DE102012216175A1 - Data eyeglass communicatively connected with infotainment system of motor vehicle, has computing unit that receives user interface object or user's hands on display unit so that object or user's hands appear on specific object location - Google Patents

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Christopher Rölle
Bernhard Niedermaier
Carsten Isert
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract

The data eyeglass (1) is composed of display unit (2), camera (3), and computing unit (4). The computing unit is adapted to detect a position of an object or user's hands from image data obtained via camera. The computing unit is configured to receive user interface object or user's hands on the display unit so that the object or user's hands appear on specific object location.

Description

Die Erfindung betrifft eine Datenbrille für verdeckte Eingaben.The invention relates to a data glasses for hidden inputs.

Aus dem Dokument US 8,228,315 ist eine Datenbrille bekannt, die mit einer Kamera und einem Projektor ausgestattet ist. Der Projektor kann eine Tastatur auf eine Handinnenfläche projizieren. Ein Benutzer kann mit einem Finger der anderen Hand auf Tasten der projizierten Tastatur tippen, wobei mit einer Kamera das Tippen erkannt und Befehle ausgelöst werden können.From the document US 8,228,315 is known a data glasses, which is equipped with a camera and a projector. The projector can project a keyboard onto a palm of the hand. A user can tap with a finger of the other hand on keys of the projected keyboard, with a camera can detect the jogging and commands are triggered.

Nachteilig ist hierbei, dass die projizierte Tastatur als solche sichtbar ist. Es ist daher nicht oder nur schwer möglich, verdeckte Eingaben, etwa für eine sichere Pin oder ein Passwort, so zu tätigen, dass diese für andere Personen nicht einsehbar sind. Darüber hinaus muss der Projektor als zusätzliches Bauelement an der Datenbrille vorgesehen werden, was die Größe und das Gewicht erhöht. Da der Projektor zudem eine nicht zu vernachlässigende Stromaufnahme hat wird dadurch die Laufzeit einer notwendigerweise relativ kleinen Batterie oder Akkumulators der Datenbrille stark reduziert.The disadvantage here is that the projected keyboard is visible as such. It is therefore difficult or impossible to make hidden entries, such as for a secure pin or password, so that they are not visible to other persons. In addition, the projector must be provided as an additional component to the data glasses, which increases the size and weight. Since the projector also has a not inconsiderable current consumption is thereby greatly reduced the life of a necessarily relatively small battery or accumulator of the data glasses.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Datenbrille bereitzustellen, mit der verdeckte Eingaben gemacht werden können.It is an object of the invention to provide a data goggle with which covert inputs can be made.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch eine Datenbrille mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.These and other objects of the invention are achieved by data glasses having the features of claim 1. Further preferred embodiments are set forth in the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Datenbrille angegeben, mit einer durchsehbaren Anzeigeeinrichtung, einer Kamera und einer Recheneinheit, die eingerichtet ist, aus Bilddaten der Kamera eine Position eines Objekts zu erkennen, wobei die Recheneinheit weiter eingerichtet ist, zumindest ein Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt auf der Anzeigeeinrichtung so anzuzeigen, dass es auf dem Objekt gelegen erscheint.To solve the problem, a data goggles is specified, with a visible display device, a camera and a computing unit, which is adapted to recognize a position of an object from image data of the camera, wherein the arithmetic unit is further set up, at least one information or user interface object on the Display device so that it appears located on the object.

Vorzugsweise ist das Objekt eine Handinnenfläche und das Benutzerschnittstellenobjekt ein Tastenfeld oder eine Tastatur für die Eingabe einer sicheren PIN oder eines Passworts.Preferably, the object is a palm and the user interface object is a keypad or keypad for entering a secure PIN or password.

Insbesondere kann die Recheneinheit weiter eingerichtet sein, aus den von der Kamera aufgenommenen Bildern zumindest eine Handgeste zu erkennen und in Antwort auf die Erkennung der zumindest einen Handgeste ein Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt anzuzeigen, oder ein angezeigtes Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt auszuwählen oder zu aktivieren.In particular, the arithmetic unit may be further configured to recognize at least one hand gesture from the images taken by the camera and to display an information or user interface object in response to the detection of the at least one hand gesture or to select or activate a displayed information or user interface object.

Die Kamera kann eine optische Kamera, eine Infrarotkamera oder eine Tiefenkamera sein.The camera can be an optical camera, an infrared camera or a depth camera.

Die Datenbrille kann in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, wobei die Datenbrille in kommunikativer Verbindung mit einem Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs steht, und wobei die Datenbrille Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekte zur Bedienung des Infotainmentsystems anzeigt.The data glasses may be used in a motor vehicle, the data glasses being in communication with an infotainment system of the motor vehicle, and the data glasses displaying information or user interface objects for operating the infotainment system.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung dargestellt, welche zeigt:Embodiments of the invention are illustrated below with reference to the drawing, which shows:

1 eine Datenbrille gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. 1 a data glasses according to a preferred embodiment.

Die 1 zeigt eine Datenbrille 1, die mit einer Anzeigeeinrichtung 2, einer Kamera 3 und einer Recheneinheit 4 ausgestattet ist.The 1 shows a data glasses 1 that with a display device 2 , a camera 3 and a computing unit 4 Is provided.

Die Datenbrille 1 basiert auf dem Prinzip der „Augmented Reality” bzw. der erweiterten Realität. Während ein Benutzer der Datenbrille 1 durch die Datenbrille 1 hindurchsieht, kann die Recheneinheit 4 Bilddaten generieren und auf der durchsichtigen bzw. durchsehbaren Anzeigeeinrichtung 2 zur Anzeige bringen, so dass das vom Benutzer wahrgenommene Bild der Realität überlagert wird von den künstlichen und virtuellen Bildern, die durch die Anzeigeeinrichtung 2 dargestellt werden. Auf diese Weise kann die Recheneinheit 4 beispielsweise virtuelle Informationselemente oder Bedienelemente darstellen.The data glasses 1 is based on the principle of Augmented Reality. While a user of the data glasses 1 through the data glasses 1 can see through, the arithmetic unit 4 Generate image data and on the transparent or transparent display device 2 so that the image perceived by the user is superimposed on reality by the artificial and virtual images produced by the display device 2 being represented. In this way, the arithmetic unit 4 For example, represent virtual information elements or controls.

Auf diese Weise kann die Datenbrille 1 dazu verwendet werden, um verschiedenste reale Objekte mit Information zu deren Bedienung zu augmentieren, oder die Objekte selbst zu virtuellen Eingabeobjekten zu machen, indem sie augmentiert werden mit entsprechenden Informations- und Benutzerschnittstellenobjekten auf eine Weise, dass sie für den Benutzer auf dem Objekt liegend bzw. auf das Objekt projiziert erscheinen.In this way, the data glasses 1 can be used to augment various real objects with information for their operation, or to make the objects themselves virtual input objects by augmenting them with corresponding information and user interface objects in such a way that they lie on the object for the user . appear projected onto the object.

Um dem Benutzer der Datenbrille 1 eine einfache Möglichkeit zur Interaktion zu verschaffen, kann die Kamera 3 Bewegtbilder der Umgebung aufnehmen und der Recheneinheit 4 zur Verfügung stellen. Die Recheneinheit 4 kann auf den Bewegtbildern eine Gestenerkennung ausführen. Die Gesten, insbesondere Hand- oder Fingergesten, können dazu dienen, die virtuellen Bedienelemente zu bedienen, oder ein Informationselement auszuwählen.To the user of the data glasses 1 An easy way to interact with the camera 3 Record moving pictures of the environment and the arithmetic unit 4 provide. The arithmetic unit 4 can perform gesture recognition on the moving pictures. The gestures, in particular hand gestures or finger gestures, can serve to operate the virtual controls or to select an information item.

Die Kamera 2 kann eine optische Kamera, eine Infrarotkamera, und so weiter sein. Bevorzugt ist die Kamera 2 eine Tiefenkamera, die 3D Bilddaten in Form einer Tiefenkarte bereitstellt. Dies erlaubt eine einfache und direkte Tiefenbildsegmentierung, um Objekte oder Hände des Benutzers zu erkennen. Darüber hinaus erlaubt es eine Tiefenkamera, eine sehr präzise Bestimmung des Ortes oder Raumbereiches zu machen, in dem sich beispielsweise einer Hand befindet oder bewegt.The camera 2 can be an optical camera, an infrared camera, and so on. The camera is preferred 2 a depth camera that provides 3D image data in the form of a depth map. This allows simple and direct depth image segmentation to detect objects or hands of the user. In addition, a depth camera makes it possible to make a very precise determination of the location or area in which, for example, a hand is moving or moving.

Der Benutzer kann sich beispielsweise in einem Informationskontext befinden, der die Eingabe einer Telefonnummer erfordert. Der Benutzer kann dann eine ebene Fläche in Reichweite seiner Hand betrachten. Dies kann von der Recheneinheit 4 aus den Bildern der Kamera 2 erkannt werden. Die Recheneinheit 4 steuert die Anzeigeeinheit 2 daher so, dass im Sichtfeld des Benutzers an dieser Stelle ein Nummerneingabefeld, wie zum Beispiel ein Telefonziffernblock, erscheint. Wenn der Benutzer dabei mit der Hand oder mit einem Finger auf die Stelle tippt, an der sich eines der Nummernfelder zu befinden scheint, kann die Recheneinheit 4 aus den Bildern der Kamera 2 erkennen, an welcher Stelle der Benutzer auf die ebene Fläche tippt, um so zu bestimmen, welche der virtuell auf die ebene Fläche projizierten bzw. überlagerten Nummernfelder der Benutzer zu tippen wünscht, um die entsprechende Eingabe zu tätigen.For example, the user may be in an information context requiring input of a telephone number. The user can then view a flat surface within reach of his hand. This can be done by the arithmetic unit 4 from the pictures of the camera 2 be recognized. The arithmetic unit 4 controls the display unit 2 therefore, such that a user input field, such as a telephone number pad, appears at the user's field of view at this point. If the user taps by hand or with a finger on the point where one of the number fields seems to be, the arithmetic unit 4 from the pictures of the camera 2 recognize where the user is typing on the flat surface so as to determine which of the users' virtual numbered or superimposed number fields will want to type to make the corresponding input.

Die Anzeige eines Ziffernblocks kann auch durch eine vorbestimmte Handgeste ausgelöst werden, die von der Recheneinheit 4 erkannt wird. Als ein Beispiel sei eine Geste genannt, bei der der Benutzer die Hand mit offener Handinnenfläche vor sich hält, so dass die offene Handinnenfläche für ihn und damit auch für die Kamera 2 sichtbar ist. Diese Geste kann von der Recheneinheit 4 als Geste identifiziert werden, um den Interaktionsmodus zu starten. Die Recheneinheit 4 kann dann ein Bild eines Ziffernblocks erzeugen und so auf der Anzeigeeinrichtung 2 zur Anzeige bringen, dass sie aus dem Blickwinkel des Auges des Benutzers mit der Handinnenfläche zusammenfällt und die letztere überlagert. Es entsteht so für den Benutzer der Eindruck, als sei der Ziffernblock auf die Handinnenfläche selbst projiziert worden. Auch hier kann der Benutzer wieder eine Eingabe vornehmen, indem er auf den Ort tippt, an dem eine Taste des Ziffernblocks zu liegen scheint. Dies wird von der Kamera 2 aufgezeichnet und von der Recheneinheit 4 ausgewertet, die den Ort, an dem der Benutzer die Handinnenfläche als Bedienfläche für die dort scheinbar erscheinende Taste erkennt. Aus dem so erfassten Ort kann die Recheneinheit 4 die Taste des virtuellen Tastenfelds bestimmen, die der Benutzer zu drücken wünscht, und die entsprechende Aktion auslösen. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine Eingabe einer sicheren PIN erfolgen, wobei die Eingabe auf sichere Weise den Blicken anderer Personen entzogen ist, da diese das Tastenfeld nicht wahrnehmen können.The display of a numeric keypad may also be triggered by a predetermined hand gesture issued by the arithmetic unit 4 is recognized. As an example, let us mention a gesture in which the user holds his hand in front of him with the palm of his hand open, so that the open palm of his hand for him and thus also for the camera 2 is visible. This gesture can be done by the arithmetic unit 4 be identified as a gesture to start the interaction mode. The arithmetic unit 4 can then generate an image of a numeric keypad and so on the display device 2 to indicate that it coincides with the palm of the hand from the point of view of the user's eye and superimposes the latter. This gives the user the impression that the numeric keypad has been projected onto the palm itself. Again, the user can again enter by tapping on the location where a key of the numeric keypad appears to be. This is done by the camera 2 recorded and from the arithmetic unit 4 evaluated, the place where the user recognizes the palm of the hand as a control surface for the seemingly appearing button. From the place thus detected, the arithmetic unit 4 determine the key of the virtual keypad that the user wishes to press and trigger the appropriate action. In this way, for example, enter a secure PIN, the input is safely removed from the eyes of others, as they can not perceive the keypad.

Während im Vorstehenden eine Eingabe mittels eines Tastenfelds beschrieben wurde, ist dies nicht beschränkend und die Recheneinheit 4 kann auch andere Arten von Tastaturen oder Benutzerschnittstellen für eine Eingabe auf diese Weise virtuell auf eine Handinnenfläche projizieren. So kann zum Beispiel eine Liste oder eine Matrix von Elementen dargestellt werden, aus denen der Benutzer auswählen kann.While an input has been described above by means of a keypad, this is not limiting and is the arithmetic unit 4 may also virtually project other types of keyboards or user interfaces for input to a palm of the hand for input in this manner. For example, a list or matrix of items from which the user can select can be displayed.

Die Datenbrille 1 kann auf vorteilhafte Weise in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, um ein Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs zu bedienen. So kann zum Beispiel ein Adressbuch mit der Datenbrille 1 scheinbar auf einer Handinnenfläche des Benutzers dargestellt werden, aus dem der Benutzer durch Antippen an der entsprechenden Stelle einen Kontakt auswählen kann, um diesen anzurufen.The data glasses 1 can be used in an advantageous manner in a motor vehicle to operate an infotainment system of the motor vehicle. So, for example, an address book with the data glasses 1 seemingly presented on a palm of the user, from which the user can select a contact by tapping on the appropriate location to call this.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 8228315 [0002] US 8228315 [0002]

Claims (5)

Datenbrille (1), mit einer durchsehbaren Anzeigeeinrichtung (2), einer Kamera (3) und einer Recheneinheit (4), die eingerichtet ist, aus Bilddaten der Kamera (3) eine Position eines Objekts zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) weiter eingerichtet ist, zumindest ein Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt auf der Anzeigeeinrichtung (2) so anzuzeigen, dass es auf dem Objekt gelegen erscheint.Data glasses ( 1 ), with a visible display device ( 2 ), a camera ( 3 ) and a computing unit ( 4 ), which is set up from image data of the camera ( 3 ) to recognize a position of an object, characterized in that the arithmetic unit ( 4 ) is further set up, at least one information or user interface object on the display device ( 2 ) to indicate that it is located on the object. Datenbrille (1) nach Anspruch 1, wobei das Objekt eine Handinnenfläche ist und das Benutzerschnittstellenobjekt ein Tastenfeld oder eine Tastatur für die Eingabe einer sicheren PIN oder eines Passworts ist.Data glasses ( 1 ) according to claim 1, wherein the object is a palm and the user interface object is a keypad or keypad for entering a secure PIN or password. Datenbrille (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Recheneinheit (4) weiter eingerichtet ist, aus den von der Kamera (2) aufgenommenen Bildern zumindest eine Handgeste zu erkennen und in Antwort auf die Erkennung der zumindest einen Handgeste ein Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt anzuzeigen, oder ein angezeigtes Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekt auszuwählen oder zu aktivieren.Data glasses ( 1 ) according to claim 1 or 2, wherein the arithmetic unit ( 4 ) further from the camera ( 2 ) to recognize at least one hand gesture and to display an information or user interface object in response to the recognition of the at least one hand gesture, or to select or activate a displayed information or user interface object. Datenbrille (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kamera (2) eine optische Kamera, einer Infrarotkamera oder eine Tiefenkamera ist.Data glasses ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the camera ( 2 ) is an optical camera, an infrared camera or a depth camera. Verwendung einer Datenbrille (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug, wobei die Datenbrille (1) in kommunikativer Verbindung mit einem Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs steht, und wobei die Datenbrille (1) Informations- oder Benutzerschnittstellenobjekte zur Bedienung des Infotainmentsystems anzeigt.Use of data glasses ( 1 ) according to one of the preceding claims in a motor vehicle, the data glasses ( 1 ) is in communicative connection with an infotainment system of the motor vehicle, and wherein the data glasses ( 1 ) Displays information or user interface objects for operating the infotainment system.
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