Gezielte 3D Bilderzeugung in einem Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Informationssystem für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem gattungsgemäßen Informationssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines gattungsgemäßen Informationssystems für ein Kraftfahrzeug.

Es sind Informationssysteme für Kraftfahrzeuge bekannt, welche Bilderzeugungsvorrichtungen zur Erzeugung holografischer 3D-Bilder aufweisen. Derartige Bilderzeugungsvorrichtungen weisen beispielsweise ein holographisches 3D-Display auf, welches ausgebildet ist, holografische 3D-Objekte sowie Ul-Elemente („User Interface Elemente“) in nahezu beliebiger Entfernung vor oder hinter dem 3D-Display darzustellen. Im Rahmen der Erfindung werden im Folgenden holografische 3D-Objekte kurz als „3D-Objekte“ und holografische 3D-Bilder als „3D- Bilder“ bezeichnet. Unter einem 3D-Bild wird im Rahmen der Erfindung eine Anordnung eines oder mehrerer 3D-Objekte verstanden.

Derartige 3D-Displays können Insassen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise dem Fahrer oder seinen Beifahrern, ein wesentlich komplexeres Erlebnis bereiten als die bislang verwendeten, herkömmlichen 2D-Displays. Über eine Erfassungsvorrichtung sind Handgesten der Insassen erfassbar, sodass über vordefinierte Handgesten die vom 3D-Display erzeugten 3D-Bilder gezielt manipulierbar sind. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Erfassung der Handgesten weisen derartige Informationssysteme eine oder mehrere sogenannte „Interaktionszonen“ auf, innerhalb welcher die Handgesten durchzuführen sind, um einen Steuerungsbefehl an das Informationssystem zu übermitteln. Um das Risiko des Erfassens zufällig erzeugter Handgesten, wie beispielsweise während eines Gesprächs von einem Insassen getätigter Handgesten, zu reduzieren, hat es sich als nützlich erwiesen, die Eingabemöglichkeit von Handgesten auf die Interaktionszonen zu beschränken. Außerhalb der Interaktionszonen durchgeführte Handgesten werden daher von herkömmlichen Informationssystemen für gewöhnlich ignoriert.

Mittels des 3D-Displays sind 3D-Objekte mitunter auch in der Interaktionszone erzeugbar, um eine direkte Interaktion mit dem 3D-Objekt zu verbessern. Unter einer direkten Interaktion mit dem 3D-Objekt wird im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein optisches Berühren des 3D- Objekts oder ein Eintauchen in das 3D-Objekt verstanden. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das die Interaktionszone an das 3D-Objekt gekoppelt wird, sodass ein manuelles Verschieben des 3D-Objekts im Raum zu einer Mitnahme der Interaktionszone führt bzw. führen kann.

Alternativ kann das 3D-Objekt auch in einem Bereich erzeugt werden, welcher von der Interaktionszone beabstandet ist, beispielsweise außerhalb einer Reichweite der Insassen des Kraftfahrzeugs. Eine Interaktion mit dem 3D-Objekt ist in diesem Fall nur indirekt, beispielsweise unter Verwendung einer virtuellen Hand, eines Pointers oder dergleichen, möglich. Es können auch Gesten, wie beispielsweise Wischgesten, vordefiniert sein, welche keine direkte Interaktion mit einem 3D-Objekt bzw. 3D-Bild erfordern und somit in einer von dem 3D-Objekt beabstandeten Interaktionszone durchführbar sind, selbst wenn sich das 3D-Objekt innerhalb der Reichweite der Insassen befindet.

Ein Informationssystem mit einem Erfassungssystem für Gesten für eine Interaktion mit 3D-Objekten ist aus dem Dokument KR 1020150072206 A bekannt. Eine Interaktionszone ist automatisch an eine Sitzposition, Größe oder Alter des Fahrers anpassbar, um zu vermeiden, dass die Interaktionszone außerhalb der Reichweite des Fahrers liegt. Überdies ist eine manuelle Anordnung der Interaktionszone beschrieben. Das Dokument US 2021/0023946 A1 offenbart ein Informationssystem für ein autonom betreibbares Kraftfahrzeug, bei welchem für mehrere Insassen jeweils individuell angepasste Umgebungen mit 3D-Bildern sowie Interaktionszonen bereitstellbar sind.

Bekannte Informationssysteme haben den Nachteil, dass 3D-Objekte bzw. 3D-Bilder auch dann angezeigt werden, wenn die Hand eines Bedieners des Informationssystems außerhalb der Interaktionszone angeordnet ist. Dies kann, insbesondere, wenn die 3D-Objekte als Bedienelemente ausgebildet sind, den Fahrer des Kraftfahrzeugs unnötig ablenken oder sogar stören. Überdies ist ein schnelles Ändern einer Position der Interaktionszone derzeit nicht möglich, sodass es dem Fahrer in einigen Fahrsituationen erschwert ist, eine Interaktion mit dem Informationssystem vorzunehmen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Informationssystem für ein Kraftfahrzeug zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Informationssystem für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Informationssystems für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine unnötige Ablenkung des Fahrers durch die Erzeugung von 3D-Objekten vermeiden und/oder eine verbesserte Bedienbarkeit, insbesondere in speziellen Fahrsituationen, bereitstellen.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Informationssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Informationssystems für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Informationssystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Informationssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Informationssystem weist eine Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung holografischer 3D-Bilder, eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer in einer Interaktionszone durchgeführten Aktion einer Hand eines Insassen des Kraftfahrzeugs und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Bilderzeugungsvorrichtung auf. Erfindungsgemäß ist die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktion der Hand ausgebildet, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bilderzeugungsvorrichtung in Abhängigkeit der außerhalb der Interaktionszone erfassten Aktion der Hand zu steuern, wobei die Steuerungsvorrichtung zur unterschiedlichen Verarbeitung von außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand und innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand ausgebildet ist.

Unter einem Informationssystem wird im Rahmen der Erfindung eine Vorrichtung verstanden, die ausgebildet ist, Informationen darzustellen. Die Informationen können beispielsweise Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Drehzahl, Tankfüllstand, Batterieladezustand (SOC), Kühlmitteltemperatur, Fahrmodus oder dergleichen, Assistenzsystemdaten, wie beispielsweise eines Bremsassistenten, Spurassistenten, Einparkassistenten oder dergleichen, Entertainmentdaten, wie beispielsweise Frequenz oder Name eines gewählten oder wählbaren Radiosenders, Name eines Podcasts oder dergleichen, aufweisen. Überdies können die Informationen beispielsweise Eingabemöglichkeiten (III) für den Benutzer, wie beispielsweise Schalter, Taster, Regler oder dergleichen, aufweisen.

Die Bilderzeugungsvorrichtung ist zur Erzeugung holographischer 3D-Objekte ausgebildet. Vorzugsweise ist die Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von 3D-Bildern mit einem oder mehreren 3D-Objekten ausgebildet. Hierfür weist die Bilderzeugungsvorrichtung vorzugsweise ein 3D-Display, einen 3D-Projektor oder dergleichen auf. Eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einem 3D-Display ist vorzugsweise ausgebildet, 3D-Objekte für den Betrachter vor und auch hinter dem 3D-Display darzustellen. Somit kann das 3D-Objekt beispielsweise zwischen einem Insassen des Kraftfahrzeugs und dem 3D-Display oder derart dargestellt werden, dass das 3D- Display zwischen dem Insassen und dem 3D-Objekt angeordnet ist. Eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einem 3D- Projektor weist vorzugsweise zum Abbilden des 3D- Objekts eine 3D-Projektionsfläche auf, welche von dem 3D-Projektor bestrahlbar ist. Die Bilderzeugungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Erzeugen von 3D-Objekten innerhalb der Interaktionszone, wie beispielsweise Bedienelementen, sowie außerhalb der Interaktionszone, wie beispielsweise Informationselementen, ausgebildet.

Die Erfassungsvorrichtung ist zum Erfassen einer in der Interaktionszone sowie erfindungsgemäß auch außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktion einer Hand des Insassen ausgebildet. Hierfür weist die Erfassungsvorrichtung vorzugsweise eine Tiefenkamera oder dergleichen auf. Unter einer Aktion der Hand wird im Rahmen der Erfindung beispielsweise eine Anordnung der Hand in einer bestimmten Lage, eine Formung der Hand, eine Geste der Hand, eine Trajektorie der Hand oder dergleichen verstanden. Aktionen können sich erfindungsgemäß auch durch ein Timing der durchgeführten Bewegung unterscheiden und können somit als unterschiedliche Aktionen wahrgenommen werden. Ein unterschiedliches Timing betrifft beispielsweise die Geschwindigkeit sowie eine Geschwindigkeitsänderung bei der Durchführung einer Aktion, eine zeitliche Abfolge verschiedener Aktionen oder dergleichen. Eine Aktion der Hand hat die technische Funktion der Übermittlung einer Benutzereingabe, wie beispielsweise eines Steuerungsbefehls, eines Anzeigebefehls oder dergleichen, des Insassen an das Informationssystem. Ferner ist die Erfassungsvorrichtung ausgebildet, die erfasste Aktion der Hand an die Steuerungsvorrichtung zu übermitteln.

Die Steuerungsvorrichtung ist zum Steuern der Bilderzeugungsvorrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Bilderzeugungsvorrichtung in Abhängigkeit einer innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktion der Hand zu steuern. Somit kann beispielsweise ein durch die Hand in der Interaktionszone durchgeführtes Drücken eines als holografisches 3D-Objekt ausgebildeten Knopfs durch ein entsprechendes Mitbewegen des Knopfs darstellbar sein. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise weitere optische Änderungen der Darstellung des 3D-Bilds oder einzelner 3D-Objekte als Reaktion auf die Aktion der Hand realisierbar, wie beispielsweise Farbänderungen, Größenveränderungen, Formveränderungen, zusätzliche 3D-Objekte, alternative 3D-Objekte, weniger 3D-Objekte oder dergleichen. Vorzugsweise weist die Steuerungsvorrichtung eine Erkennungsvorrichtung zum Erkennen von Augen der Insassen des Kraftfahrzeugs auf, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bilderzeugungsvorrichtung in Abhängigkeit einer Position der erkannten Augen zu steuern. Auf diese Weise sind die 3D-Objekte an einen Blickwinkel des Insassen optimal anpassbar, sodass zum Generieren der 3D-Objekte nur wenige Perspektiven erforderlich sind und ein Rechenaufwand hierfür wesentlich reduziert ist.

Die Steuerungsvorrichtung ist zur unterschiedlichen Verarbeitung von außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand und innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand ausgebildet. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet, dass innerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktionen der Hand überwiegend oder zumindest teilweise unterschiedlich verarbeitet werden als außerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktionen der Hand und somit mitunter unterschiedliche Auswirkungen auf das Informationssystem, insbesondere die Darstellung der 3D-Objekte bzw. des 3D-Bilds, haben können. Hierbei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Anzahl als Benutzereingaben identifizierbarer Aktionen der Hand innerhalb der Interaktionszone größer ist als außerhalb der Interaktionszone. Das kann beispielsweise bedeuten, dass eine erste Aktion innerhalb der Interaktionszone als erster Steuerbefehl identifizierbar und außerhalb der Interaktionszone ignorierbar ist. Eine zweite Aktion kann beispielsweise innerhalb der Interaktionszone als zweiter Steuerbefehl identifizierbar und außerhalb der Interaktionszone als verschiedener dritter Steuerbefehl identifizierbar sein. Ebenso kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass außerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktionen der Hand weniger differenziert auswertbar sind als innerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktionen der Hand, sodass mehrere verschiedene außerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktionen als gleiche Benutzereingabe identifizierbar sein können, während die gleichen Aktionen der Hand innerhalb der Interaktionszone als unterschiedliche Benutzereingaben identifizierbar sein können.

Ein erfindungsgemäßes Informationssystem hat gegenüber herkömmlichen

Informationssystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Aktionsbereich für einen Bediener zum Bedienen des Informationssystems besser individualisierbar ist. Durch die gezielte Erfassung und unterschiedliche Verarbeitung von innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand gegenüber außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand sind für den Bediener weitere Möglichkeiten der Bedienbarkeit des Informationssystems gegeben, sodass eine wesentlich schnellere Eingabe erfolgen kann, da ein aktives Bewegen der Hand in die Interaktionszone vermeidbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Informationssystem vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines 3D-Objekts zu veranlassen, wenn die Hand einen vordefinierten Mindestabstand zur Interaktionszone unterschreitet. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung zusätzlich ausgebildet, die Bilderzeugungsvorrichtung zum Ausblenden des 3D-Objekts zu veranlassen, wenn die Hand einen vordefinierten Maximalabstand zur Interaktionszone überschreitet, wobei der Maximalabstand größer oder gleich dem Mindestabstand ist. Ein größerer Maximalabstand als der Mindestabstand gemäß einer Hysterese ist erfindungsgemäß bevorzugt, um ein Flackern bei der Erzeugung des 3D-Objekts zu vermeiden. Hierdurch ist bewirkbar, dass beispielsweise als 3D-Objekte ausgebildete Anzeigen, Schaltobjekte oder dergleichen, zumindest dann angezeigt werden, wenn die Hand in der Nähe der Interaktionszone ist. Alternativ oder zusätzlich kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bilderzeugungsvorrichtung zum Ausblenden des 3D-Objekts zu veranlassen, wenn die Hand die Interaktionszone erreicht. In diesem Rahmen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das eingeblendete 3D-Objekt lediglich zur Kennzeichnung der Interaktionszone dient, wie beispielsweise ein Richtungspfeil, ein Rahmen der Interaktionszone oder dergleichen. Anstatt eines Ausblendens kann auch eine Positionsveränderung, Größenveränderung, Farbveränderung, Formveränderung oder dergleichen des 3D-Objekts vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Heranführen des Insassen an die Interaktionszone verbesserbar ist. Durch ein gezieltes Ausblenden können überflüssige Informationen besser verborgen werden, sodass beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs weniger durch überflüssige 3D-Objekte vom Fahren des Kraftfahrzeugs abgelenkt wird.

Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bilderzeugungsvorrichtung derart zu steuern, dass eine Helligkeit und/oder Intensität und/oder Größe des von der Bilderzeugungsvorrichtung erzeugten 3D-Objekts mit abnehmendem Abstand der Hand zur Interaktionszone zunimmt. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Veränderung des 3D-0bjekts stufenlos erfolgt. Die Veränderung des 3D-Objekt kann sich zur Bewegung der Hand beispielsweise proportional, überproportional oder unterproportional verhalten. Auf diese Weise ist ein Effekt erzeugbar, dass das 3D-Objekt bei verhältnismäßig großer Entfernung der Hand von der Interaktionszone beispielsweise verhältnismäßig klein und/oder lichtschwach und/oder hochtransparent und bei verhältnismäßig geringer Entfernung der Hand von der Interaktionszone größer und/oder lichtstärker und/oder niedrigtransparent dargestellt wird. Mit anderen Worten nimmt eine Erkennbarkeit des 3D-Objekts für den Benutzer bei Annäherung an die Interaktionszone zu und bei Entfernung von der Interaktionszone ab. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Ablenkung des Fahrers während der Fahrt durch das 3D-Objekt reduziert ist, wobei ein leichtes Auffinden der Interaktionszone sowie des 3D-Objekts weiterhin gewährleistet ist.

Weiter bevorzugt ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Bilderzeugungsvorrichtung zur optischen Kennzeichnung einer oder mehrerer Interaktionszonen zu steuern, wenn die Hand einen vordefinierten Mindestabstand zu einer Interaktionszone aufweist. Hierbei ist es bevorzugt, dass der vordefinierte Mindestabstand zu einer vordefinierten Interaktionszone definiert ist, wobei die vordefinierte Interaktionszone vorzugsweise einen größeren Abstand zu einem Lenkrad des Kraftfahrzeugs aufweist als andere Interaktionszonen des Informationssystems. Die vordefinierte Interaktionszone ist vorzugsweise im Bereich einer Instrumententafel, insbesondere in einem mittleren Bereich zwischen dem Fahrer und einem Beifahrer, angeordnet. Der vordefinierte Mindestabstand ist vorzugsweise derart festgelegt, dass durch ein Betätigen des Lenkrads und/oder eines Schalthebels der Mindestabstand nicht unterschritten wird bzw. unterschritten werden kann, sodass keine ungewollte optische Kennzeichnung der Interaktionszonen erfolgt. Eine optische Kennzeichnung der Interaktionszonen kann beispielsweise als Erzeugung eines Rahmens, einer Leuchtfläche, eines Pfeils, eines 3D-Objekts oder dergleichen ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise den Insassen Interaktionsmöglichkeiten mit dem Informationssystem auf Befehl des Insassen aufzeigbar sind. Somit ist eine Ablenkung des Fahrers während der Fahrt durch 3D-Objekte reduziert und ein leichtes Auffinden der Interaktionszonen sowie der 3D-Objekte weiterhin gewährleistet. Zudem ist hierdurch eine leichtere sowie schnellere Bedienbarkeit des Informationssystems bereitgestellt.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem

Informationssystem vorgesehen sein, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die

Bilderzeugungsvorrichtung als Reaktion auf eine außerhalb der Interaktionszone getätigte vordefinierte Geste der Hand zur optischen Kennzeichnung einer oder mehrerer Interaktionszonen und/oder zur Erzeugung eines 3D-Objekts zu veranlassen. Die vordefinierte Geste ist vorzugsweise derart bestimmt, dass sich diese von gewöhnlichen Bewegungen der Hand beim Fahren des Kraftfahrzeugs deutlich unterscheidet, um das Risiko des versehentlichen Betätigens des Informationssystems zu reduzieren. Demnach ist die vordefinierte Geste vorzugsweise eine unnatürliche Bewegung der Hand. Mögliche Gesten hierfür sind beispielsweise das Überkreuzen von zwei Fingern, das hin und her Drehen einer geballten Faust, das Abspreizen eines oder mehrerer Finger, insbesondere unter Berücksichtigung einer oder mehrerer vordefinierten Richtungen, das Bilden einer besonderen Form der Hand oder dergleichen. Somit ist das Anzeigen sowie das Ausblenden von 3D- Objekten auch dann gezielt durch den Insassen veranlassbar, wenn die Hand von der Interaktionszone entfernt ist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Ablenkung des Fahrers während der Fahrt durch 3D- Objekte reduziert wird und ein leichtes Auffinden der Interaktionszonen sowie der 3D-Objekte weiterhin gewährleistet ist. Zudem ist hierdurch eine leichtere sowie schnellere Bedienbarkeit des Informationssystems bereitgestellt.

Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Bilderzeugungsvorrichtung zur optischen Kennzeichnung der Interaktionszone zu veranlassen, wenn eine vordefinierte Geste der Hand in Richtung der Interaktionszone weist. Die vordefinierte Geste kann beispielsweise das Strecken eines oder mehrerer Finger in Richtung der Interaktionszone umfassen. Durch Zeigen auf die Interaktionszone ist somit ein optisches Hervorheben der Interaktionszone bewirkbar. Eine optische Kennzeichnung der Interaktionszonen kann beispielsweise als Erzeugung eines Rahmens, einer Leuchtfläche, eines Pfeils, eines 3D-Objekts oder dergleichen ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Ablenkung des Fahrers während der Fahrt durch 3D-Objekte reduziert wird und ein leichtes Auffinden der Interaktionszonen sowie der 3D-Objekte weiterhin gewährleistet ist. Zudem ist hierdurch eine leichtere sowie schnellere Bedienbarkeit des Informationssystems bereitgestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Interaktionszone als Reaktion auf eine außerhalb der Interaktionszone getätigte vordefinierte Geste der Hand zu verlagern. Unter einem Verlagern wird im Rahmen der Erfindung beispielsweise ein Bewegen der Interaktionszone zur Hand hin oder von der Hand weg verstanden. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Interaktionszone auf eine außerhalb der Interaktionszone getätigte vordefinierte erste Geste zur Hand hin zu bewegen. Weiter bevorzugt ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, die Interaktionszone auf eine außerhalb der Interaktionszone getätigte vordefinierte zweite Geste von der Hand weg zu bewegen. Vorzugsweise ist die Steuerungsvorrichtung derart ausgebildet, dass auf diese Weise auch eine hierzu quer verlaufende Bewegung der Interaktionszone, wie beispielsweise eine seitliche oder eine vertikale Bewegung quer zur Fahrtrichtung, durch eine derartige Geste bewirkbar ist. Es ist somit beispielsweise erleichtert, dass der Fahrer, während seine Blickrichtung in eine Richtung gebunden ist, beispielsweise zu einer Fahrzeugseite, die Interaktionszone in sein Blickfeld rücken kann, um eine weitere Interaktion mit dem Informationssystem besser vornehmen zu können, ohne dabei seine Blickrichtung zu verändern oder zumindest wesentlich zu verändern. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine leichtere sowie schnellere Bedienbarkeit des Informationssystems bereitgestellt ist.

Besonders bevorzugt ist die Erfassungsvorrichtung ausgebildet, einen Aktionsraum des Insassen des Kraftfahrzeugs für Handgesten zu erfassen, wobei die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Interaktionszone innerhalb des erfassten Aktionsraums anzuordnen. Über eine Tiefenkamera des Erfassungssystems sind Parameter des Insassen, wie beispielsweise eine Oberkörpergröße, eine Oberkörperposition, eine Armlänge oder dergleichen, erfassbar und an die Steuerungsvorrichtung übermittelbar. Die Steuerungsvorrichtung ist ausgebildet, hieraus den Aktionsraum zu bestimmen. Der Aktionsraum beschreibt einen Raum, in welchem der Insasse, beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs, bei aktueller Sitzposition seine Hand zur Übermittlung von Gesten gut bewegen kann, insbesondere ohne seine Sitzposition hierfür verändern zu müssen. Die Erfassung des Aktionsraums kann erfindungsgemäß auch ergonomische Aspekte berücksichtigen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine leichtere sowie komfortablere Bedienbarkeit des Informationssystems bereitgestellt ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst. Erfindungsgemäß weist das Kraftfahrzeug ein erfindungsgemäßes Informationssystem auf. Die Bilderzeugungsvorrichtung ist vorzugsweise an einer Instrumententafel in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zwischen einer Windschutzscheibe, einem Fahrersitz und einem Beifahrersitz des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Erfassungsvorrichtung ist vorzugsweise im Bereich der Bilderzeugungsvorrichtung im Innenraum angeordnet. Vorzugsweise weist die Erfassungsvorrichtung mehrere Erfassungssensoren, wie beispielsweise Tiefenkameras auf, welche an verschiedenen Stellen im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Informationssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Aktionsbereich für einen Bediener zum Bedienen des Informationssystems besser individualisierbar ist. Durch die gezielte Erfassung und unterschiedliche Verarbeitung von innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand gegenüber außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand sind für den Bediener weitere Möglichkeiten der Bedienbarkeit des Informationssystems gegeben, sodass eine wesentlich schnellere Eingabe erfolgen kann, da ein aktives Bewegen der Hand in die Interaktionszone vermeidbar ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Informationssystems für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Verfahren weist auf:

- Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Informationssystems,

- Erfassen der Lage und/oder Bewegung der Hand außerhalb der Interaktionszone durch die Erfassungsvorrichtung,

- Vergleichen der erfassten Lage und/oder Bewegung der Hand mit einer vordefinierten Lage und/oder Bewegung der Hand durch die Steuerungsvorrichtung, und

- Steuern der Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines 3D-0bjekts durch die Steuerungsvorrichtung, wenn die erfasste Lage und/oder Bewegung der Hand der vordefinierten Lage und/oder Bewegung der Hand entspricht oder innerhalb einer vorgegebenen Toleranz entspricht.

Das Informationssystem wird vorzugsweise in dem Kraftfahrzeug integriert bereitgestellt. Durch die Erfassungsvorrichtung werden Hände eines Insassen, vorzugsweise des Fahrers, des Kraftfahrzeugs erfasst. Hierbei werden eine außerhalb der Interaktionszone getätigte Aktion der Hand des Insassen, nämlich die Lage und/oder die Bewegung der Hand, erfasst. Die erfasste Aktion wird durch die Steuerungsvorrichtung mit vordefinierten Aktionen, nämlich als Befehlsgesten vordefinierten Lagen und/oder Bewegungen der Hand, verglichen. Die für außerhalb der Interaktionszone vordefinierten Aktionen unterscheiden sich erfindungsgemäß zumindest teilweise von für innerhalb der Interaktionszone vordefinierten Aktionen. Dies hat zur Folge, dass die Durchführung einer bestimmten Aktion innerhalb der Interaktionszone als Steuerungsbefehl identifizierbar ist, während dieselbe außerhalb der Interaktionszone durchgeführte Aktion unter Umständen nicht als Steuerungsbefehl identifizierbar ist. Auf diese Weise ist eine ungewollte Übermittlung von Befehlen vermieden. Gleichwohl ist zumindest eine Aktion definiert, die bei der Durchführung außerhalb der Interaktionszone als Steuerungsbefehl gilt. Wenn diese Aktion erfasst und beim Vergleichen festgestellt wird, dass diese Aktion der vordefinierten Aktion entspricht, wird dies von der Steuerungsvorrichtung als gezielte absichtliche Interaktion des Insassen mit dem Informationssystem identifiziert und die Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung des 3D-Objekts, vorzugsweise eines der absichtlichen Interaktion entsprechenden 3D-Objekts, angesteuert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Informationssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu einem Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Aktionsbereich für einen Bediener zum Bedienen des Informationssystems besser individualisierbar ist. Durch die gezielte Erfassung und unterschiedliche Verarbeitung von innerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand gegenüber außerhalb der Interaktionszone durchgeführten Aktionen der Hand sind für den Bediener weitere Möglichkeiten der Bedienbarkeit des Informationssystems gegeben, sodass eine wesentlich schnellere Eingabe erfolgen kann, da ein aktives Bewegen der Hand in die Interaktionszone vermeidbar ist.

Ein erfindungsgemäßes Informationssystem für ein Kraftfahrzeug, ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Informationssystems für ein Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 in einer Draufsicht ein Ausschnitt einer als Display ausgebildeten Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand,

Figur 2 in einer Draufsicht den Ausschnitt der Bilderzeugungsvorrichtung aus Figur 1 in einem zweiten Zustand,

Figur 3 in einer Draufsicht den Ausschnitt der Bilderzeugungsvorrichtung aus Figur 1 in einem dritten Zustand,

Figur 4 in einer Draufsicht ein Cockpit eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Figur 5 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und

Figur 6 in einem Ablaufdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 - 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt einer als Display ausgebildeten Bilderzeugungsvorrichtung 3 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch in einer Draufsicht dargestellt. Eine Hand H ist in diesem ersten Zustand einer Interaktionszone 6 derart angenähert, dass die Bilderzeugungsvorrichtung 3 die Interaktionszone 6 optisch hervorhebt. In diesem Beispiel erfolgt das optische Hervorheben durch das Erzeugen eines quaderförmigen 3D-Objekts 4, welches die Interaktionszone 6 ausfüllt. Das 3D-Objekt 4 kann erfindungsgemäß auch kleiner oder größer als die Interaktionszone 6 ausgebildet sein. In diesem ersten Zustand ist die Hand H noch so weit von der Interaktionszone 6 entfernt, dass von der Bilderzeugungsvorrichtung 3 keine weiteren 3D-Objekte 4 erzeugt werden.

Fig. 2 zeigt den Ausschnitt der Bilderzeugungsvorrichtung 3 aus Fig. 1 in einem zweiten Zustand schematisch in einer Draufsicht. In dem zweiten Zustand ist die Hand H in der Interaktionszone 6 angeordnet. Die Bilderzeugungsvorrichtung 3 erzeugt weitere 3D-Objekte 4, welche durch eine entsprechende Aktion der Hand H auswählbar sind, beispielsweise durch Antippen.

In Fig. 3 ist der Ausschnitt der Bilderzeugungsvorrichtung 3 aus Fig. 1 in einem dritten Zustand schematisch in einer Draufsicht abgebildet. In dem dritten Zustand ist eines der 3D-Objekte 4 aus Fig. 2 ausgewählt, sodass die Bilderzeugungsvorrichtung 3 ein neues als Straßenkarte ausgebildetes 3D-Objekt 4 darstellt. Auf der Straßenkarte ist ein als Kreis ausgebildetes 3D- Objekt 4 dargestellt, welches die Stelle auf dem 3D-Objekt 4 markiert, auf welche eine Fingerspitze der Hand H weist.

Fig. 4 zeigt ein Cockpit eines Kraftfahrzeugs 2 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schematisch in einer Draufsicht. In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 2 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. In dem Kraftfahrzeug 2 ist ein erfindungsgemäßes Informationssystem 1 angeordnet. Das Informationssystem 1 weist eine als Display ausgebildete Bilderzeugungsvorrichtung 3 zur Erzeugung holografischer 3D-Objekte 4 auf. Das 3D-Objekt 4 wird in einer Interaktionszone 6 zum Interagieren mit dem Informationssystem 1 erzeugt. Ferner weist das Informationssystem eine Erfassungsvorrichtung 5 mit mehreren Sensoren sowie eine Steuerungsvorrichtung 7 zum Steuern der Bilderzeugungsvorrichtung 3 auf.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in einem Ablaufdiagramm. In einer ersten Verfahrensaktion 100 wird ein Kraftfahrzeug 2 mit einem erfindungsgemäßen Informationssystem 1 bereitgestellt. In einer zweiten Verfahrensaktion 200 wird eine Aktion einer in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs 2 sowie außerhalb der Interaktionszone 6 angeordneten Hand H, beispielsweise eines Insassen des Kraftfahrzeugs 2, insbesondere eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 2, durch die Erfassungsvorrichtung 5 des Informationssystems 1 erfasst. Als Aktion erfasst die Erfassungsvorrichtung 5 beispielsweise eine Lage oder eine Bewegung der Hand H. Die Lage der Hand H kann beispielsweise eine Position der Hand H im Raum, eine Orientierung der Hand H im Raum sowie eine Form der Hand H umfassen.

In einer dritten Verfahrensaktion 300 vergleicht die Steuerungsvorrichtung 7 die erfasste Aktion der Hand H mit einer vordefinierten Aktion der Hand H. In einer vierten Verfahrensaktion 400 steuert die Steuerungsvorrichtung 7 die Bilderzeugungsvorrichtung 3 zur Erzeugung eines 3D- Objekts 4, wenn die erfasste Aktion der Hand H der vordefinierten Aktion der Hand H entspricht oder zumindest innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegt.

Bezugszeichenliste

1 Informationssystem

2 Kraftfahrzeug

3 Bilderzeugungsvorrichtung

4 3D-Objekt

5 Erfassungsvorrichtung

6 Interaktionszone

7 Steuerungsvorrichtung

100 erste Verfahrensaktion

200 zweite Verfahrensaktion

300 dritte Verfahrensaktion

400 vierte Verfahrensaktion

A Aktionsraum

H Hand