(57)【要約】器具、機械及び／又は車輌を制御するための方法は、ある機能に割り当てられた仮想制御素子を操作者の動作範囲内に投影させること、該仮想制御素子を指令する操作者の動きを非接触で検出すること、該操作者の動きに切り替え意図があると検出された後、仮想制御素子に割り当てられた機能を切り替えることとからなる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある機能に割り当てられた仮想制御素子を操作者の動作範囲内に投影させること；
該仮想制御素子を指令する操作者の動きを非接触で検出すること；
該操作者の動きに切り替え意図があると検出された後、仮想制御素子に割り当てられた機能を切り替えることからなる器具、機械及び／又は車輌を制御するための方法。
【請求項２】
前記仮想制御素子の投影を所定背景に光学的に行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記仮想制御素子の投影を空間でホログラフィーを使用して行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記仮想制御素子の投影を状況に応じて行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記仮想制御素子の投影を時間的に制限して行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記操作者の動きの非接触検出を静電容量式に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記操作者の動きの非接触検出を光学的に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記非接触検出を赤外線範囲で行うことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記非接触検出を可視範囲で結像系により行うことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記結像系がＣＣＤカメラ及び／又はＣＭＯＳカメラからなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記結像系が３Ｄカメラからなることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記仮想制御素子は単純なコマンドボタン及び／又は摺動制御ユニット及び／又は可変制御ユニットからなることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は器具、機械及び／又は車輌、又は車輌の要素を制御するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
器具、機械あるいは車輌において種々の機能が増大しているので、器具に組み込まれた多数の機能を操作するため複雑な制御パネルが益々必要とされている。そのような制御パネルを設計する場合の問題は、一方で制御面の人間工学に関して、他方で必要なスペースや設計パラメータに関してそれぞれに相矛盾する要求が多いことである。
小スペースの要求に答えるため、該制御パネルの個々の制御素子に対し複数の選択的機能を割り当てることが多い。このことはある数の機能を操作するために要する制御素子の数を削減しているので制御パネルのスペース要求を最小に削減できることに寄与している。しかし、所定の機能が実施される前に、つまり、実際の機能の制御が可能になる前に、個々の制御素子に割り当てられた複数の機能から制御パネルを先ず選択しなければならないため、そのような制御パネルの設計が器具あるいは機械の操作をいずれも困難にしてしまう。その上、安全性が重要であり、かつ一般に操作者の即答が重要である機械又は器具の機能を制御するためにそのような制御パネルは絶対的に不適である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、少なくとも個々の機能の快適制御を可能にする、器具、機械及び／又は車輌を制御するための方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、
ある機能に割り当てられた仮想制御素子を操作者の動作範囲内に投影させること；
該仮想制御素子を指令する操作者の動きを非接触で検出すること；
該操作者の動きに切り替え又は操作の意図があると検出された後、仮想制御素子に割り当てられた機能を切り替えることからなる器具、機械及び／又は車輌を制御するための方法によって達成される。
そのような器具を制御するための方法では、器具又は機械又は車輌の複数の機能がそれぞれ、物理的命令ボタン又は制御ユニットを備える必要もなく、制御することが可能である。従って、実際に必要な物理的制御パネルを最小にすることができ、スペースを削減する要求に関するパラメータをより簡単に満足させることができる。
【０００５】
投影された仮想制御素子を、操作者が容易にアクセスできる動作範囲で任意の位置に投影することができる。このようにして、これらの仮想制御素子は人間工学的に有利な方法で配置することができ、従って快適であり、必要なら容易に近づくことができる。
操作者が仮想制御素子に割り当てられた機能を切り替えたい場合、例えば、アームを制御素子の方向に動かせば十分である。アームの動きに切り替え意図があると検出されると直ぐに、例えばその動きが十分大きな振幅になったとき、あるいはその動きが仮想制御素子の最小距離範囲に入ったとき、機能がプロセッサーで切り替えられる。
なお、この仮想制御素子は例えば単純な命令ボタン及び／又は摺動制御ユニットから構成することができることに注目する必要がある。制御素子の種類に依存して、操作者が行う動きがそれぞれ操作意図かあるいは切り替え意図であると判断される基準だけが適合されねばならない。
【０００６】
【発明の実施形態】
仮想制御素子を例えばスクリーンのような所定の背景に投影することができる。特に有利な実施形態では、仮想制御素子の投影を部屋でホログラフィーで行うことができる。この実施形態は仮想制御素子の配置に関して特に高い柔軟性が特徴である。実際、この実施形態については、仮想制御素子が投影される領域は、操作者の現在位置に対応して合わせることができる。
本発明の有利な実施形態では、仮想制御素子の投影が状況に応じて行われる。これは、それぞれの機能の操作が必要であり、及び／又は器具の制御が意味を持つことになれば、それぞれ器具、あるいは機械、あるいは車輌のある機能の仮想命令ボタンが始めて投影されることを意味している。特にそのような実施形態は、限界的状況が起きたら、対策をたてるべく操作者が容易にアクセスできる場所に命令ボタンが投影される点で安全関連機能の意味がある。
その上、仮想制御素子の投影は、例えばある機能が一時的にのみ利用できるべきであれば、時間的に制限することができる。
【０００７】
操作者の動きを非接触で検出することは、第１実施形態では投影された制御素子の領域に配置された容量性センサによって静電容量方式で行われる。これらの容量性センサによって、例えば仮想命令ボタンに操作者の手が近づいたことを、適用分野に応じて十分高い局部的解像度で検出することができる。
操作者の動きを非接触で検出するより良好な局部的解像度は、光学系で達成することができる。そのような光学系は、例えば、赤外線送信機や受信機を有する能動系や操作者が放熱した体を検出するための受動系を使用することができる赤外線範囲（ｒａｎｇｅ）で作動することができる。
【０００８】
しかし、特に有利な変形例では、非接触検出は可視範囲で結像系によって行われる。例えば操作者の手の動きの他に、結像系はこの動きの背景も検出する。これにより動きの特徴をより良好にすることができる。さらに、これらの系で、動きの実際の検出の他に、物体を検出することもできるので、操作者の手が仮想命令ボタンに動くものか、恐らく操作者の頭まで動くものであるかどうかの区別ができる。これにより操作者の切り替え意図を良好に確実に検出することが可能となる。
この結像系はＣＣＤカメラ及び／又はＣＭＯＳカメラから構成することができる。そのようなカメラについては、写真情報の他に、特に、撮影された体部分の距離に関する情報を順次検出することができる。従って、その距離の測定を実施することができ、これにより検出された動きをより詳細に特徴付けることが可能となる。
その他、特に有利な実施形態では、結像系は３Ｄカメラからなる。このカメラでは、距離情報が写真情報と同時に入手される。これにより情報の一体化時間を短縮し、それにより同時に短縮演算処理能力を有する高速の検出運動の特定が可能になる。
なお、上記方法は非常に広い分野で使用することができる。例えば、そのような方法で、車輌における種々の快適及び安全機能を制御することができる。その他、そのような方法は例えば家庭用器具を制御するために使用することができる。
【国際公開パンフレット】
2004527810.tif 000002
2004527810.tif 000003
2004527810.tif 000004
2004527810.tif 000005
2004527810.tif 000006
2004527810.tif 000007
2004527810.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成14年4月20日(2002.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある機能に割り当てられた仮想制御素子を操作者の動作範囲内に投影させること；
該仮想制御素子を指令する操作者の動きを非接触で検出すること、この非接触の検出は結像系の手段によってなされるものであり；
該操作者の動きに切り替え意図があると検出された後、仮想制御素子に割り当てられた機能を切り替えること、該像系は３Ｄカメラを含むことを特徴とする器具、機械及び／又は車輌を制御するための方法。
【請求項２】
前記仮想制御素子の投影を所定背景に光学的に行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記仮想制御素子の投影を空間でホログラフィーを使用して行うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記仮想制御素子の投影を状況に応じて行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記仮想制御素子の投影を時間的に制限して行うことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記操作者の動きの非接触検出を光学的に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記非接触検出を赤外線範囲で行うことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記非接触検出を可視範囲で結像系により行うことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記仮想制御素子は単純なコマンドボタン及び／又は摺動制御ユニット及び／又は可変制御ユニットからなることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
2004527810.tif 000009
2004527810.tif 000010
2004527810.tif 000011
2004527810.tif 000012