WO1998015964A1 - Method and device for operating at least one device - Google Patents

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WO1998015964A1
WO1998015964A1 PCT/DE1997/002304 DE9702304W WO9815964A1 WO 1998015964 A1 WO1998015964 A1 WO 1998015964A1 DE 9702304 W DE9702304 W DE 9702304W WO 9815964 A1 WO9815964 A1 WO 9815964A1
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WO
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operating
output unit
display
input
unit
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PCT/DE1997/002304
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Inventor
Peter Kleinschmidt
Luc De Vos
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/0214Hand-held casings
    • H01H9/0235Hand-held casings specially adapted for remote control, e.g. of audio or video apparatus
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • GPHYSICS
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    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/84Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by ergonomic functions, e.g. for miniature keyboards; characterised by operational sensory functions, e.g. sound feedback
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    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0187Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for operating at least one device by means of a computer using an operating unit which comprises a plurality of input fields, each of which has a cognitive peculiarity.
  • Information display systems for people or users can be widely used.
  • One example is the provision of information for the driver of a vehicle, for example a motor vehicle.
  • electronic control and information systems can be a vehicle mounted on the dashboard, and installation positions are preferred, which are as high as possible, ie close to the windshield.
  • Other devices for displaying information can be attached to the dashboard as high as possible with a bracket or a swivel arm to the right of the steering wheel with left-hand control.
  • all of these installation measures require that the driver directs his gaze from the street to the information display system. He also has to change the focus of his eye from infinite to the short distance to the display system. The presbyopic may need different glasses.
  • the displays for the display are mostly small. Future studies show a large display that is attached to the dashboard near the windshield. The problem of different vision distances is then reduced, but not yet completely eliminated. Large displays are also expensive.
  • the problem underlying the invention is to provide an information display system that can be placed so that the operator's attention is not unnecessarily distracted and operation is very simple.
  • Another object of the invention is to provide a Method and an arrangement to specify that at least one device can be operated by means of an operating unit and / or using voice input.
  • a method for operating at least one device by means of a computer is specified, an operating unit comprising several input fields being used for this.
  • the input fields each have a cognitive peculiarity, so that by feeling the input field it can be recognized which input field it is.
  • the shape of the individual input field or at least one tactile marking, as with typewriter keyboards, can be used to ensure the cognitive peculiarity.
  • Functional assignments that correspond to key labels in conventional input fields are displayed on an output unit. This ensures a high level of flexibility for the individual input fields, since each input field can take on an unlimited number of functional assignments and these versatile options can still be economically perceived simply by reprogramming the display on the output unit.
  • the operating unit thus represents an input tool that can be used flexibly for different applications (devices).
  • the device is operated by actuating the input unit, which corresponds to the desired predefinable functional assignment for this device in a current menu display.
  • a development of the invention is more D evices with the operating unit to operate, which is also selected between the devices by means of the operating unit.
  • Another development consists in outputting visual and / or auditory information by means of the output unit.
  • operation can be carried out via voice input.
  • options for performing the voice input are shown on the output unit.
  • Setting options of the device are also shown on the output unit. It is operated by voice input of the corresponding option or setting option.
  • the output unit is also a further development of the invention to design the output unit as a display or a head-up display.
  • voice input can be simple and intuitive, but active knowledge of the type the input and the required service.
  • the operating unit enables simple selection among terms and / or services that do not have to be actively known, but are propagated by the display unit.
  • Services designate the functions (devices) that can be perceived via the control unit.
  • An example of a service is "Establish a telephone connection”.
  • the information to be communicated to the person is generated on an output display at a location which is not critical for the use.
  • the representation of the information generated by the output display can then be reflected in the direction of the user's gaze and at the same time a virtual image of the representation can be generated at a distance from the user.
  • an operating arrangement is expediently provided, by means of which the information to be displayed can easily be called up.
  • the second optical means is a pane which is arranged in the direction of view of the user and which, for example, is present anyway, as is the case with a windshield in a motor vehicle.
  • the output display also adjustable, or to implement the first optical means in such a way that it can be pivoted.
  • a concave mirror for example, can be used as the first optical means is arranged in the viewing direction of the user and reflects the display in the viewing direction of the user and can also be designed to be pivotable in order to make the location of the creation of the virtual image adjustable. The concave mirror can then be arranged so that the output display can be closed with it.
  • the output display can be operated in such a way that it generates a representation of the information consisting of at least two partial areas, of which one partial area does not
  • Interaction with the user indicates the other sub-area with the operating arrangement of accessible units or devices.
  • the output display can then be controlled by the user via the operating arrangement and the information displayed there can be selected.
  • the subareas can represent maps, sections of maps or possible settings of the operating arrangements.
  • a partial area can represent a map and the virtual image a selectable enlarged section of the map and the map.
  • the second optical means in such a way that the virtual images can be recognized by more than one person, the persons being able to call up the information to be displayed independently of one another with the operating arrangement.
  • the operating arrangement it is also possible that only one person can use the operating arrangement to call up the information to be displayed and thus e.g. the driver of a motor vehicle can pass on the information that he currently needs without the driver having to operate the operating arrangement.
  • a video camera which is aimed at the person and which determines and tracks the location of the eyes of the person or the user and controls the first optical means, for example the concave mirror, accordingly.
  • An operating device with a blind navigator e.g. be provided with controls and / or with voice input means, and a feedback arrangement that acknowledges the operations and gives advice for further, executable operating steps.
  • the speech input device could be useful to design the speech input device as a directional microphone. Then it is expedient to make the directional lobe pivotable for entering the command and always on the user's mouth, e.g. of the driver.
  • Such an operating arrangement can furthermore be designed in such a way that a video camera and image recognition software directed towards the person are provided, by means of which the position of the mouth of the user is determined and accordingly the microphone is controlled so that it is always aimed at the mouth of the user .
  • the operating arrangement is provided in a motor vehicle, it is expedient to arrange the video camera in the region of the windshield and to align it with the driver's mouth in order to accordingly adjust the sensitivity maximum of the directional characteristic of the microphone towards the mouth.
  • a feedback arrangement which advantageously has an acoustic voice output. Furthermore, it is advantageous that in the case of a plurality of operable devices, for example a motor vehicle and a telephone, a virtual image of the respectively controlled device is provided on a display. T he feedback arrangement may also include a visual display device in addition to the speech output, wherein the visual device can be arranged in the operating device, but also in the operated device. The devices which can be operated can thus be represented with the visual display device, but also symbolized operating elements of the operating device which can be operated by the navigator.
  • the control device which has the navigator can be a handheld control device, e.g. a hand-held device for remote control, which can additionally have a chip card for legitimation functions or similar functions.
  • Such a handheld device that can be used for remote control of the operable devices is particularly expedient when the software required for operation, which is normally contained in the operable device, is automatically loaded into the handheld device when it is used for the first time to control the device.
  • the navigator of the operating device can also be used as
  • Control panel run which is conveniently located near the hand position of the user. This solution is particularly useful when used in a motor vehicle, since here the control panel e.g. can be integrated into the steering wheel.
  • the operating device can have a microphone with speech recognizer, and thus enable operation using speech. It is useful if the speech recognizer has different speech models adapted to the device to be operated.
  • the control elements contained in the navigator advantageously allow movement in three dimensions that can be blindly distinguished by the operator. Buttons, rollers, wheels and rotary knobs can be used as operating elements.
  • Such an operating device with a navigator is particularly advantageous if it uses buttons as the operating elements, namely a button for voice and five binary buttons, four of which form two mutually perpendicular directional button pairs and the further button can be used to confirm a selection.
  • the operating processes have simple logic, are understandably reduced to operation with a few operating elements, or can be mapped.
  • Such a general input structure can be operated blindly after a short learning phase, e.g. if Buttons are used and these distinctive, tactile shapes or an easy im
  • the required success control is achieved via the display, which is primarily a speech output, but can be supported by a visual display device.
  • the operating concept thus combines an intuitive and blind-operated navigator for manipulating the functions of the devices, consisting, for example, of a minimal keyboard or a voice input and the feedback arrangement, implemented as acoustic voice output or additionally as a visual display device.
  • Operating or user populations of one or more devices are combined as virtual devices and shown symbolically or textually on a display. This division into virtual devices allows one physically separate device to be operated one after the other.
  • Fig.l an embodiment of the information display system when used in a motor vehicle as an example, wherein Fig. La the closed information display system and Fig. Lb the information display system in
  • FIG.2 is a schematic representation of the
  • Figure 3 is a schematic diagram of a motor vehicle
  • FIG. 4 shows a side view of the information display system when the virtual images of the representations are generated at different locations on the windshield of a motor vehicle, Fig.5 and
  • FIG. 6 shows an example in the event that several people can observe the virtual images simultaneously, for example when used in a motor vehicle
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the information display system in which the
  • Fig.9 is a possible representation on the output display and thus the virtual image, which consists of several
  • FIG. 10 a possible representation of a map as a virtual image
  • FIG. 11 a basic representation of the operating arrangement
  • FIG. 12 an embodiment of the operating device as a hand-held device
  • FIG. 13 a second embodiment of the operating device as a hand-held device
  • Fig. 14 is a picture that shows how the different
  • Fig. 15 a second representation of the multi-level concept
  • Fig. 16 a first version of the navigator
  • Fig. 17 and
  • Fig. 18 further versions of the navigator
  • Fig. 19 is a block diagram showing an operating concept for at least one device
  • Fig. 20 is an image showing an operating concept for at least one
  • the information display system which shows the application in a motor vehicle as an example, has an output display A-DIS, on which a representation of the information to be displayed is generated, a first optical means OPl, for example a concave mirror, with which the Output display A-DIS light rays emitted are reflected in the driver's line of sight, a second optical means 0P2, implemented, for example, as a disk WS, in which the virtual image of the representation is generated and operating arrangements in the Steering wheel LR, designed for example as a Zappnch ZA or as a handheld device HG.
  • a video camera CA and a microphone MIK are arranged next to the rearview mirror RS. With the help of the video camera CA you can, for example, determine the position of the driver's mouth or the driver's eyes, for example to control the reflection of the images in the driver's line of sight or to always align the microphone MIK directly to the driver's mouth.
  • the output display A-DIS is arranged in front of the person PE, the driver, and generates representations of the information to be displayed. These representations are provided by the first optical means OP1, e.g. a concave mirror, projected in the driver's line of sight and appear on the second optical means OP2 as a virtual image of the representation.
  • the second optical means is implemented as a windshield WS.
  • Fig. 3 shows more clearly how e.g. the output display can be realized.
  • This can consist of a display DP, e.g. a multi mirror chip that is illuminated with light that comes from a lamp LA and that is directed by a condenser KO onto the display DP.
  • the position of the lamp LA can be changed using servomotors MO.
  • the light coming from the display DP is bundled with the aid of an objective OB, passes through an illuminating lens LI, and continues through a focusing screen MA to the first optical means OP1, e.g. a mirror ocular, and from there in the line of sight of the person PE, who displays the image as a virtual image VIR e.g. looks in the windshield.
  • OP1 e.g. a mirror ocular
  • the location at which the virtual images VIR are generated with the aid of the second optical means can, according to FIGS. 4 and 5, be at the upper edge or at the lower edge of the windshield WS, the different location of the virtual images is determined by a different position of the first optical means OP1, for example the concave mirror. 6, it is also possible to generate the virtual image on the side edge of the windshield, again caused by the position and arrangement of the first optical means OP1.
  • Fig. 7 An example is shown in which two people have virtual images, e.g. generated in the windshield of a motor vehicle. It is possible to generate a separate virtual image of a representation of information for each person or, under the control of one person, a virtual image for both persons. It is possible that e.g. the front passenger calls up the information for the driver with an operating arrangement, so that the driver is not burdened with the operation of the information display system.
  • FIG. 8 A further exemplary embodiment, with which different locations of the virtual image can be generated, is shown in FIG. 8.
  • the output display DIS is pivoted, with the result that e.g. the WS windshield can create virtual images.
  • the first optical means can e.g. be a mirror, a concave mirror, but it can also be part of the windshield WS, which must then be mirrored accordingly.
  • the first optical means must in any case be a means by which the light rays emanating from the output display are reflected in the direction of the person's gaze and must also be partially transparent so that a virtual image can be created for the person.
  • Fig. Shows what representations generated by the output display can look like.
  • Such a display of information can consist of different sub-areas TB.
  • a first one Partial area TB1 can represent a section of a map
  • a second partial area TB2 show several operable devices
  • a third partial area TB3 represent a section of a street with directional indicators and signposts.
  • the map can be generated as a virtual image, for example, as shown in FIG. There the map is first shown as a spherical map and, with the aid of a magnifying glass LP, a central area of this map is shown enlarged.
  • Fig. 11 generally shows an arrangement for operating several devices G (I) to G (n), e.g. a motor vehicle and a telephone or other devices or aggregates of devices or their functions.
  • the operating arrangement for these devices G is designated BEA.
  • the BEA arrangement enables the virtual
  • One of the devices G (I) to G (n) can be selected by operating the operating device BD accordingly. If a device has been activated, e.g. the device G (I), then it is shown on the display DIS and the selection of the device is communicated to the user via the feedback device RE.
  • FIG. A possible embodiment of the operating device BEA can be seen in FIG.
  • the operating device is implemented as a handheld device HG.
  • the display DIS as an example, enables the selection of various television channels which are shown virtually as text there.
  • an operating device BD which consists of buttons TA and a so-called Zappnch ZA.
  • the TA buttons, but in particular the ZA cross, are then the Navigator NV, which can be used to select from the devices.
  • the connection to the devices can be established using infrared rays or other remote control methods.
  • the GSM / DECT method is exemplified.
  • the handheld device of FIG. 12 also enables input using a MI microphone, so that the devices can be operated even without keys.
  • the feedback arrangement, a handset, is labeled H_RE. If the corresponding device has been activated, this can be shown on the DIS display and the activated device can also be acoustically reported using the feedback arrangement RE.
  • FIG. 13 Another embodiment of a handheld device HG is shown in FIG. 13.
  • a display DIS is also provided here, as a navigator of the operating device a zapper cross ZA and feedback arrangements RE, which in addition to a handset H_RE can also contain a visual display device V_RE.
  • a microphone MI can also be used to enter the operating procedures, so that the zapper could also be dispensed with.
  • a structure of a Zappnches ZA shows Fig. 16. It can be seen here that the devices can be operated with five keys, two key pairs TA_R, TA_L or TA_0, TA_U lying perpendicular to one another and a key TA_Z lying centrally within the two key pairs.
  • TA_0 the button pair
  • TA_U e.g. selected one of the devices shown on the DIS display in Fig. 13.
  • buttons TA_R, TA_L e.g. Functions can be selected. The entry is confirmed with the central key TA_Z.
  • Fig. 16 shows that a further key TA_M can also be provided next to the zapper cross, with which, for example, a voice input can be switched on via the microphone MI.
  • the further key TA_M can also be arranged elsewhere, see Fig. 13.
  • Fig. 14 shows that various settings are possible with the hand-held device, it being possible to change from an upper level, which is assigned to the individual devices in Fig. 13, to lower levels of functions and sub-functions of a selected device.
  • the example in FIG. 14 assumes, for example, that a photographic device is operated with the operating arrangement. In this case, the handheld device can show in the DIS display what is to be done with the photographic device, for example a photograph is to be reproduced.
  • the handheld device is set using the ZA cross, for example using the TA_U key.
  • the photo to be displayed is shown on the DIS display.
  • Additional settings can now be triggered with the zapper cross.
  • the brightness can be set using the TA_R key on the cross, which is then shown on the V_RE display.
  • a special function can be set, namely the dubbing of a photo with another button on the zapper.
  • 14 shows three settings I to III and shows how these can be achieved.
  • the individual functions can also be selected by voice using the MI microphone.
  • FIG. 15 Another example of the multi-level concept can be seen in FIG. 15.
  • the operating arrangement is shown in four different settings.
  • the DIS display shows which devices can be selected.
  • the "television" device can be selected by pressing the central TA_Z key.
  • the "TV" device has been selected, a list of the addressable stations appears on the DIS display and the selected device appears on the V_RE display.
  • TA_R TA_L buttons
  • one of the stations for example the ZDF
  • This setting shows II.
  • a special function can be selected by pressing the cross or an additional button. Such special functions are shown in setting III.
  • a function that results from setting IV can be selected from the functions shown in the DIS display using the cross zapper.
  • the multilevel concept according to Fig. 15 thus shows the way from the selection of a device to the selection of a special function that is to be carried out with the selected device.
  • the selection is made using the Zappcross ZA and with the key pairs and confirmed by the central key TA_Z. All selection processes can of course also be carried out with the aid of a voice input via the microphone MI.
  • an acoustic success control H_RE is used, which can be supplemented by a visual success control V_RE. It is also possible to use the MI microphone to implement operator input with voice.
  • the Navigator comes with a minimal concept of easy-to-remember haptic input elements, namely buttons. It is sufficient to use six easy-to-learn controls that can be distinguished by the sense of touch.
  • the figures show that the entirety of the devices with their functions can be operated more easily in that the operating effort is broken down into subtasks.
  • the subtasks clear visual operating scenes are shown on the DIS display and continue to only show what is required at the moment of operation.
  • the Navigator NA manages with three cognitive dimensions, which can be selected with the control elements, the buttons.
  • the visual dimension, the xy plane can be assigned to the key pairs TA_R, TA_L or TA_O, TA_U, the penetration into the depth of detail can be achieved with the central key TA_Z, the way back by pressing this central key for a correspondingly long time TA_Z can be reached.
  • the depth indexing or detailing is based on the multi-level concept shown in Fig. 15.
  • the chronological sequence of use or the sequence of reminders can also be achieved, for example, using the horizontal button pair TA_L, TA_R.
  • TA_L the horizontal button pair
  • TA_R the horizontal button pair
  • FIGS. 12 to 15 several different real or virtual devices can be listed on the display DIS of the top level or primary level, for example by text or symbolically by an icon, and for example scanned by means of a vertical pair of buttons TA_0, TA_U and by means of the central key TA_Z can be triggered. With the central button, a new operating level, the device level, is reached.
  • the respective device with its controls can be illustrated on the DIS display on the device level, the horizontal pair of buttons for operating an important specific function, e.g. Volume, can be used and the vertical pair of buttons mainly for switching text fields such as TV channels, telephone subscribers, and the central function TA_Z is used to select the corresponding function.
  • Special functions that are required less often are e.g. accessible via a single operating step, such as e.g. in Fig. 12, left column SPI.
  • the central key TA_Z you can e.g. each to a new device level, with the return e.g. with a long press on the central key TA_Z, see SPI column. For example, a double click on the central button TA_Z can lead directly to the primary selection level, see SPI column.
  • column SPI shows, with a different duration of the actuation, e.g. a key or by repeatedly pressing a key to get from one level to another and back, or to address different functions within a level.
  • the respectively addressed level and there the respectively addressed function can be shown on the DIS display, wherein an additional display V_RE can also be used for the feedback.
  • buttons and wheels allows, for example, parallel functions and multiple functions to be assigned to an input element.
  • buttons in particular the zapper cross and additional buttons, it being possible to proceed according to the multilevel concept of FIG. 15.
  • the relationships of the actuation of the key to key functions specified in the columns SPI, SPII, SPIII in FIG. 12 are only given as examples; a different assignment of key functions for the actuation of keys is of course possible.
  • FIG. 19 shows an operating unit BE which has several input fields TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z and TA_M (see also FIG. 16).
  • a computer RE processes the input from the control unit BE and represents a corresponding functional assignment FB1 or FB2 on the output unit DISP.
  • a high degree of flexibility is guaranteed since the input fields of the control unit BE can be differentiated and a labeling of these input fields is provided does not function as a device. This also eliminates the frequently used multiple assignments of input fields, which require plenty of practice for economical handling and always require visual contact with the respective input field.
  • the multiple assignments of the input fields TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z and TA_M are displayed on the DISP output unit.
  • 20 shows the output unit DISP a virtual device "electronic mailbox". Are on the functional assignments of the input units are shown to the output unit. The user can carry out a corresponding interaction without looking at the input fields.
  • Each input field can be identified by feeling and, based on the knowledge of the arrangement, operation is possible without looking at the control unit.
  • a virtual device is understood to mean a device that is only displayed electronically and is not necessarily designed as a single device with operating options.
  • Examples of virtual devices are a keyboard of a mobile phone that is displayed on the output unit, the electronic mailbox mentioned above or a navigation system.
  • the virtual devices are presented to the user uniformly via the output unit, and a selection of the individual device is also possible via the control unit.
  • the input field TA_Z can perform different functions on single actuation (single click) or double actuation within a predefinable period (double click).
  • the input fields TA_R, TA_L, TA_0 or TA_U are used to identify the next right, left, top or bottom object. With such a marking, the user becomes the current position of his input mark (Cursor) is displayed. For this purpose, the switch (or the corresponding object) just marked is preferably displayed with a different color, so that the user can see at a glance the position of his cursor (cursor).
  • the input field TA_Z corresponds to simple
  • the TA_M key is used for direct selection by voice input.
  • the input mark is also positioned by actuating the input fields TA_R, TA_L, TA_0 or TA_U, the input field TA_Z represents a zoom function.
  • direct navigation is also possible via voice input by speaking the desired name while pressing the TA_M key.
  • HTML Hyper Text Markup Language
  • a collection of HTML links corresponds to entries as in a telephone book, in which the input fields TA_L and TA_R can be used to page back and forth individually and the input fields TA_0 and TA_U can be used to skip a predeterminable number of HTML links (in both directions: forward and backwards).
  • the input field TA_Z is used again for selection with a single operation or to jump to the next higher menu level with a double operation within a predefinable period. Also, while that
  • Input field TA_M is pressed, an HTML link can be called directly. If it has been recognized by the speech recognizer, this is started.

Abstract

The invention relates to a control unit, consisting of input fields having cognitive features, by means of which it is possible to operate several devices without having to look at the control unit. An output unit displays the functional settings of the control unit visually and/or auditively through adequate optical means. This enables the control unit to operate as many devices and functions as desired. A voice recognition means that works together with the control unit makes it possible to select directly any given device and if necessary one of its functions through a voice input. The control unit is also suited for broader inputs.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Anordnung zur Bedienung mindestens eines GerätsMethod and arrangement for operating at least one device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Bedienung mindestens eines Geräts durch einen Rechner anhand einer Bedieneinheit, die mehrere Eingabefelder, die jeweils eine kognitive Eigenart aufweisen', umfaßt.The invention relates to a method and an arrangement for operating at least one device by means of a computer using an operating unit which comprises a plurality of input fields, each of which has a cognitive peculiarity.
Informationsanzeigesysteme für Personen oder Benutzer können vielfach verwendet werden. Ein Beispiel ist die Vermittlung von Informationen für den Fahrer eines Fahrzeuges, z.B. eines Kfz. Um den Fahrer mit Informationen z.B. über die Verkehrssituation zu informieren^, können elektronische Leit- und Informationssysteme am Armaturenbrett eines Kfz angebracht werden, wobei Einbaupositionen bevorzugt werden, die möglichst hoch, also nahe der Windschutzscheibe sind. Andere Geräte zur Informationsanzeige können mit einer Halterung oder einem Schwenkarm rechts vom Lenkrad bei LinksSteuerung möglichst hoch am Armaturenbrett befestigt werden. Alle diese Einbaumaßnahmen verlangen aber, daß der Fahrer den Blick von der Straße zum Informationsanzeigesystem lenkt. Außerdem muß er die Scharfeinstellung seines Auges von unendlich auf die kurze Distanz zum Anzeigesystem ändern. Alterssichtige benötigen dafür ggf. eine andere Brille. Im übrigen sind die Displays für die Anzeige meistens klein. Zukunf sstudien zeigen ein Großdisplay, das in der Nähe der Windschutzscheibe auf der Armaturenkonsole angebracht ist. Das Problem der unterschiedlichen Sehentfernung ist dann zwar reduziert, jedoch noch nicht völlig beseitigt. Zudem sind Großdisplays teuer.Information display systems for people or users can be widely used. One example is the provision of information for the driver of a vehicle, for example a motor vehicle. To inform the driver with information such as the traffic situation ^, electronic control and information systems can be a vehicle mounted on the dashboard, and installation positions are preferred, which are as high as possible, ie close to the windshield. Other devices for displaying information can be attached to the dashboard as high as possible with a bracket or a swivel arm to the right of the steering wheel with left-hand control. However, all of these installation measures require that the driver directs his gaze from the street to the information display system. He also has to change the focus of his eye from infinite to the short distance to the display system. The presbyopic may need different glasses. For the rest, the displays for the display are mostly small. Future studies show a large display that is attached to the dashboard near the windshield. The problem of different vision distances is then reduced, but not yet completely eliminated. Large displays are also expensive.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, ein Informationsanzeigesystem zu schaffen, das so plaziert werden kann, daß die Aufmerksamkeit der bedienenden Person nicht unnötig abgelenkt wird und die Bedienung sehr einfach ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, daß eine Bedienung mindestens eines Geräts mittels einer Bedieneinheit und/oder anhand von Spracheingabe ermöglicht.The problem underlying the invention is to provide an information display system that can be placed so that the operator's attention is not unnecessarily distracted and operation is very simple. Another object of the invention is to provide a Method and an arrangement to specify that at least one device can be operated by means of an operating unit and / or using voice input.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 gelöst .These objects are solved by the features of independent claims 1 and 7.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.Further developments of the invention also result from the dependent claims.
Es wird ein Verfahren zur Bedienung mindestens eines Geräts durch einen Rechner angegeben, wobei dazu eine Bedieneinheit, die mehrere Eingabefelder umfaßt, benutzt wird. Die Eingabefelder weisen jeweils eine kognitive Eigenart auf, so daß durch Fühlen des Eingabefeldes erkannt werden kann, um welches Eingabefeld es sich handelt. Dabei können Form des einzelnen Eingabefelds oder mindestens eine fühlbare Markierung, wie bei Schreibmaschinentastaturen, verwendet werden, um die kognitive Eigenart zu gewährleisten. Funktionale Belegungen, die bei herkömmlichen Eingabefeldern Tastenbeschriftungen entsprechen, werden auf einer Ausgabeeinheit dargestellt. Dadurch wird eine hohe Flexibilität der einzelnen Eingabefelder gewährleistet, da jedes Eingabefeld unbegrenzt viele funktionale Belegungen annehmen kann und weiterhin diese vielseitigen Möglichkeiten einfach durch Umprogrammierung der Darstellung auf der Ausgabeeinheit ökonomisch wahrgenommen werden können. Die Bedieneinheit stellt somit ein flexibel für unterschiedliche Anwendungen (Geräte) verwendbares Eingabewerkzeug dar. Auch Einstellmöglichkeiten des jeweils zu bedienenden Geräts werden auf der Ausgabeeinheit dargestellt. Die Bedienung des Geräts geschieht durch Betätigen der Eingabeeinheit, die der gewünschten vorgebbaren funktionalen Belegung für dieses Gerät in einer aktuellen Menüdarstellung entspricht . Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, mehrere Geräte mit der Bedieneinheit zu bedienen, wobei auch zwischen den Geräten mittels der Bedieneinheit gewählt wird.A method for operating at least one device by means of a computer is specified, an operating unit comprising several input fields being used for this. The input fields each have a cognitive peculiarity, so that by feeling the input field it can be recognized which input field it is. The shape of the individual input field or at least one tactile marking, as with typewriter keyboards, can be used to ensure the cognitive peculiarity. Functional assignments that correspond to key labels in conventional input fields are displayed on an output unit. This ensures a high level of flexibility for the individual input fields, since each input field can take on an unlimited number of functional assignments and these versatile options can still be economically perceived simply by reprogramming the display on the output unit. The operating unit thus represents an input tool that can be used flexibly for different applications (devices). Setting options of the respective device to be operated are also shown on the output unit. The device is operated by actuating the input unit, which corresponds to the desired predefinable functional assignment for this device in a current menu display. A development of the invention is more D evices with the operating unit to operate, which is also selected between the devices by means of the operating unit.
Eine anderer Weiterbildung besteht darin, mittels der Ausgabeeinheit visuelle und/oder auditive Information auszugeben.Another development consists in outputting visual and / or auditory information by means of the output unit.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung kann die Bedienung über Spracheingabe durchgeführt werden. Dazu werden Optionen für die Durchführung der Spracheingabe auf der Ausgabeeinheit dargestellt. Auch werden Einstellmöglichkeiten des Geräts auf der Ausgabeeinheit dargestellt. Die Bedienung erfolgt durch Spracheingabe der entsprechenden Option oder Einstellmöglichkeit.As part of an additional training, operation can be carried out via voice input. For this purpose, options for performing the voice input are shown on the output unit. Setting options of the device are also shown on the output unit. It is operated by voice input of the corresponding option or setting option.
Auch ist es eine Weiterbildung der Erfindung, die Ausgabeeinheit als ein Display oder ein Head-Up-Display auszugestalten .It is also a further development of the invention to design the output unit as a display or a head-up display.
Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß gerade in der Kombination von Betätigung der Bedieneinheit und Spracheingabe eine einfache und ökonomische Adressierung komplexer Bedienebenen erfolgen kann. So kann der Benutzer mit einfachen, direkten Sprachbefehlen ein Gerät und sogar eine Funktionalität des Geräts aufrufen, z.B. "Müller anrufen" . Es wird automatisch das Telefon als Gerät ausgewählt, die Funktion dieses Geräts ist "anrufen", die zu wählende Nummer ist die des Adressaten "Müller", die vorzugsweise gespeichert ist. Zusätzlich kann, falls mehrere Adressaten "Müller" in dem Adreßbuch gespeichert sind, mittels der Eingabeeinheit eine Auswahl des 'richtigen' Adressaten erfolgen. Es muß also nicht die Spracheingabe verwendet werden, wenn eine weitergehende Auswahl anhand des Bedienfelds Vorteile in der Art der Bedienung aufweist. Dabei wird auch die Tatsache ausgenutzt, daß Spracheingabe einfach und intuitiv erfolgen kann, jedoch aktives Wissen um die Art der Eingabe und den gewünschten Dienst voraussetzt. Die Bedieneinheit hingegen ermöglicht eine einfache Auswahl unter Begriffen und/oder Diensten, die nicht aktiv bekannt sein müssen, sondern durch die Anzeigeeinheit propagiert werden.It is an advantage of the invention that it is precisely in the combination of actuation of the operating unit and voice input that simple and economical addressing of complex operating levels can take place. The user can thus call up a device and even a functionality of the device with simple, direct voice commands, for example “call Müller”. The telephone is automatically selected as the device, the function of this device is "call", the number to be dialed is that of the addressee "Müller", which is preferably stored. In addition, if several "Müller" addressees are stored in the address book, the input unit can be used to select the "correct" addressee. Voice input does not have to be used if a more extensive selection using the control panel has advantages in terms of the type of operation. It also takes advantage of the fact that voice input can be simple and intuitive, but active knowledge of the type the input and the required service. The operating unit, on the other hand, enables simple selection among terms and / or services that do not have to be actively known, but are propagated by the display unit.
Dienste bezeichnen hierbei die über die Bedieneinheit wahrnehmbaren Funktionen (Geräte) . Ein Beispiel für einen Dienst ist "Telefonverbindung aufbauen" .Services designate the functions (devices) that can be perceived via the control unit. An example of a service is "Establish a telephone connection".
Bei dem Informationsanzeigesystem wird die der Person mitzuteilende Information auf einem Ausgabedisplay an einer Stelle erzeugt, die für die Benutzung unkritisch ist. Mit Hilfe erster und zweiter optischer Mittel kann dann die vom Ausgabedisplay erzeugte Darstellung der Information in die Blickrichtung des Anwenders eingespiegelt werden und gleichzeitig ein virtuelles Bild der Darstellung in Entfernung zum Anwender erzeugt werden. Schließlich wird zweckmäßigerweise eine Bedienanordnung vorgesehen, durch die die darzustellende Information einfach abrufbar ist.In the information display system, the information to be communicated to the person is generated on an output display at a location which is not critical for the use. With the aid of first and second optical means, the representation of the information generated by the output display can then be reflected in the direction of the user's gaze and at the same time a virtual image of the representation can be generated at a distance from the user. Finally, an operating arrangement is expediently provided, by means of which the information to be displayed can easily be called up.
Zweckmäßig ist es, daß das zweite optische Mittel eine in Blickrichtung des Anwenders angeordnete Scheibe ist, die z.B, sowieso vorhanden ist, wie dies bei einer Windschutzscheibe bei einem Kfz der Fall ist.It is expedient that the second optical means is a pane which is arranged in the direction of view of the user and which, for example, is present anyway, as is the case with a windshield in a motor vehicle.
Um das Blickfeld des Anwenders oder Fahrers möglichst wenig zu stören, ist es zweckmäßig, die Darstellungen der Information nahe der Unterkante bzw. der Oberkante oder senkrecht ausgerichtet am rechten oder linken Rand der Scheibe einzuspiegeln .In order to disturb the field of vision of the user or driver as little as possible, it is expedient to reflect the representations of the information near the lower edge or the upper edge or oriented vertically on the right or left edge of the pane.
Um den Ort der Einspiegelung der Information in die Scheibe und damit der Ort des virtuellen Bildes verstellbar zu machen, ist es zweckmäßig, das Ausgabedisplay ebenfalls verstellbar anzuordnen, bzw. das erste optische Mittel so zu realisieren, daß sie schwenkbar sind. Als erstes optisches Mittel kann dabei z.B. ein Hohlspiegel verwendet werden, der in Blickrichtung des Anwenders angeordnet ist und die Darstellung in Blickrichtung des Anwenders hin spiegelt und zudem schwenkbar ausgeführt sein kann, um den Ort des Entstehens des virtuellen Bildes einstellbar zu machen. Der Hohlspiegel kann dann so angeordnet sein, daß mit ihm das Ausgabedisplay verschließbar ist.In order to make the location of the information reflected in the pane and thus the location of the virtual image adjustable, it is expedient to arrange the output display also adjustable, or to implement the first optical means in such a way that it can be pivoted. A concave mirror, for example, can be used as the first optical means is arranged in the viewing direction of the user and reflects the display in the viewing direction of the user and can also be designed to be pivotable in order to make the location of the creation of the virtual image adjustable. The concave mirror can then be arranged so that the output display can be closed with it.
Das Ausgabedisplay kann derart betrieben werden, daß es eine aus mindestens zwei Teilbereichen bestehende Darstellung der Information erzeugt, von denen der eine Teilbereich keineThe output display can be operated in such a way that it generates a representation of the information consisting of at least two partial areas, of which one partial area does not
Interaktionsmöglichkeit mit dem Anwender anzeigt, der andere Teilbereich mit der Bedienanordnung ansprechbarer Aggregate bzw. Geräte zeigt.Interaction with the user indicates the other sub-area with the operating arrangement of accessible units or devices.
Dann kann das Ausgabedisplay über die Bedienanordnung von dem Anwender angesteuert werden und die dort angezeigte Information ausgewählt werden. Die Teilbereiche können Landkarten, Ausschnitte aus Landkarten oder mögliche Einstellungen der Bedienanordnungen darstellen. Dabei kann ein Teilbereich eine Landkarte und das virtuelle Bild ein wählbarer vergrößerter Ausschnitt der Landkarte und die Landkarte darstellen.The output display can then be controlled by the user via the operating arrangement and the information displayed there can be selected. The subareas can represent maps, sections of maps or possible settings of the operating arrangements. A partial area can represent a map and the virtual image a selectable enlarged section of the map and the map.
Es kann zweckmäßig sein, das zweite optische Mittel derart auszuführen, daß die virtuellen Bilder für mehr als eine Person erkennbar sind, wobei die Personen unabhängig voneinander die darzustellende Information mit der Bedienanordnung abrufen können. Es ist jedoch auch möglich, daß nur eine Person mit der Bedienanordnung die darzustellende Information abrufen kann und somit z.B. dem Fahrer eines Kfz die Information zuspielen kann, die er gerade benötigt, ohne daß der Fahrer die Bedienanordnung betätigen muß.It can be expedient to design the second optical means in such a way that the virtual images can be recognized by more than one person, the persons being able to call up the information to be displayed independently of one another with the operating arrangement. However, it is also possible that only one person can use the operating arrangement to call up the information to be displayed and thus e.g. the driver of a motor vehicle can pass on the information that he currently needs without the driver having to operate the operating arrangement.
Um die vom Ausgabedisplay abgegebenen Darstellungen immer in das Auge des Anwenders fallen zu lassen, ist es zweckmäßig, eine auf die Person ausgerichtete Videokamera vorzusehen, die den Ort der Augen der Person oder des Anwenders feststellt und verfolgt und das erste optische Mittel, z.B. den Hohlspiegel, entsprechend steuert.In order to always make the representations given by the output display fall into the eye of the user, it is expedient to provide a video camera which is aimed at the person and which determines and tracks the location of the eyes of the person or the user and controls the first optical means, for example the concave mirror, accordingly.
Für die Realisierung der Bedienanordnung gibt es unterschiedliche Lösungen. Als Bedienanordnung kann eine Bedieneinrichtung mit einem blind bedienbaren Navigator z.B. mit Bedienelementen und/oder mit Spracheingabemittel vorgesehen werden, und eine Rückmeldeanordnung, die die Bedienvorgänge quittiert und Hinweise für weitere, ausführbare Bedienschritte gibt.There are different solutions for implementing the operating arrangement. An operating device with a blind navigator, e.g. be provided with controls and / or with voice input means, and a feedback arrangement that acknowledges the operations and gives advice for further, executable operating steps.
Es könnte zweckmäßig sein, das Spracheingabemittel als Richtmikrophon auszuführen. Dann ist es zweckmäßig, die Richtkeule zur Befehlseingabe schwenkbar zu machen und immer auf den Mund des Anwenders, z.B. des Fahrers, auszurichten. Eine solche Bedienanordnung kann weiterhin so ausgeführt sein, daß eine auf die Person gerichtete Videokamera und eine Bilderkennungssoftware vorgesehen wird, durch die die Position des Mundes des Anwenders bestimmt wird und dementsprechend das Mikrophon so gesteuert wird, daß es immer auf den Mund des Anwenders ausgerichtet ist . Wenn die Bedienanordnung bei einem Kfz vorgesehen wird, ist es zweckmäßig, die Videokamera im Bereich der Windschutzscheibe anzuordnen und auf den Mund des Fahrers auszurichten um dementsprechend das Empfindlichkeitsmaximum der Richtcharakteristik des Mikrophons auf den Mund hin einzustellen.It could be useful to design the speech input device as a directional microphone. Then it is expedient to make the directional lobe pivotable for entering the command and always on the user's mouth, e.g. of the driver. Such an operating arrangement can furthermore be designed in such a way that a video camera and image recognition software directed towards the person are provided, by means of which the position of the mouth of the user is determined and accordingly the microphone is controlled so that it is always aimed at the mouth of the user . If the operating arrangement is provided in a motor vehicle, it is expedient to arrange the video camera in the region of the windshield and to align it with the driver's mouth in order to accordingly adjust the sensitivity maximum of the directional characteristic of the microphone towards the mouth.
Um das Blindbedienungskonzept wirksam auszuführen, ist eine Rückmeldeanordnung vorgesehen, die vorteilhafterweise eine akustische Sprachausgabe aufweist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß bei einer Mehrzahl von bedienbaren Geräten, z.B. einem Kfz und einem Telefon, eine virtuelle Abbildung des jeweils angesteuerten Gerätes auf einem Display vorgesehen ist . Die Rückmeldeanordnung kann neben der Sprachausgabe auch eine visuelle Anzeigevorrichtung aufweisen, wobei die visuelle Vorrichtung in der Bedieneinrichtung angeordnet sein kann, aber auch im bedienbaren Gerät . Mit der visuellen Anzeigevorrichtung können also die bedienbaren Geräte dargestellt werden aber auch vom Navigator bedienbare symbolisierte Bedienelemente der Bedieneinrichtung.In order to effectively implement the blind control concept, a feedback arrangement is provided which advantageously has an acoustic voice output. Furthermore, it is advantageous that in the case of a plurality of operable devices, for example a motor vehicle and a telephone, a virtual image of the respectively controlled device is provided on a display. T he feedback arrangement may also include a visual display device in addition to the speech output, wherein the visual device can be arranged in the operating device, but also in the operated device. The devices which can be operated can thus be represented with the visual display device, but also symbolized operating elements of the operating device which can be operated by the navigator.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die visuelle Anzeigevorrichtung die Bedienvorgänge an den Geräten dadurch darstellt, daß sich die symbolisierten Bedienelemente durch die Bedienung dynamisch ändern können. Die Bedieneinrichtung, die den Navigator aufweist, kann ein in der Hand haltbares Bediengerät sein, z.B. ein Handgerät zur Fernbedienung, das zusätzlich eine Chipkarte für Legitimationsfunktionen oder ähnliche Funktionen aufweisen kann.It is also advantageous if the visual display device represents the operating processes on the devices in that the symbolized operating elements can change dynamically as a result of the operation. The control device which has the navigator can be a handheld control device, e.g. a hand-held device for remote control, which can additionally have a chip card for legitimation functions or similar functions.
Besonders zweckmäßig ausgebildet ist ein derartiges zur Fernbedienung der bedienbaren Geräte verwendbares Handgerät dann, wenn die zur Bedienung erforderliche Software, die normalerweise in dem bedienbaren Gerät enthalten ist, automatisch in das Handgerät geladen wird, wenn dieses zum ersten Mal zur Ansteuerung des Gerätes verwendet wird.Such a handheld device that can be used for remote control of the operable devices is particularly expedient when the software required for operation, which is normally contained in the operable device, is automatically loaded into the handheld device when it is used for the first time to control the device.
Der Navigator der Bedieneinrichtung kann aber auch alsThe navigator of the operating device can also be used as
Bedienfeld ausgeführt werden, das in der Nähe der Handlage des Benutzers zweckmäßigerweise angeordnet wird. Diese Lösung ist besonders bei Verwendung in einem Kfz sinnvoll, da hier das Bedienfeld z.B. in das Lenkrad integriert werden kann.Control panel run, which is conveniently located near the hand position of the user. This solution is particularly useful when used in a motor vehicle, since here the control panel e.g. can be integrated into the steering wheel.
Weiterhin kann die Bedieneinrichtung ein Mikrophon mit Spracherkenner aufweisen, und somit die Bedienung mit Hilfe der Sprache ermöglichen. Zweckmäßig ist es dann, wenn der Spracherkenner unterschiedliche, an das zu bedienende Gerät angepaßte Sprachmodelle aufweist. Der im Navigator enthaltenen Bedienelemente ermöglichen vorteilhafterweise eine Bewegung in drei Dimensionen, die vom Bediener blind unterscheidbar sind. Als Bedienelemente können Tasten, Walzen, Räder und Drehknöpfe verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist eine solche Bedieneinrichtung mit Navigator, wenn dieser als Bedienelemente Tasten verwendet, und zwar eine Taste für Sprache und fünf binär arbeitenden Tasten, von denen vier Tasten zwei zueinander senkrechte Richtungstastenpaare bilden und die weitere Taste zur Bestätigung einer Auswahl verwendbar ist.Furthermore, the operating device can have a microphone with speech recognizer, and thus enable operation using speech. It is useful if the speech recognizer has different speech models adapted to the device to be operated. The control elements contained in the navigator advantageously allow movement in three dimensions that can be blindly distinguished by the operator. Buttons, rollers, wheels and rotary knobs can be used as operating elements. Such an operating device with a navigator is particularly advantageous if it uses buttons as the operating elements, namely a button for voice and five binary buttons, four of which form two mutually perpendicular directional button pairs and the further button can be used to confirm a selection.
Um mit den wenigen Bedienelementen eine Mehrzahl von Funktionen ausführen zu können, ist es vorteilhaft, zumindest teilweise Bedienelementen Mehrfachfunktionen zuzuordnen. Die Auswahl der Funktionen kann dann z.B. dadurch erreicht werden, daß eine Taste verschieden lang betätigt wird. Dann kann eine Zuordnung der Bedienelemente zu den Geräten so realisiert sein, daß ausgehend von einem angesteuerten Gerät je nach Anforderung in beliebige tiefer liegende Ebenen verzweigbar ist, wobei auf der obersten Ebene eine Liste der verfügbaren Geräte, in den unteren Ebenen Funktionen und Unterfunktionen dieser Geräte ansprechbar sind.In order to be able to carry out a plurality of functions with the few operating elements, it is advantageous to at least partially assign multiple functions to operating elements. The selection of functions can then e.g. can be achieved in that a key is pressed for different lengths. Then an assignment of the control elements to the devices can be realized in such a way that, starting from a controlled device, it is possible to branch to any lower level, depending on the requirement, with a list of the available devices on the top level and functions and subfunctions of these devices in the lower levels are responsive.
Besondere Vorteile der Bedienanordnung liegen darin, daß die Bedienvorgänge eine einfache Logik besitzen, nachvollziehbar auf die Bedienung mit wenigen Bedienelementen reduziert sind bzw. abgebildet werden können. Die Bedienung einer solchen generellen Eingabestruktur kann nach kurzer Einlernphase blind vorgenommen werden, wenn z.B. Tasten verwendet werden und diese markante, ertastbare Formen oder eine leicht imParticular advantages of the operating arrangement are that the operating processes have simple logic, are understandably reduced to operation with a few operating elements, or can be mapped. Such a general input structure can be operated blindly after a short learning phase, e.g. if Buttons are used and these distinctive, tactile shapes or an easy im
Kopf zu behaltende Anordnung besitzen und in vielen unterschiedlichen Situationen anwendbare und dennoch ähnlich bzw. analoge Wirkung zeigen. Die erforderliche Erfolgskontrolle wird über die Anzeige erreicht, die in erster Linie eine Sprachausgabe ist, jedoch unterstützt werden kann durch eine visuelle Anzeigevorrichtung. Das Bedienkonzept kombiniert somit einen intuitiv und blind bedienbaren Navigator zur Manipulation von Funktionen der Geräte bestehend z.B. aus einer Minimaltastatur oder einer Spracheingabe und der Rückmeldeanordnung, realisiert als akustische Sprachausgabe bzw. zusätzlich als visuelle Anzeigevorrichtung. Dabei werden Bedienungs- oder Benutzungsgesamtheiten eines oder mehrerer Geräte als virtuelle Geräte zusammengefaßt und symbolisch oder textuell auf einem Display dargestellt. Durch diese Aufteilung in virtuelle Geräte können mit einem Bediengerät mehrere physikalisch getrennte Geräte nacheinander bedient werden.Have head-to-head arrangement and have a usable, yet similar or analog effect in many different situations. The required success control is achieved via the display, which is primarily a speech output, but can be supported by a visual display device. The operating concept thus combines an intuitive and blind-operated navigator for manipulating the functions of the devices, consisting, for example, of a minimal keyboard or a voice input and the feedback arrangement, implemented as acoustic voice output or additionally as a visual display device. Operating or user populations of one or more devices are combined as virtual devices and shown symbolically or textually on a display. This division into virtual devices allows one physically separate device to be operated one after the other.
Anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert.The invention is further explained on the basis of exemplary embodiments which are shown in the figures.
Es zeigenShow it
Fig.l eine Ausführungsform des Informationsanzeigesystems bei Anwendung in einem Kfz als Beispiel, wobei Fig. la das geschlossene Informationsanzeigesystem und Fig. lb das Informationsanzeigesystems inFig.l an embodiment of the information display system when used in a motor vehicle as an example, wherein Fig. La the closed information display system and Fig. Lb the information display system in
Betriebsstellung darstellt, Fig.2 eine prinzipielle Darstellung desOperating position, Fig.2 is a schematic representation of the
Informationsanzeigesystems bei Anwendung bei einem Kfz von oben betrachtet, Fig.3 eine Prinzipdarstellung einesInformation display system when used in a motor vehicle viewed from above, Figure 3 is a schematic diagram of a
Informationsanzeigesystems mit Ausgabedisplay, erstem optischen Mittel und zweitem optischen Mittel, bei der angezeigt ist, wie die Darstellung in Blickrichtung des Anwenders eingespiegelt wird, Fig.4 eine Seitenansicht des Informationsanzeigesystems bei Erzeugung der virtuellen Bilder der Darstellungen an verschiedenen Stellen der Windschutzscheibe bei einem Kfz, Fig.5 und4 shows a side view of the information display system when the virtual images of the representations are generated at different locations on the windshield of a motor vehicle, Fig.5 and
Fig.6 weitere Orte, an denen virtuelle Bilder erzeugt werden können, Fig.7 ein Beispiel für den Fall, daß mehrere Personen gleichzeitig die virtuellen Bilder beobachten können, z.B. bei Anwendung in einem Kfz, Fig.8 ein Ausführungsbeispiel des Informationsanzeigesystems, bei dem das6 further locations where virtual images can be generated, 7 shows an example in the event that several people can observe the virtual images simultaneously, for example when used in a motor vehicle, FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the information display system in which the
Ausgabedisplay lenkbar angeordnet ist, Fig.9 eine mögliche Darstellung auf dem Ausgabedisplay und damit des virtuellen Bildes, das aus mehrerenOutput display is arranged steerable, Fig.9 is a possible representation on the output display and thus the virtual image, which consists of several
Teilbereichen besteht, Fig.10 eine mögliche Darstellung einer Landkarte als virtuelles Bild, Fig.11 ein prinzipielle Darstellung der Bedienanordnung, Fig.12 eine Ausführung der Bedieneinrichtung als Handgerät, Fig.13 eine zweite Ausführung der Bedieneinrichtung als Handgerät,10, a possible representation of a map as a virtual image, FIG. 11 a basic representation of the operating arrangement, FIG. 12 an embodiment of the operating device as a hand-held device, FIG. 13 a second embodiment of the operating device as a hand-held device,
Fig.14 ein Bild, das zeigt, wie die verschiedenenFig. 14 is a picture that shows how the different
Einstellungen ausgehend von einer oberen Ebene in untere Ebenen erfolgen können, Fig.15 eine zweite Darstellung des Mehrebenenkonzeptes, Fig.16 eine erste Ausführung des Navigators, Fig.17 undSettings can be made from an upper level to lower levels, Fig. 15 a second representation of the multi-level concept, Fig. 16 a first version of the navigator, Fig. 17 and
Fig.18 weitere Ausführungen des Navigators, Fig.19 ein Blockdiagramm, das ein Bedienkonzept für mindestens ein Gerät zeigtFig. 18 further versions of the navigator, Fig. 19 is a block diagram showing an operating concept for at least one device
Fig.20 ein Bild, das ein Bedienkonzept für mindestens einFig. 20 is an image showing an operating concept for at least one
Gerät zeigt .Device shows.
Das Informationsanzeigesystem nach Fig.la, lb, das als Beispiel die Anwendung in einem Kfz zeigt, weist ein Ausgabedisplay A-DIS auf, auf dem eine Darstellung der anzuzeigenden Information erzeugt wird, ein erstes optisches Mittel OPl, z.B. ein Hohlspiegel, mit dem vom Ausgabedisplay A-DIS abgegebene Lichtstrahlen in die Blickrichtung des Fahrers eingespiegelt werden, ein zweites optisches Mittel 0P2, realisiert z.B. als Scheibe WS, in der das virtuelle Bild der Darstellung erzeugt wird und Bedienanordnungen im Lenkrad LR, ausgeführt z.B. als Zappkreuz ZA oder als Handgerät HG. Weiterhin ist neben dem Rückspiegel RS eine Videokamera CA angeordnet und ein Mikrophon MIK. Mit Hilfe der Videokamera CA kann man z.B. die Lage des Mundes des Fahrers oder der Augen des Fahrers feststellen, um z.B. die Einspiegelung der Darstellungen in die Blickrichtung des Fahrers zu steuern oder um das Mikrophon MIK immer direkt auf den Mund des Fahrers auszurichten.The information display system according to Fig.la, lb, which shows the application in a motor vehicle as an example, has an output display A-DIS, on which a representation of the information to be displayed is generated, a first optical means OPl, for example a concave mirror, with which the Output display A-DIS light rays emitted are reflected in the driver's line of sight, a second optical means 0P2, implemented, for example, as a disk WS, in which the virtual image of the representation is generated and operating arrangements in the Steering wheel LR, designed for example as a Zappkreuz ZA or as a handheld device HG. Furthermore, a video camera CA and a microphone MIK are arranged next to the rearview mirror RS. With the help of the video camera CA you can, for example, determine the position of the driver's mouth or the driver's eyes, for example to control the reflection of the images in the driver's line of sight or to always align the microphone MIK directly to the driver's mouth.
Das Informationsanzeigesystem ist ausführlicher in Fig.2 und Fig.3 gezeigt. Nach Fig.2 ist das Ausgabedisplay A-DIS vor der Person PE, dem Fahrer, angeordnet und erzeugt Darstellungen der anzuzeigenden Information. Diese Darstellungen werden von dem ersten optischen Mittel OPl, z.B. einem Hohlspiegel, in die Blickrichtung des Fahrers projiziert und erscheinen auf dem zweiten optischen Mittel OP2 als virtuelles Bild der Darstellung. Das zweite optische Mittel ist im Ausführungsbeispiel als Windschutzscheibe WS realisier .The information display system is shown in greater detail in Figures 2 and 3. According to FIG. 2, the output display A-DIS is arranged in front of the person PE, the driver, and generates representations of the information to be displayed. These representations are provided by the first optical means OP1, e.g. a concave mirror, projected in the driver's line of sight and appear on the second optical means OP2 as a virtual image of the representation. In the exemplary embodiment, the second optical means is implemented as a windshield WS.
Fig.3 zeigt deutlicher wie z.B. das Ausgabedisplay realisiert werden kann. Dieses kann bestehen aus einem Display DP, z.B. einem Multi Spiegelchip, das mit Licht beleuchtet wird, das von einer Lampe LA stammt und das von einem Kondensor KO auf das Display DP gerichtet wird. Die Stellung der Lampe LA kann mit Hilfe von Stellmotoren MO verändert werden. Das vom Display DP ausgehende Licht wird mit Hilfe eines Objektives OB gebündelt, geht durch eine Beleuchtungslinse LI, weiterhin durch eine Mattscheibe MA zu dem ersten optischen Mittel OPl, z.B. einem Spiegelokuiar, und von dort in die Blickrichtung der Person PE, die die Darstellung als virtuelles Bild VIR z.B. in der Windschutzscheibe sieht.Fig. 3 shows more clearly how e.g. the output display can be realized. This can consist of a display DP, e.g. a multi mirror chip that is illuminated with light that comes from a lamp LA and that is directed by a condenser KO onto the display DP. The position of the lamp LA can be changed using servomotors MO. The light coming from the display DP is bundled with the aid of an objective OB, passes through an illuminating lens LI, and continues through a focusing screen MA to the first optical means OP1, e.g. a mirror ocular, and from there in the line of sight of the person PE, who displays the image as a virtual image VIR e.g. looks in the windshield.
Der Ort, an dem die virtuellen Bilder VIR mit Hilfe des zweiten optischen Mittels erzeugt werden, kann entsprechend Fig.4 und Fig.5 am oberen Rand oder am unteren Rand der Windschutzscheibe WS sein, wobei der unterschiedliche Ort der virtuellen Bilder durch eine unterschiedliche Lage des ersten optischen Mittels OPl, z.B. des Hohlspiegels, festgelegt wird. Ebenso ist es nach Fig.6 möglich, das virtuelle Bild am seitlichen Rand der Windschutzscheibe zu erzeugen, wiederum verursacht durch die Lage und die Anordnung des ersten optischen Mittels OPl.The location at which the virtual images VIR are generated with the aid of the second optical means can, according to FIGS. 4 and 5, be at the upper edge or at the lower edge of the windshield WS, the different location of the virtual images is determined by a different position of the first optical means OP1, for example the concave mirror. 6, it is also possible to generate the virtual image on the side edge of the windshield, again caused by the position and arrangement of the first optical means OP1.
Es kann zweckmäßig sein, daß nicht nur eine Person das virtuelle Bild betrachten kann, sondern mehrere Personen. Ein Beispiel zeigt Fig.7, bei dem zwei Personen virtuelle Bilder, die z.B. in der Windschutzscheibe eines Kfz erzeugt werden, beobachten können. Dabei ist es möglich, für jede Person ein eigenes virtuelles Bild einer Darstellung einer Information zu erzeugen oder gesteuert von einer Person ein virtuelles Bild für beide Personen. Damit ist es möglich, daß z.B. der Beifahrer mit einer Bedienanordnung die Information für den Fahrer abruft, so daß der Fahrer mit der Bedienung des Informationsanzeigesystems nicht belastet wird.It can be useful that not only one person can view the virtual image, but several people. An example is shown in Fig. 7, in which two people have virtual images, e.g. generated in the windshield of a motor vehicle. It is possible to generate a separate virtual image of a representation of information for each person or, under the control of one person, a virtual image for both persons. It is possible that e.g. the front passenger calls up the information for the driver with an operating arrangement, so that the driver is not burdened with the operation of the information display system.
Ein weiters Ausführungsbeispiel, mit dem unterschiedliche Stellen des virtuellen Bildes erzeugbar sind, zeigt Fig.8. Hier ist das Ausgabedisplay DIS schwenkbar angeordnet, mit der Folge, daß an verschiedenen Stellen z.B. der Windschutzscheibe WS virtuelle Bilder entstehen können.A further exemplary embodiment, with which different locations of the virtual image can be generated, is shown in FIG. 8. Here the output display DIS is pivoted, with the result that e.g. the WS windshield can create virtual images.
Das erste optische Mittel kann z.B. ein Spiegel sein, ein Hohlspiegel, es kann aber auch Teil der Windschutzscheibe WS sein, die dann entsprechend verspiegelt sein muß. Das erste optische Mittel muß auf jeden Fall ein Mittel sein, durch das die vom Ausgabedisplay ausgehenden Lichtstrahlen in die Blickrichtung der Person eingespiegelt wird und zudem teiltransparent ausgeführt sein, so daß ein virtuelles Bild für die Person erzeugt werden kann.The first optical means can e.g. be a mirror, a concave mirror, but it can also be part of the windshield WS, which must then be mirrored accordingly. The first optical means must in any case be a means by which the light rays emanating from the output display are reflected in the direction of the person's gaze and must also be partially transparent so that a virtual image can be created for the person.
Fig. zeigt wie vom Ausgabedisplay erzeugte Darstellungen aussehen können. Eine solche Darstellung einer Information kann aus verschiedenen Teilbereichen TB bestehen. Ein erster Teilbereich TBl kann ein Ausschnitt aus einer Landkarte darstellen, ein zweiter Teilbereich TB2 mehrere bedienbare Geräte zeigen, und ein dritter Teilbereich TB3 einen Ausschnitt einer Straße mit Richtungsanzeigen und Wegweiser darstellen. Die Landkarte kann z.B. so als virtuelles Bild erzeugt werden, wie es in Fig.10 gezeigt ist. Dort wird zunächst die Landkarte als Kugelkarte dargestellt und mit Hilfe einer Lupe LP ein zentraler Bereich dieser Karte vergrößert gezeigt.Fig. Shows what representations generated by the output display can look like. Such a display of information can consist of different sub-areas TB. A first one Partial area TB1 can represent a section of a map, a second partial area TB2 show several operable devices, and a third partial area TB3 represent a section of a street with directional indicators and signposts. The map can be generated as a virtual image, for example, as shown in FIG. There the map is first shown as a spherical map and, with the aid of a magnifying glass LP, a central area of this map is shown enlarged.
Fig.11 zeigt allgemein eine Anordnung zur Bedienung mehrerer Geräte G(I) bis G(n), z.B. eines Kfz und eines Telefons oder auch sonstiger Geräte oder Aggregate von Geräten oder deren Funktionen. Die Bedienanordnung für diese Geräte G ist mit BEA bezeichnet. Die Anordnung BEA ermöglicht die virtuelleFig. 11 generally shows an arrangement for operating several devices G (I) to G (n), e.g. a motor vehicle and a telephone or other devices or aggregates of devices or their functions. The operating arrangement for these devices G is designated BEA. The BEA arrangement enables the virtual
Abbildung eines gerade angesteuerten Gerätes in einem Display DIS und weist eine Rückmeldeanordnung RE auf, zusätzlich die Bedieneinrichtung BD, die einen Navigator (nicht dargestellt) enthält. Eines der Geräte G(I) bis G(n) kann dadurch ausgewählt werden, daß die Bedieneinrichtung BD entsprechend bedient wird. Ist ein Gerät angesteuert worden, z.B. das Gerät G(I), dann wird es auf dem Display DIS dargestellt und die Auswahl des Gerätes wird über die Rückmeldeeinrichtung RE dem Anwender mitgeteilt .Illustration of a device that is currently being controlled in a display DIS and has a feedback arrangement RE, in addition the operating device BD, which contains a navigator (not shown). One of the devices G (I) to G (n) can be selected by operating the operating device BD accordingly. If a device has been activated, e.g. the device G (I), then it is shown on the display DIS and the selection of the device is communicated to the user via the feedback device RE.
Eine mögliche Ausführung der Bedieneinrichtung BEA kann der Fig.12 entnommen werden. Dort ist die Bedieneinrichtung als Handgerät HG realisiert. Es ist zu erkennen, daß das Display DIS als Beispiel die Auswahl von verschiedenen Fernsehsendern ermöglicht, die dort virtuell als Text dargestellt sind.A possible embodiment of the operating device BEA can be seen in FIG. There the operating device is implemented as a handheld device HG. It can be seen that the display DIS, as an example, enables the selection of various television channels which are shown virtually as text there.
Weiterhin ist eine Bedieneinrichtung BD vorgesehen, die aus Tasten TA und einem sog. Zappkreuz ZA besteht. Die Tasten TA, insbesondere aber das Zappkreuz ZA, sind dann der Navigator NV, mit dem unter den Geräten ausgewählt werden kann. Die Verbindung mit den Geräten kann über Infrarotstrahlen oder über sonstige Fernbedienungsverfahren hergestellt werden. In Fig.12 ist beispielhaft auf GSM/DECT-Verfahren hingewiesen. Das Handgerät der Fig.12 ermöglicht zudem eine Eingabe mit Hilfe eines Mikrophones MI, so daß auch ohne Tasten eine Bedienung der Geräte möglich ist. Die Rückmeldeanordnung, ein Hörer, ist mit H_RE bezeichnet. Wenn das entsprechende Gerät angesteuert worden ist, kann dieses auf dem Display DIS dargestellt werden und zusätzlich mit Hilfe der Rückmeldeanordnung RE das angesteuerte Gerät akustisch gemeldet werden.Furthermore, an operating device BD is provided, which consists of buttons TA and a so-called Zappkreuz ZA. The TA buttons, but in particular the ZA cross, are then the Navigator NV, which can be used to select from the devices. The connection to the devices can be established using infrared rays or other remote control methods. In FIG. 12, the GSM / DECT method is exemplified. The handheld device of FIG. 12 also enables input using a MI microphone, so that the devices can be operated even without keys. The feedback arrangement, a handset, is labeled H_RE. If the corresponding device has been activated, this can be shown on the DIS display and the activated device can also be acoustically reported using the feedback arrangement RE.
Eine weitere Ausführung eines Handgerätes HG zeigt Fig.13. Hier ist ebenfalls ein Display DIS vorgesehen, als Navigator der Bedieneinrichtung ein Zappkreuz ZA und Rückmeldeanordnungen RE, die neben einem Hörer H_RE zusätzlich eine visuelle Anzeigeeinrichtung V_RE enthalten kann. Zur Eingabe der Bedienvorgänge kann ebenfalls ein Mikrophon MI verwendet werden, so daß auf das Zappkreuz auch verzichtet werden könnte.Another embodiment of a handheld device HG is shown in FIG. 13. A display DIS is also provided here, as a navigator of the operating device a zapper cross ZA and feedback arrangements RE, which in addition to a handset H_RE can also contain a visual display device V_RE. A microphone MI can also be used to enter the operating procedures, so that the zapper could also be dispensed with.
Ein Aufbau eines Zappkreuzes ZA zeigt Fig.16. Hier ist erkennbar, daß mit fünf Tasten die Bedienung der Geräte vorgenommen werden kann, wobei zwei Tastenpaare TA_R, TA_L bzw. TA_0, TA_U senkrecht zueinander liegen und eine Taste TA_Z zentral innerhalb der beiden Tastenpaare liegt. Mit dem Tastenpaar TA_0, TA_U kann z.B. eines der Geräte ausgewählt werden, die auf dem Display DIS in Fig.13 gezeigt sind. Mit Hilfe des Tastenpaares TA_R, TA_L können z.B. Funktionen ausgewählt werden. Die Bestätigung der Eingabe erfolgt mit der zentralen Taste TA_Z .A structure of a Zappkreuzes ZA shows Fig. 16. It can be seen here that the devices can be operated with five keys, two key pairs TA_R, TA_L or TA_0, TA_U lying perpendicular to one another and a key TA_Z lying centrally within the two key pairs. With the button pair TA_0, TA_U e.g. selected one of the devices shown on the DIS display in Fig. 13. With the help of the pair of buttons TA_R, TA_L e.g. Functions can be selected. The entry is confirmed with the central key TA_Z.
Die Fig.16 zeigt, daß zusätzlich noch eine weitere Taste TA_M neben dem Zappkreuz vorgesehen werden kann, mit der z.B. eine Spracheingabe über das Mikrophon MI eingeschaltet werden kann. Die weitere Taste TA_M kann auch an anderer Stelle angeordnet werden, s. Fig.13. Fig.14 zeigt, daß mit dem Handgerät verschiedene Einstellungen möglich sind, wobei von einer oberen Ebene, die in Fig.13 den einzelnen Geräten zugeordnet ist, in untere Ebenen von Funktionen und Unterfunktionen eines ausgewählten Gerätes übergegangen werden kann. Das Beispiel der Fig.14 geht z.B. davon aus, daß ein fotografisches Gerät mit der Bedienanordnung bedient wird. In diesem Fall kann mit dem Handgerät in dem Display DIS angezeigt werden, was mit dem fotografischen Gerät gemacht werden soll, z.B. eine Fotographie wiedergegeben werden soll . Die Einstellung des Handgerätes erfolgt mit dem Zappkreuz ZA und zwar z.B. mit der Taste TA_U. Das darzustellende Foto wird auf dem Display DIS angezeigt. Mit dem Zappkreuz können nun weitere Einstellungen ausgelöst werden. Z.B. kann über die Taste TA_R des Zappkreuzes die Helligkeit eingestellt werden, was dann auf dem Display V_RE angezeigt wird. Oder es kann eine Sonderfunktion eingestellt werden, nämlich das Überspielen eines Fotos durch eine andere Taste des Zappkreuzes . In Fig.14 sind dabei drei Einstellungen I bis III dargestellt und gezeigt, wie diese erreicht werden können. Die Auswahl der einzelnen Funktionen können selbstverständlich auch durch Sprache über das Mikrophon MI erfolgen.Fig. 16 shows that a further key TA_M can also be provided next to the zapper cross, with which, for example, a voice input can be switched on via the microphone MI. The further key TA_M can also be arranged elsewhere, see Fig. 13. Fig. 14 shows that various settings are possible with the hand-held device, it being possible to change from an upper level, which is assigned to the individual devices in Fig. 13, to lower levels of functions and sub-functions of a selected device. The example in FIG. 14 assumes, for example, that a photographic device is operated with the operating arrangement. In this case, the handheld device can show in the DIS display what is to be done with the photographic device, for example a photograph is to be reproduced. The handheld device is set using the ZA cross, for example using the TA_U key. The photo to be displayed is shown on the DIS display. Additional settings can now be triggered with the zapper cross. For example, the brightness can be set using the TA_R key on the cross, which is then shown on the V_RE display. Or a special function can be set, namely the dubbing of a photo with another button on the zapper. 14 shows three settings I to III and shows how these can be achieved. Of course, the individual functions can also be selected by voice using the MI microphone.
Ein weiteres Beispiel des Mehrebenenkonzeptes ist aus Fig.15 entnehmbar. Hier ist die Bedienanordnung in vier verschiedenen Einstellungen gezeigt. In der ersten Einstellung I wird auf dem Display DIS angezeigt, welche Geräte auswählbar sind. Mit Hilfe des Zappkreuzes, z.B. der Taste TA_U, kann das Gerät "Fernsehen" ausgewählt werden und zwar durch Drücken der zentralen Taste TA_Z . Wenn das Gerät "Fernsehen" ausgewählt worden ist, dann erscheint auf dem Display DIS eine Auflistung der ansprechbaren Sender und auf dem Display V_RE das ausgewählte Gerät. Z.B. mit Hilfe der Tasten TA_R, TA_L kann einer der Sender, z.B. das ZDF, nach Bestätigung durch die zentrale Taste TA_Z ausgewählt werden. Diese Einstellung zeigt II. Schließlich kann eine Spezialfunktion gewählt werden durch Betätigung des Zappkreuzes oder einer zusätzlichen Taste. Solche Spezialfunktionen sind in der Einstellung III gezeigt. Aus den in dem Display DIS angegebenen Funktionen kann über das Zappkreuz eine Funktion ausgewählt werden, die sich aus Einstellung IV ergibt.Another example of the multi-level concept can be seen in FIG. 15. Here the operating arrangement is shown in four different settings. In the first setting I, the DIS display shows which devices can be selected. With the help of the zapper, for example the TA_U key, the "television" device can be selected by pressing the central TA_Z key. If the "TV" device has been selected, a list of the addressable stations appears on the DIS display and the selected device appears on the V_RE display. For example, using the TA_R, TA_L buttons, one of the stations, for example the ZDF, can be selected after confirmation by the central TA_Z button. This setting shows II. Finally, a special function can be selected by pressing the cross or an additional button. Such special functions are shown in setting III. A function that results from setting IV can be selected from the functions shown in the DIS display using the cross zapper.
Das Mehrebenenkonzept nach Fig.15 zeigt somit den Weg von der Auswahl eines Gerätes zur Auswahl einer Spezialfunktion, die mit dem ausgewählten Gerät ausgeführt werden soll. DieThe multilevel concept according to Fig. 15 thus shows the way from the selection of a device to the selection of a special function that is to be carried out with the selected device. The
Auswahl erfolgt jeweils über das Zappkreuz ZA und zwar mit den Tastenpaaren und Bestätigung durch die zentralen Taste TA_Z . Alle Auswahlvorgänge können selbstverständlich auch mit Hilfe einer Spracheingabe über das Mikrophon MI erfolgen.The selection is made using the Zappcross ZA and with the key pairs and confirmed by the central key TA_Z. All selection processes can of course also be carried out with the aid of a voice input via the microphone MI.
Wie die Figuren zeigen, wird eine akustische Erfolgskontrolle H_RE verwendet, die ergänzt werden kann durch eine visuelle Erfolgskontrolle V_RE . Weiterhin ist über das Mikrophon MI möglich, eine Bedieneingabe mit Sprache zu realisieren. Der Navigator kommt aus mit einem Minimalkonzept von leicht merkbaren haptischen Eingabeelementen, nämlich Tasten. Es ist dabei ausreichend, sechs leicht erlernbare und durch den Tastsinn unterscheidbare Bedienelemente zu verwenden.As the figures show, an acoustic success control H_RE is used, which can be supplemented by a visual success control V_RE. It is also possible to use the MI microphone to implement operator input with voice. The Navigator comes with a minimal concept of easy-to-remember haptic input elements, namely buttons. It is sufficient to use six easy-to-learn controls that can be distinguished by the sense of touch.
Weiterhin zeigen die Figuren, daß die Gesamtheit der Geräte mit ihren Funktionen dadurch leichter bedient werden kann, daß der Bedienaufwand in Teilaufgaben zerlegt wird. Für die Teilaufgaben werden anschauliche visuelle Bedienszenen auf dem Display DIS dargestellt und weiterhin nur gezeigt, was im Augenblick der Bedienung erforderlich ist.Furthermore, the figures show that the entirety of the devices with their functions can be operated more easily in that the operating effort is broken down into subtasks. For the subtasks, clear visual operating scenes are shown on the DIS display and continue to only show what is required at the moment of operation.
Wie Fig.16 zeigt, kommt der Navigator NA mit drei kognitiven Dimensionen aus, die mit den Bedienelementen, den Tasten, auswählbar sind. Dabei können unterschieden werden eine xy- Ebene der Darstellung virtueller Geräte und der tabellarischen Darstellung von Parametern, die Tiefengliederung oder Detaillierung nach dem hierarchischen Prinzip, und die Erinnerungsfolge der zeitlichen Abfolge der bearbeiteten und zu bearbeitenden Vorgänge. Z.B. kann die visuelle Dimension, die xy-Ebene, den Tastenpaaren TA_R, TA_L bzw. TA_O, TA_U zugeordnet werden, das Vordringen in die Detailierungstiefe kann mit der zentralen Taste TA_Z erreicht werden, wobei der Weg zurück durch eine entsprechend lange Betätigung dieser zentralen Taste TA_Z erreicht werden kann. Die Tiefenerschließung oder -detaillierung erfolgt dabei nach dem Mehrebenenkonzept, das in Fig.15 gezeigt ist. Schließlich kann die zeitliche Benutzungsfolge oder Erinnerungsfolge ebenfalls z.B. durch das waagrechte Tastenpaar TA_L, TA_R erreicht werden. Mit Hilfe der Sprache ist es allein oder zusätzlich möglich, mit einer Kette von Schlüsselwörtern oder sogar einem einzigen benutzerdefinierten Spezialwort direkt mehrere dieser Ebenen zu durchlaufen und ohne manuelle Navigation an das Ziel zu gelangen .As Fig. 16 shows, the Navigator NA manages with three cognitive dimensions, which can be selected with the control elements, the buttons. A distinction can be made between an xy level of the representation of virtual devices and the tabular representation of parameters, the leveling or detailing according to the hierarchical Principle, and the memory sequence of the temporal sequence of the processed and to be processed processes. For example, the visual dimension, the xy plane, can be assigned to the key pairs TA_R, TA_L or TA_O, TA_U, the penetration into the depth of detail can be achieved with the central key TA_Z, the way back by pressing this central key for a correspondingly long time TA_Z can be reached. The depth indexing or detailing is based on the multi-level concept shown in Fig. 15. Finally, the chronological sequence of use or the sequence of reminders can also be achieved, for example, using the horizontal button pair TA_L, TA_R. With the help of the language, it is possible, alone or additionally, to go through several of these levels directly with a chain of keywords or even a single user-defined special word and to reach the destination without manual navigation.
Die Bedienung ohne Sichtkontakt wird ermöglicht durch die sprachliche Rückmeldung. Als Navigator ist es zweckmäßig, das Zappkreuz gem. Fig.16 zu verwenden, da man hier mit den minimal erforderlichen sechs Werkzeugen oder Tasten auskommt. Obwohl diese geringe Zahl von Bedienelementen als zu gering für die Vielzahl der Bedienaufgaben erscheint, ist sie für das erfindungsgemäße Bedienkonzept ausreichend. Erfindungsgemäß können nämlich diesen sechs Grundbedienelementen Mehrfachfunktionen zugeordnet werden, wie dies in den Figuren gezeigt ist. Die Mehrfachfunktionen können so gewählt werden, daß den haptischen Bedienelementen eine wiederkehrende Bedeutung in unterschiedlichen Bediensituationen zugeordnet wird.Operation without visual contact is made possible by voice feedback. As a navigator, it is advisable to use the cross zapp. Fig.16 to use, since you get by with the minimum required six tools or buttons. Although this small number of operating elements appears to be too small for the multitude of operating tasks, it is sufficient for the operating concept according to the invention. According to the invention, multiple functions can be assigned to these six basic operating elements, as shown in the figures. The multiple functions can be selected so that the haptic controls are assigned a recurring meaning in different operating situations.
Wie die Fig.12 bis 15 zeigen, können auf dem Display DIS der obersten Ebene oder Primärebene mehrere unterschiedliche reale oder virtuelle Geräte aufgelistet werden, z.B. durch Text oder symbolisch durch ein Icon, und z.B. mittels eines senkrechten Tastenpaares TA_0, TA_U durchgetastet und mittels der zentralen Taste TA_Z ausgelöst werden. Mit der zentralen Taste wird also eine neue Bedienebene, die Geräteebene, erreicht .As shown in FIGS. 12 to 15, several different real or virtual devices can be listed on the display DIS of the top level or primary level, for example by text or symbolically by an icon, and for example scanned by means of a vertical pair of buttons TA_0, TA_U and by means of the central key TA_Z can be triggered. With the central button, a new operating level, the device level, is reached.
Auf dem Display DIS auf der Geräteebene kann auch das jeweilige Gerät mit seinen Bedienorganen veranschaulicht werden, wobei das waagrechte Tastenpaar für das Bedienen einer wichtigen spezifischen Funktion, wie z.B. Lautstärke, benutzt werden kann und das senkrechte Tastenpaar hauptsächlich für das Durchschalten von Textfeldern wie z.B. TV-Kanäle, Telefonteilnehmer, und mit der Zentraltaste TA_Z die Auswahl der entsprechenden Funktion erfolgt . Seltener benötigte Sonderfunktionen werden z.B. über einen einheitlichen Bedienschritt Doppelklick erschlossen, wie das z.B. in Fig.12, linke Spalte SPI, gezeigt ist. Mit der zentralen Taste TA_Z gelangt man z.B. jeweils in eine neue Geräteebene, wobei der Rücksprung z.B. mit einer langen Betätigung der zentralen Taste TA_Z erfolgt, s. Spalte SPI. Z.B. kann ein Doppelklick auf die zentrale Taste TA_Z direkt auf die primäre Auswahlebene führen, s. Spalte SPI.The respective device with its controls can be illustrated on the DIS display on the device level, the horizontal pair of buttons for operating an important specific function, e.g. Volume, can be used and the vertical pair of buttons mainly for switching text fields such as TV channels, telephone subscribers, and the central function TA_Z is used to select the corresponding function. Special functions that are required less often are e.g. accessible via a single operating step, such as e.g. in Fig. 12, left column SPI. With the central key TA_Z you can e.g. each to a new device level, with the return e.g. with a long press on the central key TA_Z, see SPI column. For example, a double click on the central button TA_Z can lead directly to the primary selection level, see SPI column.
Somit ist es möglich, wie Fig.12, Spalte SPI, zeigt, mit einer verschiedenen Dauer der Betätigung, z.B. einer Taste oder mit mehrmaligen Bedienen einer Taste, von einer Ebene zu einer anderen gelangen und zurück, bzw. unterschiedliche Funktionen innerhalb einer Ebene anzusprechen. Die jeweils angesprochene Ebene und dort die jeweils angesprochene Funktion kann auf dem Display DIS gezeigt werden, wobei für die Rückmeldung auch ein zusätzliches Display V_RE verwendet werden kann.Thus it is possible, as Fig. 12, column SPI shows, with a different duration of the actuation, e.g. a key or by repeatedly pressing a key to get from one level to another and back, or to address different functions within a level. The respectively addressed level and there the respectively addressed function can be shown on the DIS display, wherein an additional display V_RE can also be used for the feedback.
Neben der Realisierung des Navigators durch das Zappkreuz kann es selbstverständlich auch andere Realisierungen geben, wie dies z.B. die Fig.17 und Fig.18 zeigt. So können z.B. Drehknöpfe, Räder, Walzen, Steuerknüppel oder ähnliche Bedienelemente verwendet werden. Auch bei diesen Realisierungen des Navigators lassen sich Funktionen gemäß dem Mehrebenenkonzept nach Fig.14 ausführen. Durch eine Kombination von Tasten und Rädern können z.B. Parallelfunktionen, Mehrfachfunktionen einem Eingabeelement zugeordnet werden.In addition to the implementation of the navigator using the cross, there can of course also be other implementations, as shown, for example, in FIGS. 17 and 18. For example, knobs, wheels, rollers, control sticks or similar controls can be used. Functions can also be implemented in these implementations of the navigator execute the multi-level concept according to Fig. 14. A combination of buttons and wheels allows, for example, parallel functions and multiple functions to be assigned to an input element.
Fig.12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie mit Betätigung von Tasten, insbesondere des Zappkreuzes und zusätzlichen Tasten, die Auswahl von Geräten und unterschiedlichen Funktionen dieser Geräte erfolgen kann, wobei nach dem Mehrebenenkonzept der Fig.15 vorgegangen werden kann. Die in Fig.12 in den Spalten SPI, SPII, SPIII angegebenen Beziehungen der Betätigung der Taste zu Tastenfunktionen sind nur beispielhaft aufgeführt, eine andere Zuordnung von Tastenfunktionen zur Betätigung von Tasten ist selbstverständlich möglich.12 shows an exemplary embodiment of how devices and different functions of these devices can be selected by pressing buttons, in particular the zapper cross and additional buttons, it being possible to proceed according to the multilevel concept of FIG. 15. The relationships of the actuation of the key to key functions specified in the columns SPI, SPII, SPIII in FIG. 12 are only given as examples; a different assignment of key functions for the actuation of keys is of course possible.
In Fig.19 ist eine Bedieneinheit BE dargestellt, die mehrere Eingabefelder TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z und TA_M aufweist (siehe auch Fig.16) . Ein Rechner RE verarbeitet die Eingabe von der Bedieneinheit BE und stellt eine entsprechende funktionale Belegung FBl oder FB2 auf der Ausgabeeinheit DISP dar. Es wird ein hohes Maß an Flexibilität gewährleistet, da die Eingabefelder der Bedieneinheit BE fühlbar unterschieden werden können und eine Beschriftung dieser Eingabefelder mit einer Gerätefunktion unterbleibt. Damit entfallen auch die häufig benutzten Mehrfachbelegungen von Eingabefeldern, die reichlich Übung für einen ökonomischen Umgang voraussetzen und stets einen visuellen Kontakt mit dem jeweiligen Eingabefeld erfordern.FIG. 19 shows an operating unit BE which has several input fields TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z and TA_M (see also FIG. 16). A computer RE processes the input from the control unit BE and represents a corresponding functional assignment FB1 or FB2 on the output unit DISP. A high degree of flexibility is guaranteed since the input fields of the control unit BE can be differentiated and a labeling of these input fields is provided does not function as a device. This also eliminates the frequently used multiple assignments of input fields, which require plenty of practice for economical handling and always require visual contact with the respective input field.
Das Zusammenspiel von funktionalen Belegungen mit geräteabhängigen Optionen ist in Fig.20 näher skizziert.The interaction of functional assignments with device-dependent options is outlined in Fig. 20.
Die Mehrfachbelegungen der Eingabefelder TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z und TA_M werden auf der Ausgabeeinheit DISP dargestellt. In Fig.20 zeigt die Ausgabeeinheit DISP ein virtuelles Gerät "elektronischer Briefkasten" . Dabei sind auf der Ausgabeeinheit die funktionalen Belegungen der Eingabeeinheiten dargestellt. Der Benutzer kann ohne Blick auf die Eingabefelder eine entsprechende Interaktion durchführen. Jedes Eingabefeld kann durch Fühlen identifiziert werden und aus dem Wissen um die Anordnung ist eine Bedienung ohne Blick auf die Bedienungseinheit möglich.The multiple assignments of the input fields TA_O, TA_R, TA_U, TA_L, TA_Z and TA_M are displayed on the DISP output unit. 20 shows the output unit DISP a virtual device "electronic mailbox". Are on the functional assignments of the input units are shown to the output unit. The user can carry out a corresponding interaction without looking at the input fields. Each input field can be identified by feeling and, based on the knowledge of the arrangement, operation is possible without looking at the control unit.
In Fig.20 wird ferner gezeigt, wie die einzelnen Eingabefelder belegt sein können, abhängig von einer Darstellung, die durch unterschiedliche virtuelle Geräte begründet sein kann.20 also shows how the individual input fields can be occupied, depending on a representation that can be based on different virtual devices.
Unter einem virtuellen Gerät wird dabei ein Gerät verstanden, das nur elektronisch angezeigt wird, nicht notwendigerweise als einzelnes Gerät mit Bedienoptionen ausgeführt ist. Beispiele für virtuelle Geräte sind eine Tastatur eines Mobiltelefons, die auf der Ausgabeeinheit eingeblendet wird, der oben erwähnte elektronische Briefkasten oder ein Navigationssystem. Dabei werden die virtuellen Geräte dem Benutzer einheitlich über die Ausgabeeinheit dargestellt, eine Auswahl des einzelnen Geräts ist auch über die Bedieneinheit möglich.A virtual device is understood to mean a device that is only displayed electronically and is not necessarily designed as a single device with operating options. Examples of virtual devices are a keyboard of a mobile phone that is displayed on the output unit, the electronic mailbox mentioned above or a navigation system. The virtual devices are presented to the user uniformly via the output unit, and a selection of the individual device is also possible via the control unit.
Das Eingabefeld TA_Z kann auf einzelne Betätigung (einfacher Klick) oder doppelte Betätigung innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums (Doppelklick) unterschiedliche Funktionen ausführen.The input field TA_Z can perform different functions on single actuation (single click) or double actuation within a predefinable period (double click).
Nachfolgend werden abhängig von auf der Ausgabeeinheit dargestellten Komponenten mögliche mit den Eingabefeldern assoziierte Funktionen beschrieben.Depending on the components displayed on the output unit, possible functions associated with the input fields are described below.
Werden Objekte oder Schalter (engl.: Buttons) dargestellt, so wird mit den Eingabefeldern TA_R, TA_L, TA_0 oder TA_U jeweils das nächste rechte, linke, obere oder untere Objekt gekennzeichnet. Bei solch einer Kennzeichnung wird dem Benutzer die augenblickliche Position seiner Eingabemarke (Cursor) angezeigt. Vorzugsweise wird dazu der gerade gekennzeichnete Schalter (oder das entsprechende Objekt) mit einer anderen Farbe dargestellt, so daß der Benutzer auf einen Blick die Position seiner Eingabemarke (Cursor) erkennt. Das Eingabefeld TA_Z entspricht bei einfacherIf objects or switches are shown, the input fields TA_R, TA_L, TA_0 or TA_U are used to identify the next right, left, top or bottom object. With such a marking, the user becomes the current position of his input mark (Cursor) is displayed. For this purpose, the switch (or the corresponding object) just marked is preferably displayed with a different color, so that the user can see at a glance the position of his cursor (cursor). The input field TA_Z corresponds to simple
Betätigung einer Auswahl, bei doppelter Betätigung innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls einer Funktion, die in das letzte Menü zurückspringt bzw. in dem hierarchisch obersten Menü verbleibt . Mit dem Eingabefeld TA_M werden sichtbare Namen genannt, ein Spracherkenner nimmt eine solche Nennung auf und initiiert die dem Namen entsprechende Auswahl.Actuation of a selection, with double actuation within a predefinable time interval of a function that jumps back to the last menu or remains in the hierarchically top menu. Visible names are named with the input field TA_M, a speech recognizer accepts such a name and initiates the selection corresponding to the name.
Werden Listen oder Tabellen dargestellt, erfolgt die Bedienung mittels der Eingabefelder in oben beschriebener Art und Weise. Mit der Taste TA_M wird Sprache aufgenommen und es kann direkt zu dem gesprochenen Element innerhalb der Liste oder Tabelle gesprungen werden.If lists or tables are displayed, they are operated using the input fields in the manner described above. With the TA_M key, speech is recorded and you can jump directly to the spoken element within the list or table.
Für die Darstellung von Seiten oder Registern gilt wieder die Positionierung der Eingabemarke (Cursor) mittels der entsprechenden Eingabefelder TA_R, TA_L, TA_0 oder TA_U. Mit der Taste TA_M erfolgt eine Direktauswahl durch Spracheingabe .For the display of pages or registers, the positioning of the input mark (cursor) using the corresponding input fields TA_R, TA_L, TA_0 or TA_U applies again. The TA_M key is used for direct selection by voice input.
Handelt es sich bei den auf der Ausgabeeinheit DISP dargestellten Komponenten um Karten oder Bilder, so wird ebenfalls die Eingabemarke durch Betätigung der Eingabefelder TA_R, TA_L, TA_0 oder TA_U positioniert, das Eingabefeld TA_Z stellt eine Zoom-Funktion dar. Eine direkte Navigation erfolgt alternativ auch über Spracheingabe, indem der gewünschte Name während der Betätigung der Taste TA_M gesprochen wird.If the components displayed on the DISP output unit are maps or pictures, the input mark is also positioned by actuating the input fields TA_R, TA_L, TA_0 or TA_U, the input field TA_Z represents a zoom function. Alternatively, direct navigation is also possible via voice input by speaking the desired name while pressing the TA_M key.
Ein Navigieren durch HTML-Links ist ebenfalls möglich. HTML (Hyper Text Markup Language) ist eine Sprache zur Darstellung von Internet-Dokumenten, wobei in diesen Dokumenten Verknüpfungen (sogenannte Links) zu anderen Dokumenten oder anderen Funktionalitäten realisiert sein können. Eine Sammlung von HTML-Links entspricht Einträgen wie in einem Telefonbuch, in denen mit den Eingabefeldern TA_L und TA_R einzeln vor und zurück geblättert werden kann und mit den Eingabefeldern TA_0 und TA_U jeweils eine vorgebbare Anzahl von HTML_Links übersprungen werden kann (in beide Richtungen: vorwärts und rückwärts) . Das Eingabefeld TA_Z dient wieder der Auswahl bei einfacher Betätigung bzw. dem Springen in die nächsthöhere Menüebene bei doppelter Betätigung innerhalb eines vorgebbaren Zeitraums. Auch kann, während dasNavigating through HTML links is also possible. HTML (Hyper Text Markup Language) is a language for displaying Internet documents, whereby links (so-called links) to other documents or other functionalities can be realized. A collection of HTML links corresponds to entries as in a telephone book, in which the input fields TA_L and TA_R can be used to page back and forth individually and the input fields TA_0 and TA_U can be used to skip a predeterminable number of HTML links (in both directions: forward and backwards). The input field TA_Z is used again for selection with a single operation or to jump to the next higher menu level with a double operation within a predefinable period. Also, while that
Eingabefeld TA_M betätigt wird, eine HTML-Link direkt genannt werden. Diese wird, so sie vom Spracherkenner erkannt worden ist, angesprungen . Input field TA_M is pressed, an HTML link can be called directly. If it has been recognized by the speech recognizer, this is started.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Bedienung mindestens eines Geräts durch einen Rechner anhand einer Bedieneinheit, die mehrere Eingabefelder, die jeweils eine kognitive Eigenart aufweisen, umfaßt, a) bei dem funktionale Belegungen der mehreren1. Method for operating at least one device by means of a computer using an operating unit, which comprises a plurality of input fields, each of which has a cognitive peculiarity, a) in the functional assignment of the plurality
Eingabefelder auf einer Ausgabeeinheit dargestellt werden, b) bei dem Einstellmöglichkeiten des Geräts auf derInput fields are displayed on an output unit, b) when setting the device on the
Ausgabeeinheit als funktionale Belegungen dargestellt werden, c) bei dem die Bedienung des Geräts durchgeführt wird, indem das der funktionalen Belegung entsprechende Eingabefeld betätigt wird.Output unit are shown as functional assignments, c) in which the operation of the device is carried out by pressing the input field corresponding to the functional assignment.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Geräte mittels der Bedieneinheit bedient werden, wobei eine Auswahl des Geräts ebenfalls durch die Bedieneinheit durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, in which a plurality of devices are operated by means of the control unit, the device also being selected by the control unit.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , bei dem auf der Ausgabeeinheit visuelle und/oder auditive Information ausgegeben wird.3. The method according to claim 1 or 2, in which visual and / or auditory information is output on the output unit.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, a) bei dem zusätzlich durch ein Spracherkennungsmittel das Gerät anhand einer Spracheingabe bedient wird, b) bei dem Optionen für die Spracheingabe auf der Ausgabeeinheit dargestellt werden, c) bei dem Einstellmöglichkeiten des Geräts auf der Ausgabeeinheit dargestellt werden, d) bei dem die Bedienung des Geräts durchgeführt wird, indem die der jeweiligen Option oder jeweiligen Einstellmöglichkeit entsprechende Spracheingabe durchgeführt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, a) in which the device is additionally operated by means of a speech input by means of a speech recognition means, b) in which options for the speech input are shown on the output unit, c) in the setting options of the device on the output unit d) in which the operation of the device is carried out by carrying out the voice input corresponding to the respective option or setting option.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ausgabeeinheit ein Display ist.5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the output unit is a display.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ausgabeeinheit ein Head-Up-Display in einem Fahrzeug ist .6. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the output unit is a head-up display in a vehicle.
7. Anordnung zur Bedienung mindestens eines Geräts anhand einer Bedieneinheit, die mehrere Eingabefelder umfaßt, die jeweils eine kognitive Eigenart aufweisen, mit einer Prozessoreinheit, die derart eingerichtet ist, daß a) funktionale Belegungen der mehreren Eingabefelder auf einer Ausgabeeinheit dargestellt werden, b) Einstellmöglichkeiten des Geräts auf der Ausgabeeinheit dargestellt werden, c) die Bedienung des Geräts durchgeführt wird, indem das der funktionalen Belegung entsprechende Eingabefeld betätigt wird.7. Arrangement for operating at least one device using an operating unit, which comprises a plurality of input fields, each of which has a cognitive peculiarity, with a processor unit which is set up in such a way that a) functional assignments of the several input fields are displayed on an output unit, b) setting options the device is displayed on the output unit, c) the device is operated by pressing the input field corresponding to the functional assignment.
8. Anordnung nach Anspruch 7 , bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß mehrere Geräte mittels der Bedieneinheit bedient werden, wobei eine Auswahl des Geräts ebenfalls durch die Bedieneinheit durchgeführt wird.8. The arrangement according to claim 7, wherein the processor unit is set up in such a way that a plurality of devices are operated by means of the control unit, wherein a selection of the device is also carried out by the control unit.
9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8 , bei der auf der Ausgabeeinheit visuelle und/oder auditive Information ausgegeben wird.9. Arrangement according to claim 7 or 8, in which visual and / or auditory information is output on the output unit.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einer Prozessoreinheit , die derart eingerichtet ist, daß a) zusätzlich durch ein Spracherkennungsmittel das Gerät anhand einer Spracheingabe bedient wird, b) Optionen für eine Spracheingabe auf der Ausgabeeinheit dargestellt werden, c) Einstellmöglichkeiten des Geräts auf der Ausgabeeinheit dargestellt werden, d) die Bedienung des Geräts durchgeführt wird, indem die der Option entsprechende Spracheingabe durchgeführt wird.10. Arrangement according to one of claims 7 to 9, with a processor unit which is set up in such a way that a) the device is additionally operated by means of a speech recognition means by means of a voice input, b) options for a voice input are shown on the output unit, c) Setting options of the device are shown on the output unit, d) the device is operated by using the voice input corresponding to the option.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Ausgabeeinheit ein Display ist.11. Arrangement according to one of claims 7 to 10, wherein the output unit is a display.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Ausgabeeinheit ein Head-Up-Display in einem Fahrzeug ist. 12. The arrangement according to one of claims 7 to 10, wherein the output unit is a head-up display in a vehicle.
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