzeugungsmittels) zum Verschwinden gebracht werden. Dabei ermöglicht das Generieren des virtuellen Eingabemittels als direkt sichtbare Einrichtung im Raum dem Anwender ein einfaches und suggestives Betätigen, für das der Anwender i.A. keine besonderen Gesten kennen bzw. erlernen muss und kein Illusionsmedium (wie eine Spezialbrille) braucht. Insbesondere sind eine erfindungsgemäße Vorrichtung und ein erfindungsgemäßes Verfahren daher für ein breites Anwendungsgebiet geeignet.Due to the fact that the virtual input means according to a device and a method according to the invention is therefore physically non-existent, the input means does not represent a disruptive element that would be in the way, for example, during other activities, and it can be made to disappear (for example by switching off the image-generating means). The generation of the virtual input means as a directly visible device in the room enables the user to operate it easily and suggestively, for which the user generally does not have to know or learn any special gestures and does not need any illusion medium (such as special glasses). In particular, an apparatus and a method according to the invention are therefore suitable for a wide range of applications.

Dabei wird das virtuelle Eingabemittel jeweils weder durch Umgebungseinflüsse noch durch eine betätigende Hand verschmutzt, und das Eingabemittel selbst kann auch nicht durch Mutwillen oder unsachgemäße Behandlung beschädigt werden.The virtual input device is neither contaminated by environmental influences nor by an actuating hand, and the input device itself cannot be damaged by willfulness or improper handling.

Das Bilderzeugungsmittel kann eine Matrix aus einer Vielzahl von Leuchtdioden (insbesondere OLEDs) und zugehörigen (gruppenweise oder individuell) (hinsichtlich ihrer Brennweite) einstellbaren Linsen umfassen. Es kann insbesondere als ein Bildschirm mit durch optoelektronische Bauteile gebildete Pixeln ausgebildet sein, deren Licht jeweils unterschiedlich gebrochen werden kann. Damit kann die Illusion eines Objekts, nämlich vorliegend eines als „virtuell“ bezeichneten Eingabemittels, das insbesondere zwischen dem Bilderzeugungsmittel und einem Auge des Anwenders frei im Raum erscheinen kann.The image generation means can comprise a matrix of a plurality of light-emitting diodes (in particular OLEDs) and associated (group-wise or individually) (with regard to their focal length) adjustable lenses. In particular, it can be designed as a screen with pixels formed by optoelectronic components, the light of which can be refracted differently in each case. This allows the illusion of an object, namely in the present case an input means designated as “virtual”, which in particular can freely appear in space between the imaging means and an eye of the user.

Das virtuelle Eingabemittel kann beispielsweise eine virtuelle Tastatur, mindestens eine virtuelle Auswahltaste, mindestens eine virtuelle Auswahlanzeige, mindestens einen virtuellen Ein/AusSchalter und/oder mindestens einen Einstell-Drehknopf umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das virtuelle Eingabemittel eine dreidimensionale Erscheinung.The virtual input means can comprise, for example, a virtual keyboard, at least one virtual selection key, at least one virtual selection display, at least one virtual on / off switch and / or at least one setting rotary knob. According to a preferred embodiment of the present invention, the virtual input means has a three-dimensional appearance.

Die mindestens eine Betätigung des virtuellen Eingabemittels kann durch ein Zeigen auf ein jeweiliges Element des Eingabemittels (z.B. auf einen virtuellen Schalter, auf ein Feld einer virtuellen Auswahlanzeige oder eine virtuelle Taste einer virtuellen Tastatur) in einem positiven Abstand zum virtuellen Eingabemittel (bzw. seiner Erscheinung) erfolgen.The at least one actuation of the virtual input means can be indicated by pointing to a respective element of the input means (for example a virtual switch, a field of a virtual selection display or a virtual key of a virtual keyboard) at a positive distance from the virtual input means (or its appearance ) respectively.

Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die mindestens eine Betätigung eine virtuelle Berührung des virtuellen Eingabemittels durch den Anwender mit einem Finger oder mit einem vom Anwender bewegten Element. In diesem Fall ist das Eingabesystem vorzugsweise dazu eingerichtet, (insbesondere mittels des Bilderzeugungsmittels) eine Erscheinung des virtuellen Eingabemittels während einer erfassten virtuellen Berührung des Eingabemittels durch den Anwender zu ändern bzw. kann das Verfahren derartiges Ändern einer Erscheinung des virtuellen Eingabemittels (bzw. ein Generieren eines geänderten virtuellen Eingabemittels) während der virtuellen Berührung umfassen. Das Ändern erfolgt vorzugsweise jeweils synchron mit der virtuellen Berührung.According to advantageous embodiments of a device according to the invention or a method according to the invention, the at least one actuation comprises a virtual touch of the virtual input means by the user with a finger or with an element moved by the user. In this case, the input system is preferably set up (in particular by means of the image generation means) to change an appearance of the virtual input means during a detected virtual touch of the input means by the user, or the method can change such an appearance of the virtual input means (or generate it) a changed virtual input means) during the virtual touch. The change is preferably made synchronously with the virtual touch.

Beispielsweise kann ein virtueller Schalter und/oder eine virtuelle Taste, auf den/die der Anwender bei der Betätigung drückt, unter dem Druck virtuell nachgeben, oder die Erscheinung eines Knopfes kann, wenn der Anwender eine virtuelle Drehbewegung an ihm ausführt, entsprechend gedreht werden.For example, a virtual switch and / or a virtual button that the user presses upon actuation can virtually give way under pressure, or the appearance of a button can be rotated accordingly when the user performs a virtual rotary movement on it.

Auf diese Weisen erhält der Anwender trotz der fehlenden haptischen Rückmeldung eine verbesserte Kontrolle über seine Betätigung des Eingabemittels; insbesondere wird so die Zuverlässigkeit dafür erhöht, dass die Betätigung in der beabsichtigten Weise erfolgt und mit ihr die gewünschte Information eingegeben wird oder wurde.In this way, the user receives improved control over his actuation of the input means despite the lack of haptic feedback; in particular, this increases the reliability of the fact that the operation takes place in the intended manner and that the desired information is or was entered with it.

Zum Veranlassen, Steuern und/oder Regeln einer derartigen Änderung können/kann die Rechnereinheit und/oder das Erfassungsmittel des Eingabesystems einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dann dazu eingerichtet sein, drahtlos oder kabelgebunden mit dem Bilderzeugungsmittel zu kommunizieren. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann analog ein derartiges Kommunizieren bzw. ein Veranlassen, Steuern und/oder Regeln einer Änderung der Erscheinung des virtuellen Eingabemittels umfassen.To initiate, control and / or regulate such a change, the computer unit and / or the detection means of the input system of a device according to the invention can then be set up to communicate with the image generation means in a wireless or wired manner. Analogously, a method according to the invention can include such communication or the initiation, control and / or regulation of a change in the appearance of the virtual input means.

Die Eingabeinformation kann jeweils beispielsweise einen Schaltbefehl (z.B. zum Ein- und/oder Ausschalten mindestens einer Funktion der Vorrichtung), einen Betriebsparameter für die Vorrichtung (z.B. einer Umdrehungszahl einer Rotationskomponente der Vorrichtung oder eine Wiedergabelautstärke für ein Medium), eine Auswahl aus mehreren Optionen und/oder ein Zeichen bzw. eine Zeichenkette zur Datenverarbeitung (beispielsweise eine Geheimzahl oder eine zu übermittelnde Textinformation) oder dergleichen angeben.The input information can in each case, for example, be a switching command (for example for switching on and / or switching off at least one function of the device), an operating parameter for the device (for example a number of revolutions of a rotation component of the device or a playback volume for a medium), a selection from several options and / or specify a character or a character string for data processing (for example a secret number or text information to be transmitted) or the like.

Eine Darstellungsweise, insbesondere eine Dimensionierung (Größe) des virtuellen Eingabemittels kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellbar, beispielsweise durch einen Anwender modifizierbar sein; analog kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Generieren des virtuellen Eingabemittels gemäß einer Einstellung erfolgen, und/oder das Verfahren kann ein Modifizieren einer Darstellung eines generierten virtuellen Eingabemittels umfassen. Das virtuelle Eingabemittel kann dann also insbesondere an jeweilige (z.B. räumliche) Gegebenheiten in einer Umgebung der Vorrichtung und/oder an Wünsche bzw. ggf. vorhandene Einschränkungen (z.B. in der Beweglichkeit oder des Sehvermögens) des Anwenders angepasst werden. Damit wird eine nutzerabhängig veränderliche Vorrichtung bereitgestellt, das also eine hohe Flexibilität in der Verwendung ermöglicht.A representation, in particular a dimensioning (size) of the virtual input means can be adjustable in a device according to the invention, for example can be modified by a user; Analogously, in a method according to the invention, the virtual input means can be generated according to a setting, and / or the method can include modifying a representation of a generated virtual input means. The virtual input means can then, in particular, be adapted to particular (for example spatial) conditions in an environment of the device and / or to wishes or, if applicable, existing ones Restrictions (eg in mobility or eyesight) of the user can be adjusted. In this way, a device that is variable depending on the user is provided, which therefore enables a high degree of flexibility in use.

Das Erfassungsmittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Signale zu einer jeweils erfassten Betätigung drahtlos oder kabelgebunden an die Rechnereinheit zu übermitteln, und entsprechend kann ein erfindungsgemäßes Verfahren ein drahtloses oder kabelgebundenes Übermitteln von Signalen zu einer jeweils erfassten Betätigung an eine Rechnereinheit umfassen.The detection means of a device according to the invention can in particular be set up to transmit signals for a respectively detected actuation to the computer unit wirelessly or in a wired manner, and accordingly a method according to the invention can include a wireless or wired transmission of signals for a respectively detected actuation to a computer unit.

Das Erfassungsmittel observiert vorzugsweise einen Raum, in dem das virtuelle Eingabemittel generiert wird (bzw. erscheint). Es kann beispielsweise mindestens eine Kamera und/oder mindestens einen Bewegungssensor umfassen; bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann analog das Erfassen der mindestens einen Betätigung mittels mindestens einer Kamera und/oder mindestens eines Bewegungssensors erfolgen.The detection means preferably observes a space in which the virtual input means is generated (or appears). For example, it can comprise at least one camera and / or at least one motion sensor; In a method according to the invention, the at least one actuation can be recorded analogously by means of at least one camera and / or at least one motion sensor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Rechnereinheit dazu eingerichtet, bei einer erfassten Betätigung des virtuellen Eingabemittels einen jeweiligen Betätigungstyp zu bestimmen; ein derartiger Betätigungstyp kann beispielsweise durch eine jeweilige Aktion des Anwenders festgelegt sein, z.B. ob und/oder wie lange er auf einen ggf. dargestellten, virtuellen Knopf des virtuellen Eingabemittels zeigt bzw. drückt oder ob er an dem Knopf dreht und - wenn ja - in welche Richtung bzw. wie weit, oder ob er über ein virtuelles Bedienungsfeld wischt oder es antippt. Sofern das virtuelle Eingabemittel mehrere Elemente aufweist, unter denen der Anwender eine Auswahl treffen kann, kann (alternativ oder zusätzlich) die Rechnereinheit dazu eingerichtet sein, die Auswahl zu bestimmen, die der jeweils festgestellten Betätigung zugrunde liegt; bei mehreren nacheinander getroffenen Auswahlen (z.B. von Tasten einer virtuellen Tastatur) kann die Rechnereinheit zudem eine jeweilige Reihenfolge feststellen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann analog ein Bestimmen eines Betätigungstyps und/oder einer Auswahl umfassen.According to an advantageous embodiment of a device according to the invention, the computer unit is set up to determine a respective type of actuation when the virtual input means is detected; such a type of actuation can be determined, for example, by a respective action by the user, e.g. whether and / or for how long he points or presses on a virtual button of the virtual input means which may be shown or whether he turns the button and - if so - in which direction or how far, or whether he wipes over a virtual control panel or tap it. If the virtual input means has several elements from which the user can make a selection, the computer unit can (alternatively or additionally) be set up to determine the selection on which the actuation determined in each case is based; If several selections are made in succession (e.g. keys on a virtual keyboard), the computing unit can also determine a respective sequence. A method according to the invention can analogously include determining an actuation type and / or a selection.

Das Zuordnen einer erfassten Betätigung zur Eingabeinformation, also die Interpretation der Betätigung erfolgt in diesen Ausführungsformen vorzugsweise auf Grundlage des jeweils bestimmten Betätigungstyps bzw. der jeweils bestimmten Auswahl.The assignment of a detected actuation to the input information, that is to say the interpretation of the actuation, is preferably carried out in these embodiments on the basis of the respectively determined actuation type or the respectively determined selection.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Anzeige wie insbesondere einen Bildschirm zur Wiedergabe von Information umfassen; gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst mindestens ein Bereich eines derartigen Bildschirms zumindest einen Teil des Bilderzeugungsmittels.A device according to the invention can comprise a display, in particular a screen for displaying information; According to an advantageous embodiment, at least one area of such a screen comprises at least a part of the image generation means.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Eingabesystem dazu eingerichtet, eine erfolgte Betätigung des virtuellen Eingabemittels visuell anzuzeigen und/oder akustisch zu signalisieren. Analog kann ein erfindungsgemäßes Verfahren ein visuelles Anzeigen und/oder ein akustisches Signalisieren der erfolgten virtuellen Betätigung des Eingabemittels umfassen. Das visuelle Anzeigen kann jeweils insbesondere an einem Bildschirm der Vorrichtung (sofern umfasst) und/oder durch ein Ändern der Erscheinung (insbesondere durch ein Verschwindenlassen) des virtuellen Eingabemittels erfolgen.According to an advantageous embodiment of the present invention, the input system is set up to visually indicate that the virtual input means has been actuated and / or to signal it acoustically. Analogously, a method according to the invention can include a visual display and / or an acoustic signaling of the virtual actuation of the input means that has taken place. The visual display can take place in each case in particular on a screen of the device (if included) and / or by changing the appearance (in particular by making it disappear) of the virtual input means.

Das Eingabesystem einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, das virtuelle Eingabemittel auf ein akustisches Signal oder auf eine Bewegung des Anwenders (z.B. in einem vom Erfassungsmittel observierten Raum) hin jeweils zu generieren und/oder verschwinden zu lassen. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass das virtuelle Eingabemittel nur dann (direkt) sichtbar ist, wenn der Anwender eine Eingabe vornehmen will.The input system of a device according to the invention can be set up to generate and / or make the virtual input means in response to an acoustic signal or to a movement of the user (e.g. in a room observed by the detection means). In this way it can be ensured that the virtual input means is only (directly) visible when the user wants to make an input.

Alternativ oder zusätzlich kann das Bilderzeugungsmittel dazu eingerichtet sein, das Generieren des virtuellen Eingabemittels nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit (z.B. ab einer erfassten Betätigung oder ab einem Beginn des Generierens) zu beenden. So kann jeweils verhindert werden, dass der Anwender oder eine sonstige Person durch das unnötig erscheinende virtuelle Eingabemittel irritiert wird oder sogar versehentlich eine Eingabe vornimmt. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei einer Ausführungsform analog das Generieren des virtuellen Eingabemittels auf ein akustisches Signal oder auf eine Bewegung des Anwenders hin erfolgen, und/oder das Verfahren kann ein Verschwindenlassen (bzw. ein Beenden des Generierens) des virtuellen Eingabemittels auf ein akustisches Signal hin, auf eine Bewegung des Anwenders hin und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit (z.B. ab einer erfassten Betätigung oder ab einem Beginn des Generierens) umfassen.As an alternative or in addition, the image generation means can be set up to end the generation of the virtual input means after a predetermined time has elapsed (e.g. from a detected actuation or from the start of generation). In this way, it can be prevented in each case that the user or another person is irritated by the seemingly unnecessary virtual input means or even accidentally makes an input. In a method according to the invention, in one embodiment, the virtual input means can be generated analogously upon an acoustic signal or upon movement of the user, and / or the method can cause the virtual input means to disappear (or stop generating) upon an acoustic signal towards a movement of the user and / or after a predetermined time (for example from a detected operation or from the start of generation).

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Eingabesystem einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu eingerichtet, nacheinander verschiedene Eingaben zu ermöglichen: Das mindestens eine virtuelle Eingabemittel ist in diesem Fall ein erstes virtuelles Eingabemittel, und das Bilderzeugungsmittel ist dazu eingerichtet, nachdem das Erfassungsmittel eine virtuelle Betätigung des ersten virtuellen Eingabemittels durch einen Anwender erfasst hat und/oder nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (z.B. ab einer erfassten Betätigung oder ab einem Beginn des Generierens) mindestens ein zweites direkt sichtbares virtuelles Eingabemittel zu generieren. Das Erfassungsmittel und die Rechnereinheit sind dann vorzugsweise dazu eingerichtet, entsprechend dem Vorherigen mindestens eine Betätigung des zweiten virtuellen Eingabemittels durch den Anwender oder durch einen anderen Anwender während des Erscheinens des zweiten virtuellen Eingabemittels automatisch zu erfassen bzw. einer jeweiligen (zweiten) Eingabeinformation zuzuordnen.According to an advantageous embodiment of the present invention, the input system of a device according to the invention is set up to enable different inputs in succession: in this case the at least one virtual input means is a first virtual input means, and the image generation means is set up for this after the detection means has a virtual actuation of the has captured the first virtual input means by a user and / or after a predetermined time has elapsed (for example, from a detected actuation or from the start of generation) generate at least one second directly visible virtual input means. The detection means and the computer unit are then preferably set up to automatically detect at least one actuation of the second virtual input means by the user or by another user during the appearance of the second virtual input means or to assign it to a respective (second) input information.

Analog ermöglicht ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform nacheinander verschiedene berührungslose Eingaben von Information durch einen Anwender in die Vorrichtung: Das mindestens eine direkt sichtbare virtuelle Eingabemittel ist auch in diesem Fall ein erstes virtuelles Eingabemittel; das Verfahren umfasst dann ein Generieren eines zweiten im Raum erscheinenden, virtuellen Eingabemittels, nachdem eine virtuelle Betätigung des ersten virtuellen Eingabemittels durch einen Anwender festgestellt wurde und/oder nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit (z.B. ab einer erfassten Betätigung oder ab einem Beginn des Generierens). Das Verfahren kann dann weiterhin ein Erfassen einer Betätigung des zweiten virtuellen Eingabemittels durch den Anwender oder durch einen anderen Anwender während des Erscheinens des zweiten virtuellen Eingabemittels umfassen und ein Zuordnen dieser Betätigung zur einer zweiten Eingabeinformation.Analogously, a method according to the invention, according to an advantageous embodiment, enables different contactless inputs of information by a user into the device in succession: the at least one directly visible virtual input means is also a first virtual input means in this case; the method then comprises generating a second virtual input means appearing in the room after a virtual actuation of the first virtual input means has been determined by a user and / or after a predetermined time has elapsed (e.g. from a detected actuation or from the start of generation). The method can then further include detecting an actuation of the second virtual input means by the user or by another user during the appearance of the second virtual input means and assigning this actuation to a second input information.

Derartige Ausführungsformen ermöglichen jeweils vorteilhaft, dass eine Abfolge von verschiedenen Schritten mit jeweiligen berührungsfrei vorzunehmenden Eingaben vom Anwender bzw. von mehreren Anwendern vorgenommen werden können, wobei jeweils kein Eingabemittel geputzt oder gar desinfiziert (und daher auch keine betätigende Hand gereinigt) werden muss und wobei auch kein Eingabemittel bei sonstigen Aktivitäten im Wege ist.Such embodiments each advantageously enable a sequence of different steps with respective inputs to be made contact-free by the user or by several users, no input means in each case being cleaned or even disinfected (and therefore also no actuating hand cleaned), and also no input is in the way of other activities.

Vorzugsweise unterscheidet sich das zweite virtuelle Eingabemittel vom ersten virtuellen Eingabemittel bei derartigen Ausführungsformen in seiner visuellen Ausbildung, seiner Funktion (z.B. einem jeweils durch das Eingabemittel einzugebenden Datentyp) und/oder einer Position, an der es erscheint.In such embodiments, the second virtual input means preferably differs from the first virtual input means in its visual design, its function (e.g. a data type to be entered in each case by the input means) and / or a position at which it appears.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Medienwiedergabegerät und ist dazu eingerichtet, ein jeweiliges Medium (z.B. einen Film, ein Musikstück oder ein Videospiel) auf Grundlage der Eingabeinformation wiederzugeben bzw. auszuführen. Die Eingabeinformation kann dabei beispielsweise eine vom Anwender getroffene Auswahl eines abzuspielenden Mediums, ein Wiedergabeparameter (wie z.B. eine gewünschte Wiedergabelautstärke), ein gewünschtes Vor- oder Zurückspulen, eine Pause, eine Fortsetzung oder dergleichen angeben. Das Medienwiedergabegerät kann dazu eingerichtet sein, im Falle der Ausführung eines Videospiels eine Interaktion des Anwenders mit einem zugrundeliegenden Spielprogramm mittels Eingabeinformation darzustellen, die erfindungsgemäß berührungsfrei mittels des Eingabesystems der Vorrichtung vom Anwender einzugeben ist.According to a preferred embodiment, a device according to the invention comprises a media playback device and is set up to play or execute a respective medium (e.g. a film, a piece of music or a video game) on the basis of the input information. The input information can, for example, indicate a selection made by the user of a medium to be played back, a playback parameter (such as a desired playback volume), a desired fast forward or rewind, a pause, a continuation or the like. The media playback device can be set up to represent, in the case of the execution of a video game, an interaction of the user with an underlying game program by means of input information, which according to the invention is to be entered by the user in a contact-free manner by means of the input system of the device.

Gemäß alternativen vorteilhaften Ausführungsformen kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gerät bzw. eine Anlage des öffentlichen Raumes (z.B. ein Fahrkarten- oder Bankautomat, ein Bedienungsanlage in einem Aufzug oder in einem öffentlichen Verkehrsmittel), ein elektronisches Hilfsmittel (wie insbesondere eine Computereinheit, ein Navigationsgerät oder ähnliches), ein medizinisches Gerät oder ein handwerkliches bzw. industrielles Gerät zur Fertigung und/oder Verarbeitung von Waren sein; ein erfindungsgemäßes Verfahren kann entsprechend ein Eingeben von Information in eine derartige Vorrichtung ermöglichen.According to alternative advantageous embodiments, a device according to the invention can be a device or a system of public space (for example a ticket or bank machine, an operating system in an elevator or in public transport), an electronic aid (such as in particular a computer unit, a navigation device or the like) ), a medical device or a manual or industrial device for the manufacture and / or processing of goods; a method according to the invention can accordingly enable information to be input into such a device.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es versteht sich, dass einzelne Elemente und Komponenten auch anders kombiniert werden können als dargestellt.A preferred exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. It goes without saying that individual elements and components can also be combined differently than shown.

Es zeigt schematisch:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform im Gebrauch.

It shows schematically:

1 a device according to the invention according to an exemplary embodiment in use.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform dargestellt, die vorliegend ein Medienwiedergabegerät 100 mit einem Bildschirm 101 umfasst. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Eingabesystem zur berührungsfreien Eingabe, das schematisch in seiner Verwendung dargestellt ist. Mittels der berührungsfreien Eingabe kann beispielsweise ein Film oder Programm ausgewählt, eine Wiedergabeform festgelegt, vor- oder zurückgespult, ein Film angehalten, eine Lautstärke eingestellt werden und/oder dergleichen.In 1 A device according to the invention is shown according to an exemplary embodiment, which in the present case is a media playback device 100 with a screen 101 includes. The device comprises an input system for non-contact input, which is shown schematically in its use. By means of the non-contact input, for example, a film or program can be selected, a form of playback can be defined, fast forward or rewound, a film can be stopped, a volume can be set and / or the like.

Das Eingabesystem zur berührungsfreien Eingabe umfasst ein Bilderzeugungsmittel 10, ein Erfassungsmittel 20 und eine Rechnereinheit 30.The input system for non-contact input comprises an image generation means 10 , a means of detection 20 and a computing unit 30 ,

Das Bilderzeugungsmittel 10 ist dabei vorliegend in einem Bereich des Bildschirms 101 angeordnet; wie oben erwähnt kann es eine Vielzahl von Pixeln mit einstellbaren Linsen umfassen. Das Bilderzeugungsmittel 10 ist dazu eingerichtet, ein im freien Raum (also körperlos) direkt (d.h. ohne spezielles Illusionsmedium wie beispielsweise eine 3D-Brille) sichtbares virtuelles Eingabemittel 17 zu generieren.The imaging agent 10 is present in an area of the screen 101 arranged; as mentioned above, it can comprise a plurality of pixels with adjustable lenses. The imaging agent 10 is set up to use a virtual input device that is directly visible (ie without a special illusion medium such as 3D glasses) in free space 17 to generate.

Eine Darstellungsweise des virtuellen Eingabemittels 17, dessen Position und/oder dessen Funktion können/kann mittels der Rechnereinheit 30 gesteuert werden, die vorzugsweise drahtlos oder kabelgebunden mit dem Bilderzeugungsmittel 10 kommunizieren kann; alternativ oder zusätzlich kann das Bilderzeugungsmittel 10 eine eigene Recheneinrichtung umfassen, mittels deren sie mindestens teilweise steuerbar sein kann. A representation of the virtual input device 17 , its position and / or its function can / can by means of the computer unit 30 are controlled, preferably wireless or wired with the imaging means 10 can communicate; alternatively or additionally, the imaging agent 10 comprise its own computing device, by means of which it can be at least partially controllable.

Im in der 1 gezeigten Beispiel ist das virtuelle Eingabemittel 17 als eine Zifferntastatur ausgebildet. Mittels Bedienung der einzelnen Tasten kann der Anwender jeweils eine Ziffer als Information eingeben. In der dargestellten Situation hat der Anwender die Ziffer „1“ ausgewählt und drückt mit seinem Finger auf die entsprechende Taste des virtuellen Eingabemittels 17.Im in the 1 The example shown is the virtual input means 17 designed as a numeric keyboard. By operating the individual buttons, the user can enter a number as information. In the situation shown, the user has the number " 1 “Selected and pressed with his finger on the corresponding key of the virtual input device 17 ,

Das Erfassungsmittel 20, das vorliegend eine Kamera umfasst, observiert im dargestellten Beispiel einen (dreidimensionalen) Raum, in dem das Eingabemittel 17 erscheint. Dabei erfasst sie automatisch eine Betätigung des virtuellen Eingabemittels 17 durch einen Anwender, der in der gezeigten Situation mit einem Finger auf die virtuelle Taste mit der Ziffer „1“ drückt.The means of detection 20 , which in the present case comprises a camera, observes in the example shown a (three-dimensional) space in which the input means 17 appears. It automatically detects actuation of the virtual input device 17 by a user who, in the situation shown, touches the virtual key with the number " 1 "Presses.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Erfassungsmittel 20 einen Sender 21 auf, mittels dessen sie Daten zur erfassten Betätigung drahtlos an die Rechnereinheit 30 übermittelt.In the exemplary embodiment shown, the detection means 20 a transmitter 21 , by means of which they send data for the detected actuation wirelessly to the computer unit 30 transmitted.

Die Rechnereinheit 30 empfängt die Signale mit einem Empfänger 31; auf Grundlage dieser Signale bestimmt die Rechnereinheit, dass vorliegend die „1“ vom Anwender ausgewählt wurde, und interpretiert die erfasste Betätigung als entsprechende Programmwahl für das Medienwiedergabegerät 100, ordnet die erfasste Betätigung also beispielsweise der Eingabeinformation „Programm 1“ zu. Als Resultat spielt das Medienwiedergabegerät 100 spielt daher das entsprechende Programm ab.The computing unit 30 receives the signals with a receiver 31 ; On the basis of these signals, the computer unit determines that the "1" has been selected by the user in the present case and interprets the detected actuation as a corresponding program selection for the media playback device 100 , assigns the recorded operation to, for example, the input information “program 1 "Too. As a result, the media player plays 100 therefore plays the corresponding program.

Im gezeigten Beispiel umfasst die Betätigung des virtuellen Eingabemittels 17 dessen Berührung durch den Anwender. Das Eingabesystem des Medienwiedergabegeräts 100 ist dabei dazu eingerichtet, die Erscheinung des virtuellen Eingabemittels 17 während der Berührung zu ändern: Wie der Figur zu entnehmen ist, gibt nämlich die vom Anwender virtuell betätigte Taste mit der Ziffer „1“ unter dem virtuellen Druck des Fingers des Anwenders (und damit synchron zur Betätigung) scheinbar (also virtuell) nach.In the example shown, the operation of the virtual input means comprises 17 its touch by the user. The input system of the media player 100 is set up for the appearance of the virtual input means 17 to change while touching: As can be seen from the figure, the button virtually pressed by the user with the number " 1 “Under the virtual pressure of the user's finger (and thus in sync with the actuation) apparently (i.e. virtually).

Auf diese Weise hat der Anwender eine visuelle Kontrolle über die von ihm durchgeführte Betätigung, wodurch Fehler bei der Betätigung besonders gut verhindert werden können.In this way, the user has a visual control over the actuation carried out by him, whereby errors in the actuation can be prevented particularly well.

Zusätzlich wird in der gezeigten, exemplarischen Ausführungsform und Situation die ausgewählte „1“ am Bildschirm 101 im Feld 102 dargestellt.In addition, in the exemplary embodiment and situation shown, the selected “ 1 " on the screen 101 in The Field 102 shown.

Vorzugsweise kann der Anwender anschließend durch die erfolgte Betätigung, durch ein akustisches Signal oder durch eine Bewegung in dem vom Erfassungsmittel 20 observierten Raum bewirken, dass das virtuelle Eingabemittel 17 nicht weiter generiert wird, also verschwindet, und/oder das Bilderzeugungsmittel kann dazu eingerichtet sein, das Generieren des virtuellen Eingabemittels nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit (z.B. ab einer erfassten Betätigung oder ab einem Beginn des Generierens) einzustellen.The user can then preferably by the actuation that has taken place, by an acoustic signal or by a movement in that of the detection means 20 observed space cause the virtual input means 17 is no longer generated, that is to say disappears, and / or the image generation means can be set up to stop generating the virtual input means after a predetermined time has elapsed (for example from a detected operation or from the start of generation).

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, mittels des Bilderzeugungsmittels 10 nach oder vor der Betätigung bzw. Eingabe durch den Anwender ein anderes virtuelles Eingabemittel zu generieren, mit dem dann beispielsweise eine Pause, die Fortsetzung einer angehaltenen Wiedergabe, eine Wiedergabelautstärke oder dergleichen vom Anwender angefordert werden kann (nicht dargestellt).Alternatively or additionally, the device can be set up for this purpose by means of the image-generating means 10 to generate another virtual input means after or before the operation or input by the user, with which a pause, the continuation of a paused playback, a playback volume or the like can then be requested by the user (not shown).

Offenbart ist eine Vorrichtung 100 mit einem Eingabesystem zur berührungsfreien Eingabe von Information durch einen Anwender. Das Eingabesystem umfasst ein Bilderzeugungsmittel 10 zum Generieren mindestens eines direkt sichtbaren virtuellen Eingabemittels 17 im freien Raum, ein Erfassungsmittel 20 zum Erfassen mindestens einer Betätigung des virtuellen Eingabemittels (17 sowie eine Rechnereinheit 30, die dazu eingerichtet ist, eine erfasste Betätigung einer jeweiligen Eingabeinformation zuzuordnen. A device is disclosed 100 with an input system for non-contact input of information by a user. The input system includes an imaging device 10 for generating at least one directly visible virtual input device 17 in free space, a means of detection 20 for detecting at least one actuation of the virtual input means ( 17 and a computer unit 30 , which is set up to assign a detected actuation to a respective input information.

Offenbart ist ferner ein Verfahren zum Ermöglichen eines durch einen Anwender erfolgenden, berührungslosen Eingebens von Information in eine Vorrichtung.Also disclosed is a method for enabling a user to enter information into a device without contact.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 2013076615 A1 [0004]
WO 2015/010829 A1 [0005]

Claims

Device with an input system for non-contact input of information by a user, the input system comprising: - an image generation means (10) for generating at least one directly visible virtual input means (17) in free space; - A detection means (20) for detecting at least one actuation of the virtual input means (17), and - A computer unit (30), which is set up to assign a detected actuation to a respective input information.

Device after Claim 1 , wherein the at least one actuation which is configured to detect the detection means comprises at least one virtual touch of the virtual input means (17) by the user.

Device according to the Claim 2 , wherein the input system is set up to change an appearance of the virtual input means (17) during a detected virtual touch of the input means by the user.

Device according to one of the preceding claims, which is also set up to visually indicate that the virtual input means (17) has been actuated and / or to signal it acoustically.

Device according to one of the preceding claims, wherein the computer unit (30) is set up to determine a respective actuation type and / or a selection on which the actuation is based by the user when the virtual input means (17) is ascertained, and wherein the assignment of the detected ones The input information is actuated depending on the specific actuation type or the selection.

Device according to one of the preceding claims, which comprises a media playback device (100) and is configured to reproduce or execute a medium on the basis of the input information.

A method of enabling a user to enter information into a device without contact, the method comprising: - Generate a directly visible virtual input means (17) in free space; - Detect at least one actuation of the virtual input means; and - Assign the detected at least one virtual actuation to an input information.

Procedure according to Claim 7 , wherein the at least one detected actuation comprises a virtual touch of the virtual input means (17) by the user.

Method according to one of the Claim 8 which comprises changing an appearance of the virtual input means (17) during the virtual touch.

Procedure according to one of the Claims 7 to 9 , which also includes a determination of a respective actuation type of the virtual actuation and / or a selection based on the actuation by the user, and wherein the assignment of the virtual actuation to the input information is dependent on the specific actuation type or on the selection.