Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Systems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Systems mit einem manuell betätigbaren Steuerelement .

Es gibt eine große Vielzahl verschiedener elektronisch schaltbarer Geräte, bei denen unterschiedliche Funktionen des Gerätes mittels Schaltern gesteuert werden. Herkömmliche Schalter weisen vor allem zwei Interaktionsmöglichkeiten des Nutzers auf. In vielen Fällen kann ein Nutzer einen Schalter betätigen, indem er den Schalter drückt oder den Schalter dreht. Bei den meisten technischen Geräten sind verschiedenen Funktionen des Gerätes jeweils ein oder mehrere Schalter zugeordnet. Beispielsweise kann ein Gerät mittels eines Kippschalters ein- oder ausgeschaltet werden. Bei einem Radio wird z. B. die Lautstärke mit einem Drehregler eingestellt und bei einem Mischpult werden die Lautstärken verschiedener Kanäle mittels Dimmern eingestellt. Es sind verschiedene Arten von Schaltern bekannt. Wird beispielsweise ein Kippschalter gedrückt, bleibt dieser in dem geschalteten Zustand. Ein Beispiel hierfür ist ein Lichtschalter, der nach vorgenomme- ner manueller Betätigung den letzten Schaltzustand beibehält. Weiterhin sind Taster bekannt, die den Schaltzustand nur solange beibehalten, solange sie von dem Nutzer gedrückt werden. Bei Beispiel hierfür sind Klingelschalter. Weiterhin sind Regler bekannt, die entlang einer Achse bewegt oder ro- tiert werden können. Auch Regler behalten den Schaltzustand nach ihrer manuellen Betätigung bei. Ein Beispiel für einen Regler, der entlang einer Achse bewegt werden kann, sind zum Beispiel Schieberegler eines Mischpultes. Einfache Drehregler, die um eine Achse rotiert werden, sind zum Beispiel Lautstärkeregler bei Audioverstärkern.

Die herkömmlichen Schaltelemente werden durch Drücken, Drehen oder Schieben durch einen Nutzer manuell betätigt. Beim Drü- cken des Schaltelements kann entweder ein diskreter Druck oder ein kontinuierlicher Druck ausgeübt werden. Bei einem diskreten Druck wird ein kurzer Druck auf das Schaltelement ausgeübt und danach das Schaltelement wieder losgelassen. Hiermit können diskrete Zustände geschaltet werden, beispielsweise Ein/Aus. Es kann auch auf das Schaltelement ein dauerhafter beziehungsweise kontinuierlicher Druck seitens des Nutzers ausgeübt werden. Damit werden beispielsweise Dim- meransteuerungen realisiert.

Auch das Drehen eines Schaltelements kann einerseits diskret oder andererseits kontinuierlich erfolgen. Bei einer diskreten Drehung wird ein Drehschalter von einer ersten Drehstellung in eine andere Drehstellung verbracht. Ein Beispiel hierfür ist ein Drehregler für eine Herdplatte. Bei einem kontinuierlichen Drehen eines Schaltelements ist keine Raste- rung vorhanden, das heißt der Drehradius des Schaltelements ist nicht auf einzelne Schaltbereiche eingeschränkt. Ein Beispiel hierfür ist ein Lautstärkeregler für eine Stereoanlage.

Auch das Schieben eines Schaltelements kann auf diskrete oder kontinuierliche Weise erfolgen. Ein Beispiel für ein diskret schaltbares Schiebe-Schaltelement ist etwa eine Heizungssteuerung mit stufenweise eingestellten Temperaturgraden. Ein Beispiel für ein kontinuierliches verschiebbares Schaltelement ist etwa ein Schieberegler an einem Mischpult.

Ein Gerät kann eine Vielzahl unterschiedlicher technischer Funktionen aufweisen, wobei bei herkömmlichen technischen Ge- raten und Systemen den verschiedenen Funktionen jeweils zugehörige Schaltelemente beziehungsweise Steuerelemente zugeordnet sind. So ist beispielsweise der Funktion Lautstärke bei einem Verstärker einer Stereoanlage ein kontinuierlicher Lautstärkedrehregler als Steuerelement zugeordnet. Der Funk- tion Ein- oder Ausschalten des Verstärkers ist ein Druckknopf oder ein Kippschalter zum Ein- oder Ausschalten der Stromversorgung zugeordnet. Ein Nachteil bei herkömmlichen Systemen besteht daher darin, dass aufgrund der Vielzahl möglicher verschiedener Funktionen des Systems eine große Anzahl verschiedener Steuerelemente vorgesehen sind, die zudem in verschiedener Weise durch den Nutzer zu betätigen sind. So muss der Nutzer beispielsweise für die eine Funktion ein Steuerelement drücken und für weitere Funktionen das Steuerelement drehen beziehungsweise verschieben. Je höher die Anzahl der unterschiedlichen Funktionen des Systems beziehungsweise des Gerätes sind, desto un- übersichtlicher wird die Bedienung des Systems für den jeweiligen Nutzer. Während ein Verstärker einer Stereoanlage noch eine überschaubare Anzahl von Funktionen bereitstellt, beispielsweise Ein- und Ausschalten, Lautstärke oder Balance, weisen beispielsweise Mischpulte oder Szenenschalter für die Bühnentechnik bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen auf, die für einen Nutzer schwer bedienbar sind.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Systems zu schaffen, das für einen Nutzer in einfacher Weise intuitiv bedienbar ist.

Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Systems mit mindestens einem manuell betätigbaren Steuer- element, wobei eine Funktion des Systems in Abhängigkeit von einer mehrdimensionalen Position des Steuerelementes in einem mehrdimensionalen Bezugsraum steuerbar ist.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bietet den Vorteil, dass sie flexibel für verschiedenste Funktionen einsetzbar ist, die alle für einen Nutzer in ähnlicher Weise intuitiv leicht bedienbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die Position des Steuerelementes vorzugsweise dazu verwendet, nichtgeometrische Systemfunktionen zu steuern.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervor- richtung wird der mehrdimensionale Bezugsraum durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist der mehrdimensio- nale Bezugsraum ein dreidimensionaler Bezugsraum, in dem die Position des Steuerelementes veränderbar ist.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die Position des Steuerelementes durch eine ab- solute Position des Steuerelementes in dem Bezugsraum gebildet.

In einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die Position durch eine relative Posi- tion des Steuerelementes zu einem Bezugspunkt des Bezugsraumes gebildet.

Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die Position durch eine relative Posi- tion des Steuerelementes zu mindestens einem anderen Steuerelement innerhalb des Bezugsraumes gebildet.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird das Steuerelement in dem mehrdimensionalen Be- zugsraum zu seiner manuellen Betätigung graphisch dargestellt.

Bei einer Ausführungsform wird auf einem Steuerelement ein veränderbarer Text angezeigt.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung bildet das Steuerelement einen manuell betätigbaren dreidimensionalen Körper, der in dem mehrdimensionalen Bezugsraum manuell betätigbar ist.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist der dreidimensionale Körper auf einer zweidimensionalen Bezugsfläche manuell betätigbar. Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist jedem manuell betätigbaren Steuerelement jeweils mindestens ein zugehöriger Aktuator oder eine zugehörige Ak- tuatorengruppe zugeordnet, der durch das Steuerelement gesteuert wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird der Aktuator in Abhängigkeit von der Position des Steuerelementes in dem mehrdimensionalen Bezugsraum ge- steuert.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind die Steuerelemente, die sich in dem mehrdimensionalen Bezugsraum aneinander annähern beziehungsweise sich berühren, miteinander funktionsmäßig koppelbar.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird die zweidimensionale Bezugsfläche durch eine Sensormatte gebildet.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die Sensormatte drucksensitiv und ist zur absoluten oder relativen Positionsbestimmung des Steuerelementes vorgesehen .

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung wird das Steuerelement durch einen Magnetkopf gebildet.

Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist die zweidimensionale Bezugsfläche ein berührungsempfindlicher Bildschirm, auf dem das Steuerelement zu seiner manuellen Betätigung graphisch dargestellt wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt die manuelle Betätigung des Steuerelements, indem eine absolute oder relative Position des Steuerelementes verändert wird. Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt die manuelle Betätigung des Steuerelementes, indem ein Druck oder eine Drehbewegung auf das Steuerelement ausgeübt wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt die manuelle Betätigung des Steuerelementes, indem eine absolute oder relative räumliche Aus- richtung des Steuerelementes in dem mehrdimensionalen Bezugsraum verändert wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt die manuelle Betätigung des Steuer- elementes, indem das Steuerelement in dem mehrdimensionalen Bezugsraum gedreht wird.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist jedes Steuerelement eine zugehörige speicher- bare Steuerelementidentifikation auf.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist der mehrdimensionale Bezugsraum verschiedene logische Sub-Bezugsräume auf, denen jeweils mindestens eine Funktion des Systems zugeordnet sind.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung werden die logischen Sub-Bezugsräume durch geometrische Partitionen, z. B. Subflächen, gebildet.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind die verschiedenen logischen Sub-Bezugsräume aus einer Gruppe von vorgegebenen Sub-Bezugsräumen durch einen Nutzer auswählbar.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind die logischen Sub-Bezugsräume zeitlich veränderbar . Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind jedem logischen Sub-Bezugsraum jeweils ein realer Gegenstand oder Raum zugeordnet.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist jedem logischen Sub-Bezugsraum ein Schaltzustand des Steuerelementes zugeordnet.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Steuervorrichtung wird der mehrdimensionale Bezugsraum durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet, wobei die zweidimensionale Bezugsfläche eine aktive Fläche als ersten logischen Sub-Bezugsraum, in der alle darin befindlichen Steuer- elemente den jeweils zugehörigen Aktuator aktivieren und eine passive Fläche als zweiten logischen Sub-Bezugsraum aufweist, in der alle darin befindlichen Schaltelemente den jeweils zugehörigen Aktuator deaktivieren.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung sind die logischen Sub-Bezugsräume in Abhängigkeit von sensorisch erfassten Umweltbedingungen veränderbar.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervor- richtung wird die Position des Steuerelementes in dem mehrdimensionalen Bezugsraum durch Sensoren erfasst.

Die Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Steuern eines Systems, wobei eine Funktion des Systems in Abhängigkeit von einer Position eines manuell betätigbaren Steuerelementes in einem mehrdimensionalen Bezugsraum gesteuert wird. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Funktion des Systems in Abhängigkeit von einer absoluten Position des Steuerelementes in dem mehrdimensionalen Bezugsraum gesteuert.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Funktion des Systems in Abhängigkeit von einer rela- tiven Position des Steuerelementes zu einem Bezugspunkt innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraums gesteuert.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens wird die Funktion des Systems in Abhängigkeit von einer relativen Position des Steuerelementes zu mindestens einem anderen Steuerelement innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraums gesteuert.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das Steuerelement ein zugehöriger Aktuator gesteuert.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Steuerelement zu seiner manuellen Betätigung durch einen Finger eines Nutzers berührt.

Die Erfindung schafft ferner ein Gerät, bei dem eine Gerätefunktion in Abhängigkeit von einer Position eines manuell be- tätigbaren Steuerelementes in einem mehrdimensionalen Bezugsraum steuerbar ist.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes weist dieses einem berührungsempfindlichen Bildschirm auf, auf dem mindestens ein manuell betätigbares Steuerelement graphisch dargestellt wird, dessen Position in einem mehrdimensionalen Bezugsraum veränderbar ist.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der erfin- dungsgemäßen Steuervorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung; Figuren 2A, 2B verschiedene Möglichkeiten zur manuellen Betätigung eines Steuerelements bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung mit einem dreidimensionalen Bezugsraum;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung mit einem dreidimensionalen Bezugsraum;

Figuren 5A-5D verschiedene Ausführungsbeispiele für Bezugsräume, wie sie bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung einsetzbar sind;

Figuren 6A- 6E Beispiele für verschiedene Interaktionsmöglichkeiten eines Nutzers mit Schaltelementen bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Figuren 7A-7D Beispiele zur Interaktion mit einem Schaltelement bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung; Figuren 9A- 9D zeigen Interaktionsmöglichkeiten eines Nutzers zur manuellen Betätigung eines Schaltelements bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Figuren

10A, 1OB Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung; Figuren IIA, IIB weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 14 ein Diagramm zur Darstellung verschiedener selektierbarer Bezugsräume, wie sie bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung einsetzbar sind;

Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Figuren

16A, 16B weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung.

Wie man auf Fig. 1 erkennen kann, weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 zum Steuern von Systemfunktionen einen mehrdimensionalen Bezugsraum 2 auf. Bei dem mehrdimensionalen Bezugsraum 2 kann es sich um eine zweidimensionale Bezugsfläche, aber auch um einen dreidimensionalen Bezugsraum handeln. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 wird der mehrdimensionale Bezugsraum 2 durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet, in der sich verschiedene manuell betätigbare Steuerelemente 3-1, 3-2, 3-3 befinden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich drei Schaltelemente in dem zweidimensionalen Bezugsraum 2. Die Anzahl der Schalt- beziehungsweise Steuerelemente 3 innerhalb des Bezugsraums 2 kann je nach Anwendung variieren. Bei den Steuerelementen 3-1, 3- 2, 3-3 kann es sich um manuell betätigbare dreidimensionale Körper handeln, die in dem Bezugsraum 2 betätigbar sind. Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Steuerelemente 3-1, 3-2, 3-3 in dem Bezugsraum 2 zu ihrer manuellen Betäti- gung graphisch dargestellt. Beispielsweise werden Steuerelemente 3 auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm eines Gerätes dargestellt.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 weist eine Datenver- arbeitungseinheit 4 auf, die in Abhängigkeit von Positionen der Steuerelemente 3-1, 3-2, 3-3 in dem Bezugsraum 2 zugehörige Aktuatoren 5-1, 5-2, 5-3 steuert.

Bei einer möglichen Ausführungsform ist jedem Steuerelement 3-i ein zugehöriger Aktuator 5-i zugeordnet. Bei einer alternativen Ausführungsform kann ein Steuerelement 3 gleichzeitig mehrere Aktuatoren 5 ansteuern.

Der Aktuator 5 führt eine Funktion eines technischen Systems beziehungsweise eines Gerätes aus. Bei den Aktuatoren 5 kann es sich um beliebige Aktuatoren handeln, beispielsweise um Lautsprecher, Beleuchtungseinrichtungen oder Motoren. Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 wird ein Funktion des Gerätes beziehungsweise des Systems in Abhängigkeit von einer Position eines Steuerelementes 3 in dem mehrdimensionalen Bezugsraum 2 gesteuert.

Bei einer Ausführungsform wird die Position des Steuerelementes 3 durch eine absolute Position des Steuerelementes in dem Bezugsraum 2 gebildet. Beispielsweise wird die Funktion in Abhängigkeit von Raum-Koordinaten des Steuerelementes 3 in dem Bezugsraum 2 gesteuert.

Bei einer alternativen Ausführungsform wird eine Funktion in Abhängigkeit von einer relativen Position des Steuerelementes 3 zu einem Bezugspunkt des Bezugsraums 2 gesteuert. Beispielsweise können in dem Bezugsraum Bezugspunkte beziehungsweise Steuerpole vorgesehen sein, wobei sich ein Steuerele- ment 3 dem Bezugspunkt annähern oder sich von dem Bezugspunkt entfernen kann. Die Funktion wird dann in Abhängigkeit von der Distanz zwischen dem Steuerelement 3 und dem Bezugspunkt innerhalb des Bezugsraumes 2 gesteuert.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 wird eine Funktion in Abhängigkeit von einer relativen Position des Steuerelementes 3i zu mindestens einem anderen Steuerelement 3 innerhalb des Bezugsraums 2 ge- steuert. Eine räumliche Nähe zwischen Steuerelementen 3-i, 3- j kann beispielsweise eine Funktionszusammengehörigkeit und gemeinsame Attribute ausdrücken. Es können auch ähnliche Schaltzustände in einer gemeinsamen Umgebung vorgesehen werden .

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 sind Steuerelemente 3, die sich in dem mehrdimensionalen Bezugsraum 2 einander stark annähern beziehungsweise berühren, funktionsmäßig miteinander koppelbar. Steuert beispielsweise das Steuerelement 3-1 eine Funktion Fl und das Steuerelement 3-2 eine Funktion F2 können bei einer möglichen Ausführungsform nach Berühren der beiden Steuerelemente 3-1, 3-2 in dem Bezugsraum 2 beide Steuerelemente 3-1, 3-2 beide Funktionen Fl, F2 steuern.

Die Steuerelemente 3-1, 3-2, 3-3, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, können durch einen Benutzer in den Bezugsraum 2 hineingesetzt beziehungsweise in dem Bezugsraum 2 generiert werden oder auch durch einen Nutzer aus dem Bezugsraum 2 ent- fernt beziehungsweise gelöscht werden. Handelt es sich bei den Steuerelementen 3 um körperliche dreidimensionale Gegenstände, beispielsweise Magnetknöpfe, kann ein Nutzer ein ihm zugehöriges Steuerelement 3 mit sich führen und in den Bezugsraum 2 hineinsetzen beziehungsweise dort platzieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes Steuerelement 3 eine zugehörige Steuerelement-ID auf, beispielsweise eine Steuerelementidentifikationsnummer . Bei einer möglichen Ausführungsform kann der Nutzer nach Betätigung des manuell betätigbaren Steuerelementes 3 das Steuerelement 3 wieder aus dem Bezugsraum 2 entfernen beziehungs- weise das graphische Symbol des dargestellten Steuerelementes 3 löschen.

Figuren 2A, 2B zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Betätigung eines Steuerelementes 3 bei der erfindungsgemäßen Steu- ervorrichtung 1. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird das Steuerelement 3 durch einen dreidimensionalen Körper gebildet, der durch die Hand eines Nutzers manuell betätigbar ist, beispielsweise auf einer Fläche verschiebbar oder drehbar ist.

Bei der in Fig. 2B dargestellten Ausführungsform wird das Steuerelement 3 zu seiner Betätigung in dem Bezugsraum 2 graphisch dargestellt. Beispielsweise wird ein Symbol des Steuerelements 3 auf einer Bildschirmoberfläche eines berührungs- empfindlichen Bildschirms dargestellt. Durch Berühren des

Steuerelementes 3 mit einem Finger kann ein Nutzer eine Funktion durch manuelle Betätigung steuern, indem er eine Position des Steuerelementes 3 in dem mehrdimensionalen Bezugsraum verändert .

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der mehrdimensionalen Bezugsraum 2 ein dreidimensionaler Bezugsraum, in dem sich ein Steuerelement 3 befindet. Eine Funktion des Systems wird in Abhängigkeit von der Position des Steuerelementes 3 in dem dreidimensionalen Bezugsraum 2 gesteuert. Dabei kann die Position wiederum durch die absolute Position des Steuerelementes 3 in dem Bezugsraum 2, durch eine relative Position des Steuerelementes 3 zu einem Bezugspunkt innerhalb des Bezugsraumes 2 oder auch durch eine relative Position des Steuerelementes 3 zu mindestens einem anderen Steuerelement innerhalb des Bezugsraumes 2 gebildet werden. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerelement 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der mehrdimensionale Bezugsraum 2 ebenfalls durch einen drei- dimensionalen Bezugsraum gebildet, in dem sich ein Steuerelement 3 befindet. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der dreidimensionale Bezugsraum 2 auf einem Bildschirm 6 optisch dargestellt. Ein Nutzer 7 kann beispielsweise über einen elektronischen Steuerhandschuh 8 und eine drahtlose Schnittstelle mit der Datenverarbeitungseinheit 4 kommunizieren und das Steuerelement 3 in dem dreidimensionalen Bezugsraum 3 manuell betätigen. Durch die dreidimensionale Bewegung des steuernden Handschuhs 8 wird das Steuerelement 3 in dem dreidimensionalen Bezugsraum 2 bewegt, das heißt translatorisch bewegt oder auch gedreht. In Abhängigkeit von der absoluten oder relativen Position des Steuerelementes 3 in dem dreidimensionalen Bezugsraum 2 kann eine Funktion des Systems, beispielsweise ein Aktuator 5 gesteuert werden . Bei einer alternativen Ausführungsform wird dem Nutzer 7 der dreidimensionale Bezugsraum 2 und das darin befindliche Steuerelement 3 nicht über einen Bildschirm visuell angezeigt, sondern durch einen von dem Nutzer 7 getragenen Helm mit einem Display beziehungsweise durch eine von einem Nutzer 7 ge- tragene Brille. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung 4 kann es sich um einen Computer mit einem oder mehreren Mikroprozessoren handeln, der über eine drahtlose Schnittstelle verfügt, über die ein Nutzer Steuersignale zum Betätigen des Steuerelementes 3 übertragen kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerelement bewegt sich der Nutzer 7 in einem realen Raum 9, der als dreidimensionaler Bezugsraum 2 auf dem in Fig. 4 gezeigten Display 6 dargestellt ist. An dem Nutzer 7 befindet sich ein sensorisch erfassbares Tag 10, das als Steuerelement 3 in dem dreidimensionalen Bezugsraum 2 auf dem Display 6 dargestellt ist. Indem sich der Nutzer 7 in dem realen Bezugsraum 9 bewegt, verändert sich die absolute oder relative Position des von ihm getragenen Tags 10 innerhalb des realen Bezugsraums 9. Die Veränderung der absoluten oder relativen Position des Tags 10 wird sensorisch erfasst und in eine entsprechende Veränderung des Steuerelementes 3 innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraums 2 transformiert, die für den Nutzer 7 sichtbar ist. Trägt der Nutzer 7 beispielsweise einen Helm mit einem Display 6, kann er seine eigene Bewegung innerhalb des realen Bezugsraums 9 als Bewegung des Steuerelementes 3 innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraumes 2 visuell erkennen. In Abhängigkeit von seiner Position innerhalb des realen Bezugsraumes 9 beziehungsweise in Abhängigkeit von der Position des Steuerelementes 3 innerhalb des dreidimensionalen Bezugsraumes 2 wird dann eine Funktion F des Systems gesteuert. Bewegt sich beispielsweise der Nutzer 7 bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel nach rechts, wird zum Beispiel ein Aktuator 5 eingeschaltet, während der Aktuator 5 ausgeschaltet wird, wenn der Nutzer 7 sich nach links innerhalb des realen Raumes 9 bewegt. Bewegt sich der Nutzer 7 innerhalb des Raumes 9 beispielsweise nach vorne, kann etwa die Helligkeit einer Lichtquelle erhöht werden, während die Helligkeit einer Lichtquelle vermindert wird, wenn der Nutzer 7 sich nach hinten innerhalb des Raumes 9 bewegt .

Bei einer weiteren Ausführungsform trägt der Nutzer 7 beispielsweise einen Steuerhandschuh 8 und ein Positionstag 10, wobei ein erstes Steuerelement 3 über den Steuerhandschuh 8 betätigt wird und ein anderes Steuerelement 3 in Abhängigkeit von der Position des Nutzers 7 innerhalb des Raumes 9 gesteu- ert wird. Bei einer weiteren Ausführungsform trägt der Nutzer 7 mehrere Positionstags 10 an verschiedenen Gliedmaßen, beispielsweise ein Positionstag 10 am linken Arm und ein weiteres Positionstag 10 am rechten, mit dem verschiedene Steuerelemente 3 innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraums 2 an- steuerbar sind. In gleicher Weise kann der Nutzer auch einen ersten Steuerhandschuh 8 an der linken Hand und einen zweiten Steuerhandschuh 8 an der rechten Hand zur Ansteuerung verschiedener Steuerelemente 3 innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraumes 2 tragen.

Figuren 5A, 5B, 5C, 5D zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele für mögliche mehrdimensionale Bezugsräume.

Fig. 5A zeigt ein Rechteck beziehungsweise ein Quadrat als möglichen zweidimensionalen Bezugsraum zur Bewegung beziehungsweise Betätigung von Steuerelementen 3.

Fig. 5B zeigt ein Dreieck als zweidimensionalen Bezugsraum 2.

Fig. 5C zeigt eine Kreisfläche als zweidimensionalen Bezugsraum 2.

Fig. 5D zeigt eine Kugel, deren Oberfläche einen dreidimensionalen Bezugsraum 2 bildet.

Wie man aus den in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispielen erkennen kann, kann der Bezugsraum 2 unterschiedlichste geo- metrische Formen einnehmen, die an die jeweilige Anwendung angepasst sein können. Auch verschiedene dreidimensionale Formen für einen dreidimensionalen Bezugsraum 2 sind möglich, beispielsweise Quader, Tetraeder, Kugeln, Pyramiden usw.

Die Oberfläche des Bezugsraumes 2 kann bei einer möglichen

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuersystems 1 mit semantischen Informationsdaten versehen sein. Diese semantische Information kann beispielsweise durch verschiedene Farben, Bilder, Rasterungen oder Aufteilungen des Bezugsraumes 2 vi- sualisiert werden. Beispielsweise kann in einem zweidimensionalen Bezugsraum 2 dem Nutzer ein Bild auf einem Display angezeigt werden, auf dem verschiedene Objekte dargestellt sind. Der Nutzer kann dann durch manuelle Betätigung eines Steuerelementes 3 dessen Position in Bezug auf das visuali- sierte Objekt verändern und so eine Funktion des Systems steuern. Beispielsweise kann ein Stadtplan einer Stadt auf einem berührungsempfindlichen Display 6 angezeigt werden, auf dem der Nutzer ein graphisch dargestelltes Steuerelement 3 manuell betätigt. Beispielsweise kann ein Nutzer ein Steuerelement 3 auf ein in dem Stadtplan dargestelltes Gebäude der Stadt platzieren, wobei bei einer Betätigung des platzierten Steuerelementes 3 eine beliebige Schaltfunktion, die das zu- gehörige Gebäude betrifft, durch den Nutzer gesteuert wird.

Figuren 6A bis 6F zeigen verschiedene Interaktionsmöglichkeiten eines Nutzers mit einem manuell betätigbaren Steuerelement 3.

Wie in Fig. 6A dargestellt, kann durch Platzieren beziehungsweise Einsetzen oder Generieren eines Steuerelementes 3 innerhalb eines Bezugsraumes 2 bereits eine Funktion F des Systems angesteuert werden. Beispielsweise wird durch Platzieren eines Steuerelementes 3 in dem Bezugsraum 2 ein zugehöriger Aktuator 5 aktiviert.

Weiterhin kann, wie in Fig. 6B dargestellt, durch eine Positionsänderung von Steuerelementen 3 eine Funktion F des Systems gesteuert werden. Dabei kann die Funktion F in Abhängig- keit von einer absoluten Position des Steuerelements 3 oder von einer relativen Position des Steuerelements gesteuert werden. Bei dem in Fig. 6B dargestellten Beispiel wird beispielsweise eine erste Funktion Fl in Abhängigkeit von der absoluten Position des Steuerelementes 3-1 innerhalb des zweidimensionalen Bezugsraumes gesteuert. Weiterhin kann die relative Position des Steuerelementes 3-i zu einem anderen Steuerelement 3-j innerhalb des Bezugsraumes 2 eine Rolle spielen. Beispielsweise werden in Fig. 6B die beiden Steuerelemente 3-2, 3-3- aufeinander zu bewegt. Bei einer möglichen Ausführungsform wird die bevorstehende Kollision der beiden

Steuerelemente 3-2, 3-3 erkannt und daraus eine entsprechende Steuerfunktion abgeleitet.

Bei einer möglichen Ausführungsform kann beispielsweise durch Berühren zweier Steuerelemente 3i, 3j eine funktionsmäßige Kopplung der zugehörigen Funktionen Fl, F2 erfolgen. Berühren sich beispielsweise die beiden in Fig. 6B dargestellten Steuerelemente 3-2, 3-3, können bei einer möglichen Aus- führungsform anschließend beide Steuerelemente 3-i, 3-j anschließend auch die Funktionen des jeweils anderen Steuerelementes ausführen beziehungsweise steuern. Auch andere Funktionskopplungen sind möglich, z. B. auch ein Tausch der gesteu- erten Funktionen Fl, F2 der beiden sich berührenden Steuerelemente 3i, 3j .

Eine weitere Interaktionsmöglichkeit mit dem Steuerelement 3 besteht beispielsweise darin, dass ein Nutzer das Steuerele- ment 3 drückt, wie in Fig. 6C dargestellt.

Eine weitere Interaktionsmöglichkeit besteht darin, dass ein Nutzer eine räumliche Ausrichtung des Steuerelementes 3 im Bezugsraum 2 verändert und daraus eine Steuerfunktion F abge- leitet wird. Wie in Fig. 6D dargestellt, weisen die Steuerelemente 3-1, 3-2 jeweils eine Markierung M auf, die die räumliche Ausrichtung des Steuerelementes 3 in dem Bezugsraum 2 angibt. Ein Nutzer kann beispielsweise ein Steuerelement 3 durch Berühren auswählen und anschließend durch Drehen an der Markierung M die räumliche Ausrichtung des Steuerelementes 3 innerhalb des Bezugsraumes 2 verändern. Dabei können die Steuerelemente, wie in Fig. 6D dargestellt, verschiedene Größen und Formen aufweisen. Die Größe des Steuerelementes 3 kann dabei die Bedeutung des zugehörigen Aktuators 5 wider- spiegeln. Beispielsweise steuert ein Steuerelement 3, welches in dem Bezugsraum 2 groß dargestellt ist, einen großen beziehungsweise einen leistungsstarken Aktuator 5, während ein Steuerelement 3, das in dem Bezugsraum 2 klein dargestellt ist, einen kleinen beziehungsweise leistungsschwächeren Aktu- ator 5 steuert. Beispielsweise steuert das in Fig. 6D gezeigte Steuerelement 3-1 einen drehbaren Scheinwerfer mit einer hohen Lichtleistung, während das in Fig. 6D dargestellte kleinere Steuerelement 3-2 einen drehbaren Scheinwerfer mit einer geringen Lichtleistung steuert. Durch die Größe des dargestellten Steuerelementes 3 kann der Nutzer intuitiv erkennen, welche Auswirkungen ein Steuervorgang hat.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervor- richtung 1 ist jedes Steuerelement 3 für den Nutzer eindeutig identifizierbar. Beispielsweise weist jedes Steuerelement, wie in Fig. 6E dargestellt, ein eigenes, eindeutiges Symbol auf, das es dem Nutzer ermöglicht, die Steuerelemente 3 von- einander zu unterscheiden. Bei dem in Fig. 6E dargestellten Beispiel wird das erste Steuerelement 3-1 durch ein Quadrat, das zweite Steuerelement 3-2 durch ein Dreieck und das dritte Steuerelement 3-3 durch einen Kreis dargestellt. Das vierte Steuerelement 3-4 ist ebenfalls ein Quadrat. Die Form des Steuerelementes informiert bei einer möglichen Ausführungsform den Nutzer über die zugehörige gesteuerte Funktion F. Bei dem in Fig. 6E dargestellten Beispiel steuern die Steuerelemente 3-1, 3-4 eine gleichartige Funktion F innerhalb des Systems, wobei dies durch die gleichartige Form des zugehöri- gen Steuerelements ausgedrückt wird. Die verschiedenen Steuerelemente 3 mit den unterschiedlichen Steuerelementformen können jeweils auch Markierungen zum Drehen der Steuerelemente aufweisen, wie in Fig. 6F dargestellt.

Die Position der Steuerelemente 3 in dem mehrdimensionalen

Bezugsraum 2 werden zur Ableitung von Steuersignalen bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 auf verschiedene Weise ausgewertet. Einerseits kann die aktuelle relative oder absolute Position des Steuerelementes 3 zur direkten Ansteuerung eines zugehörigen Aktuators 5 ausgewertet werden. Andererseits kann auch durch logische Verknüpfung von Positionen der Steuerelemente 3 in dem mehrdimensionalen Bezugsraum 2 eine Steuerung von Funktionen F des Systems erfolgen. Wird beispielsweise ein Steuerelement 3 an einer bestimmten Position innerhalb des Bezugsraumes 2 platziert, führt jede weitere Interaktion, beispielsweise Drehen oder Drücken, mit dem Steuerelement 3 an dieser Position zu einer Schaltfunktion des mit dieser Position gekoppelten Aktuators.

Es kann eine dauerhafte funktionelle Kopplung zwischen einem Steuerelement 3 und einem Aktuator realisiert werden. Hierbei wird ein zu steuernder Aktuator 5 durch Platzieren eines Steuerelementes 3 an eine zu dem Aktuator zugehörige Stelle in dem Bezugsraum 2 ausgewählt. Das Steuerelement 3 kann anschließend wieder aus dem Bezugsraum 2 entfernt werden. In einer möglichen Ausführungsform bleibt anschließend die Zuordnung zwischen dem Steuerelement 3 und dem daran gekoppel- ten Aktuator 5 auch nach Entfernen des Steuerelementes 3 aus dem Bezugsraum 2 bestehen.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 ist es möglich, durch simultane manuelle Betätigung mehrerer Steuerelemente 3 mehrere Aktuatoren 5 gleichzeitig zu steuern. Beispielsweise kann im Heimbereich eine synchrone Steuerung eines Lichtszenarios und eines Klimaszenarios innerhalb eines Wohnraums erfolgen. Die Anzahl der Steuerelemente 3 kann zeitlich veränderbar sein. Mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 ist es somit möglich, nicht nur eine direkte Abbildung der Position des Steuerelementes 3 auf einem zugehörigen Aktuator 5 durchzuführen, sondern auch sogenannten Shortcuts zu realisieren, das heißt ein Steuerelement 3 kann verschiedene Aktuatoren 5 gleichzeitig steuern. Eine Schaltstellung eines Steuerelementes 3 im Bezugsraum ist einfach ablesbar.

Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 weist diese eine sogenannte Andockfunkti- on auf, wobei Steuerelemente 3, die sich innerhalb des Bezugsraumes 2 berühren, aneinander haften bleiben und anschließend gemeinsam betätigbar sind, wobei sie beispielsweise gemeinsam innerhalb des Bezugsraums 2 verschoben werden. Dies erlaubt ein schnelles und einfaches Betätigen zusammen- gehöriger Steuerelemente 3.

Da jedes Steuerelement über eine Anzahl von Freiheitsgraden innerhalb des mehrdimensionalen Bezugsraumes 2 verfügen kann, können bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steu- ervorrichtung 1 mehrere Funktionen F beziehungsweise Eigenschaften eines Gerätes mit einem Steuerelement 3 simultan gesteuert werden. So lassen sich beispielsweise bei einer Bewegung eines Steuerelementes 3 in einem zweidimensionalen Be- zugsraum 2 die horizontale und vertikale Positionsänderung des Steuerelementes 3 dazu nutzen, gleichzeitig zwei regelbare Eigenschaften eines Gerätes simultan zu verändern. Beispielsweise wird anhand einer horizontalen Verschiebung des Steuerelementes 3 die Lautstärke eines Aktuators 5 verringert beziehungsweise erhöht und anhand der vertikalen Positionsveränderung des Steuerelementes 3 eine Tonhöhe moduliert.

Durch Hinzuführen von Steuerelementen 3 in den Bezugsraum 2 kann die Anzahl der Funktionen F, die steuerbar sind, erweitert werden. Bei den Steuerelementen 3 kann es sich bei einer möglichen Ausführungsform um dreidimensionale Gegenstände des täglichen Lebens handeln. Beispielsweise ist es möglich, Kühlschrankmagneten als Steuerelemente 3 einzusetzen. Die eingesetzten dreidimensionalen Steuerelemente 3 können bei einer möglichen Ausführungsform rein passive Steuerelemente sein, wie beispielsweise Magnetköpfe. Bei einer alternativen Ausführungsform weisen die dreidimensionalen Steuerelemente 3, die beispielsweise auf einer zweidimensionalen Bezugsflä- che 2 aufsetzbar und dort bewegbar sind, ihrerseits eine elektronische Schaltung auf, die über eine drahtlose Schnittstelle mit einem zugehörigen Aktuator 5 kommunizieren kann.

Bei einer möglichen Ausführungsform weist die Datenverarbei- tungseinheit 4 der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 eine Ausleselogik und eine Kontrolllogik auf.

Bei der Ausleselogik kann es sich um ein Softwaremodul handeln, welches die verschiedenen Schaltzustände beziehungswei- se die Positionen der Steuerelemente 3 in dem mehrdimensionalen Bezugsraum 2 extrahiert. Die Ausleselogik stellt die Austauschbarkeit verschiedener Ausprägungen der Steuerelemente 3 sicher, da die spezifischen Details, wie beispielsweise die Ansteuerung des Bezugsraumes 2 und das Auslesen der Schaltzu- stände in der Ausleselogik implementiert sind. Dadurch sind weitere Applikationen unabhängig davon, ob der Bezugsraum 3 beziehungsweise der Schaltraum die Position der Steuerelemente 3 beziehungsweise Schaltelemente meldet oder ob die Steu- erelemente 3 selbst ihre jeweilige Position melden.

Darüber hinaus weist die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 bei einer möglichen Ausführungsform eine Kontrolllogik auf, wel- che die Daten der Ausleselogik auswertet. Dabei setzt die Kontrolllogik die Schaltzustände der Steuerelemente 3 in Steuerinformationsdaten für die verschiedenen Aktuatoren 5 um. Die Steuerinformationsdaten beziehungsweise Steuersignale werden über eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle an die zugehörigen Aktuatoren 5 weitergeleitet.

Bei den Aktuatoren 5 kann es sich elektrisch beziehungsweise elektronisch steuerbare technische Geräte handeln. Das Steuerelement 3 liefert Informationsdaten, die von der Datenver- arbeitungsanlage 4 über Kommunikationskanäle, wie beispielsweise KMX, DMX oder Ethernet drahtlos oder drahtgebunden an den jeweiligen Aktuator 5 weitergeleitet werden. Verfügt der Aktuator 5 selbst nicht über genügend Rechenleistung, um die ihm zugeführte Steuerinformation auszuwerten beziehungsweise zu interpretieren, ist es bei einer möglichen Ausführungsform möglich, einen Adapter zwischenzuschalten. Dieser Adapter interpretiert die empfangene Steuerinformation und wandelt diese beispielsweise in ein Ein-Aus-Signal für den Aktuator 5 um.

Figuren 7A bis 7D zeigen ein einfaches Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform wird der mehrdimensionale Bezugsraum 2 durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet. Bei dieser zweidi- mensionalen Bezugsfläche 2 handelt es sich um eine drucksensitive Sensormatte, auf der in einer vorgegebenen Rasterung verschiedene Sensorpunkte verteilt sind, welche eine hinreichend genaue Auflösung liefern, um verwendete Steuerelemente 3 zu erkennen. Bei dieser einfachen Ausführungsform werden die Steuerelemente 3 durch Magnetköpfe gebildet, die auf die Sensormatte 2 aufgesetzt werden können. Die Ausdehnung der Magnetköpfe stellt sicher, dass mindestens zwei Sensorpunkte auf der Sensormatte durch einen darauf aufgesetzten Magnet- köpf belegt sind. Die magnetische Anziehungskraft, die von dem Magnetköpfen ausgeübt wird, wird dabei von der drucksensitiven Sensormatte zur Positionsbestimmung der Steuerelemente 3 ausgewertet.

Wie in Fig. 7A dargestellt, wird ein manuell betätigbarer Magnetkopf als Steuerelement 3 auf eine Sensormatte als zweidimensionale Bezugsfläche 2 aufgesetzt. Anschließend wird, wie in Fig. 7B zu sehen, das aufgesetzte Steuerelement 3 manuell auf der Sensormatte verschoben. Fig. 7c zeigt das gemeinsame Verschieben mehrerer Steuerelemente 3 auf der Sensormatte. Fig. 7D zeigt das Hinzufügen eines weiteren Steuerelements 3 in den Bezugsraum 2, indem ein Magnetkopf auf die Sensormatte aufgesetzt wird.

Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht durch eine Sensormatte bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform. Wie in Fig. 8 zu erkennen, werden Magnetköpfe 3-1, 3-2, 3-3 als Steuerelemente 3 auf einer Sensormatte aufgesetzt, an deren Unterseite sich eine Metallplatte befindet.

In einer alternativen Ausführungsform werden die Steuerelemente 3 nicht durch körperliche Umstände, wie in Fig. 8 dargestellt, gebildet, sondern durch graphische Symbole, die auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm angezeigt werden und durch einen Benutzer über eine graphische Benutzeroberfläche betätigbar sind. Beispielsweise können Steuerelemente 3 durch interaktive Flash-Bausteine realisiert werden. Derartige Steuerelemente 3 bieten verschiedene Interaktionsmöglichkei- ten für einen Nutzer. Jedes Steuerelement 3 ist dabei vorzugsweise eindeutig identifizierbar.

Wie in Fig. 9A dargestellt, kann ein Steuerelement 3 in dem Bezugsraum 2 gedreht werden, wobei eine Ausrichtung des Steu- erelements 3 in dem Bezugsraum 2 zur Ansteuerung einer Funktion F abgefragt werden kann. Weiterhin kann die Größe eines Steuerelementes 3 durch manuelle Betätigung verändert werden, wie in Fig. 9B dargestellt. Durch manuelle Betätigung kann ein weiteres Steuerelement 3 dem Bezugsraum 2 hinzugefügt werden, wie in Fig. 9C dargestellt ist. Jedes generierte oder bestehende Steuerelement 3 kann innerhalb des Bezugsraums 2 bewegt beziehungsweise verschoben werden, wie dies in Fig. 9D dargestellt ist. Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform der Steuerelemente 3 enthalten diese verschiedene Symbole, die als Angreifspunkte für den Nutzer dienen. So kann an einem ersten Angreifspunkt die Ausrichtung des Steuerelementes 3 verändert werden, während ein anderer Angreifspunkt zur Größeneinstellung des Steuerelementes 3 dient. Die Größe des Steuerelements 3 kann bei einer möglichen Ausführungsform direkt mit einer Funktion F beziehungsweise einer physikalischen Eigenschaft eines Aktuators 5 gekoppelt sein. Handelt es sich bei dem Aktuator 5 beispielsweise um eine Lichtquel- Ie, kann die Intensität des abgehenden Lichtes beispielsweise direkt proportional zur Größe beziehungsweise Fläche des zugehörigen Steuerelementes 3 sein.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 und das erfindungs- gemäße Verfahren zum Steuern eines Systems sind vielseitig einsetzbar. Beispielsweise eignet sich die erfindungsgemäße Steuerelement für Multi-Media-Systeme, insbesondere zur Steuerung von Film-, Musik- und Lichtfunktionen.

Fig. 10A zeigt ein einfaches Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform wird der mehrdimensionale Bezugsraum 2 durch ein zweidimensionale Bezugsfläche gebildet, auf der zwei Bezugspunkte beziehungsweise Bezugspole IIA, IIB vorgesehen sind. In dem Bezugsraum 2 ist ein Steuerelement 3 zwischen den beiden Bezugspolen IIA, IIB verschiebbar. Je geringer die Distanz zwischen dem verschiebbaren Steuerelement 3 zu dem Bezugspol IIA innerhalb des Bezugsraumes 2 ist, desto höher ist die Lautstärke der zugehörigen Lautsprechers 5. Je stärker sich das Steuerelement 3 dem Bezugspol IIB annähert, desto geringer ist die Lautstärke eines zugehörigen Lautsprechers 5. Bei der in Fig. 10A dargestellten Ausführungsform bewegt sich ein Steuerelement 3 zwischen zwei Bezugspolen IIA, IIB. Bei dem in Fig. 1OB dargestellten Anwendungsbeispiel lässt sich ein Steuerelement 3 zwischen vier Bezugspolen IIA bis HD innerhalb des zweidimensionalen Bezugsraumes 2 bewegen. Bei dem in Fig. 1OB dargestellten Anwendungsbeispiel steht jeder Bezugspol HA bis HD für einen bestimmten Musikrhythmus, nämlich für Reggae, Salsa, Samba oder für einen Rumbarhythmus. Je näher das Steuerelement 3 an einem Bezugspol 11 positioniert ist, desto größer ist der Anteil des jeweiligen Rhythmus des Bezugspols an dem durch den Aktuator 5 ausgegebenen akustischen Signal. Bei der in Fig. 1OB dargestellten Ausführungsform wird somit ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Position des Steuerelementes 3 in dem Bezugsraum 2 aus verschiedenen gespeicherten Signalen zusammengemischt, wobei jedes gespeicherte Signal einem Bezugspol HA bis HD zugeordnet ist.

Die Figuren HA, HB zeigen weitere Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung. Bei dem in Fig. HA dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein Aktuator 5 durch eine Lichtquelle gebildet die Licht mit verschiedenen Farben ausstrahlen kann. Ein Steuerelement 3 ist in einem zweidimensionalen Bezugsraum 2 verschiebbar. Der Bezugsraum 2 wird durch eine Bezugsfläche gebildet, die in verschiedene Sub- Flächen 2A-2D unterteilt ist. Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Bezugsraum 2 vier logische Sub-Bezugsräume beziehungsweise Bezugsflächen 2A, 2B, 2C, 2D auf. Jeder logischen Sub-Bezugsflache ist eine Farbe zugeordnet. Zwischen den verschiedenen logischen Sub-Bezugsräumen 2A-2D bestehen Raumgrenzen, wobei ein Steuerelement 3 bei Überschreiben der Raumgrenzen eine Funktionsänderung vornimmt, das heißt in dem Anwendungsbeispiel die von dem Aktuator 5 abgestrahlte Farbe verändert. Bei der in Fig. 11 dargestellten Situation befindet sich das Steuerelement 3 in dem logischen Sub-Bezugsraum 2D der Bezugsfläche 2 und der zugehörige Aktuator 5 des Steuerelementes 3 strahlt gelbes Licht in die Umgebung ab. Wird das Steuerelement 3 durch manuelle Betätigung von einem Nutzer beispielsweise in den logischen Sub-Bezugsraum 2C verschoben, strahlt die Lichtquelle 5 grünes Licht aus.

Fig. IIB zeigt eine alternative Implementierung, bei der den verschiedenen Farben der Lichtquelle 5 verschiedene Bezugspole IIA bis HD innerhalb des Bezugsraums 2 zugeordnet sind. Wird beispielsweise das Steuerelement 3 in die Nähe des Bezugspols HD verschoben, leuchtet die Lichtquelle 5 gelb. Wird das Steuerelement 3 anschließend von dem gelben Be- zugspol HD in Richtung zu einem anderen Bezugspol verschoben, nimmt der Anteil des gelben Lichts ab und der Anteil der anderen Farbe nimmt zu.

Bei den in den Figuren HA, HB Ausführungsformen kann der Übergang von einer Farbe zu der anderen Farbe graduell oder sprunghaft erfolgen.

Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1. Bei der in Fig. 12 darge- stellten Ausführungsform ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung nicht nur mit einer Einrichtung zur Positionsbestimmung eines Steuerelementes 3 innerhalb eines Bezugsraums 2 und mit einem zugehörigen Aktuator 5, sondern zusätzlich auch noch mit mindestens einem Sensor 12 verbunden, der Umweltbedingungen erfasst. Bei dem in Fig. 12 dargestellten Anwendungsbeispiel wird ein Steuerelement 3 zwischen zwei Bezugspolen HA, HB innerhalb des zweidimensionalen Bezugsraums 2 bewegt, wobei jeder Bezugspunkt bzw. Bezugspol HA, HB einer Einstellung eines zugehö- rigen Aktuators 5 entspricht, der in dem gegebenen Beispiel durch eine Lichtquelle gebildet wird. Je näher sich das Steuerelement 3 durch manuelle Betätigung dem Bezugspol HB annähert, desto heller leuchtet die zugehörige Lampe 5. Wird das Steuerelement 3 hin zu dem Bezugspunkt HA verschoben, desto geringer ist die Leuchtkraft der Lampe 5. Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform liest die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 zusätzlich Daten eines Sensors 12 aus. Dieser Sensor 12 erfasst beispielsweise die Umgebungshelligkeit. Ist es beispielsweise Tag und ein zugehöriger Raum eines Gebäudes ist bereits relativ hell aufgrund des Tageslichts, muss eine in dem Raum befindliche Lampe 5 nur relativ schwach leuchten, um die von dem Nutzer gewünschte Helligkeit zu erreichen, die er durch Bewegung des Steuerelementes 3 hin zu dem Helligkeitspol IIB steuert. Erfolgt der Steuervorgang während der Nacht und besteht kein Tageslicht, muss die Lichtquelle 5 Licht mit wesentlich höherer Lichtintensität ausstrahlen, um die gleiche Helligkeit in einem zugehörigen Raum zu errei- chen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 kann somit zur Ansteuerung von Aktuatoren 5 neben den Steuerinformationen aufgrund der Position des Steuerelementes 3 auch Sensordaten eines Sensors 12 auswerten. Auf diese Weise kann beispielsweise Energie eingespart und ein genaueres Steuerergebnis erzielt werden, das einem gewünschten Sollwert genauer entspricht.

Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1. Bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der mehrdimensionale Be- zugsraum 2 durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet, beispielsweise durch eine berührungsempfindliche Touch- Screen. Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform werden auf der Touch-Screen beziehungsweise dem berührungsempfindlichen Display zusätzlich semantische Informationen dar- gestellt. Bei dem in Fig. 13 dargestellten einfachen Ausführungsbeispiel werden in dem zweidimensionalen Bezugsraum die Grundrisse mehrerer Gebäude I bis IV durch Strichlinien angezeigt. Beispielsweise handelt es sich um vier Gebäude innerhalb eines Werksgeländes. Durch Setzen eines Steuerelementes 3-1 in den gestrichelten Sub-Bezugsraum I wird eine zu dem

Gebäude I zugehörige Funktion aktiviert. Beispielsweise wird durch Setzen beziehungsweise Verschieben des Steuerelementes 3-1 in der gestrichelten Fläche des Gebäudes I in dem gesamten Gebäude I das Licht eingeschaltet. Anschließend kann das Steuerelement 3-1 durch manuelle Betätigung im gestrichelten Bereich des Gebäudes II verschoben werden. Durch diese manuelle Betätigung wird das Licht in dem Gebäude I ausgeschaltet und das Licht in dem zugehörigen Gebäude II aktiviert. Durch ein anderes Steuerelement 3-2 kann eine andere Funktion gesteuert werden, beispielsweise die Aktivierung beziehungsweise die Deaktivierung einer Alarmanlage. Bei dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel werden verschiedene Aktua- toren 5-1 bis 5-4 in den verschiedenen Gebäuden I bis IV über ein Datennetzwerk 13 angesteuert. Über das Netzwerk 13 kann die Datenverarbeitungseinheit 4 auch Sensordaten von dezentral angeordneten Sensoren 12 erhalten.

Fig. 14 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1.

In dieser Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Steuer- Vorrichtung 1 nicht nur einen Bezugsraum 2, sondern mehrere

Bezugsräume 2-1, 2-2, 2-3 auf, die beispielsweise schichtweise übereinander angeordnet ist und durch einen Nutzer selektierbar sind. Jeder dieser Bezugsräume 2-1 bis 2-3 kann seinerseits in verschiedene logische Sub-Bezugsräume unterteilt sein. Beispielsweise werden die logischen Sub-Bezugsräume durch zweidimensionale Flächen innerhalb eines selektierten Bezugsraumes 2-i gebildet. Diese logischen Sub-Bezugsräume können beispielsweise auch aus einer Gruppe vorgegebener SubRäume ausgewählt werden. Jeder logische Sub-Bezugsraum inner- halb eines Bezugsraumes 2 kann einem realen Raum oder einem realen Objekt zugeordnet sein.

Bei einer möglichen Ausführungsform ist die Ausdehnung der logischen Sub-Bezugsräume in Abhängigkeit von sensorisch er- fassten Umweltbedingungen veränderbar. Jedem logischen Sub- Bezugsraum kann ein Schaltzustand eines Steuerelementes 3 zugeordnet sein.

Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1. Bei dem einfachen Anwendungsbeispiel wird der mehrdimensionale Bezugsraum 2 durch eine zweidimensionale Bezugsfläche gebildet, bei der es sich beispielsweise um die Auflagefläche eines Tisches handelt. Die zweidimensio- nale Tischfläche 2 ist in zwei logische Sub-Bezugsräume 2A, 2B aufgeteilt, in denen Steuerelemente 3 platzierbar und verschiebbar sind. Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform ist das Steuerelement 3 in einem zugehörigen Gerät 14 integriert. Bei dem in Fig. 15 dargestellten Anwendungsbeispiel wird das Gerät 14 durch ein mobiles Endgerät, beispielsweise durch ein mobiles Handy gebildet. In dem mobilen Endgerät 14 ist ein Steuerelement 3 integriert, wobei die Position des Steuerelementes 3 beziehungsweise des zugehörigen Endgerätes 14 sensorisch erfasst werden kann. Beispielsweise wird in dem logischen Sub-Bezugsraum 2A eine Funktion des mobilen Endgerätes 14 deaktiviert, während sie in dem logischen Sub-Bezugsraum 2B aktiviert ist. Auch ein Umschalten zwischen verschiedenen Funktionen beziehungsweise Funktionsgruppen des Gerätes 14 kann erreicht werden, indem das Gerät von der Fläche 2A in die Fläche 2B bewegt werden. Beispielsweise nimmt ein mobiles Endgerät 14, wenn es in dem Bereich 2A gelegt wird, nur private Telefonanrufe an, während das mobile Endgerät bei Platzieren in dem logischen Sub-Bezugsraum 2B ge- schäftliche Telefonanrufe annimmt.

Figuren 16A, 16B zeigen weitere Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1. Bei dem in Fig. 16 dargestellten Beispiel ist der Bezugsraum 2 ein zweidimensionale Fläche mit einer aktiven Fläche als ersten logischen Sub- Bezugsraum 2A und einer passiven Fläche als zweiten logischen Sub-Bezugsraum 2B (die z.B. eine Selektionsbasis bildet) . Fig. 16B zeigt eine alternative Anordnung der beiden Flächen 2A, 2B. Bei dem Anwendungsbeispiel werden Steuerelemente 3 als Tags auf einer graphischen Oberfläche beziehungsweise einem Bildschirm dargestellt und können manuell betätigt werden. Die Steuerelemente 3 können ähnlich kleinen Notizzetteln mit einem Schlagwort versehen sein. Die Steuerelemente 3 können zu Beginn in der Selektionsbasis 2B als verfügbare Grund- menge visuell dargestellt sein. Zur Aktivierung der zugehörigen Aktuatoren 5 oder Funktionen F werden die Steuerelemente 3 von dem Nutzer von der passiven Fläche 2B in die aktive Fläche 2A verschoben. Der Nutzer kann die Steuerelemente 3 zwischen den beiden Arealen beziehungsweise Flächen 2A, 2B frei hin- und herbewegen. Hierdurch kann die Auswahl eines oder auch mehrerer Steuerelemente 3 variabel gehandhabt werden. Je nachdem auf welcher Fläche 2A, 2B die Steuerelemente 3 beziehungsweise Tags abgelegt sind, gelten sie als aktiv oder inaktiv.

Neben der Platzierung eines Steuerelements 3 innerhalb des aktiven Areals 2A selbst kann optional auch die dortige Lage des Steuerelements 3 ausgewertet werden. Beispielsweise kann eine Reihenfolge der ausgewählten Steuerelemente 3 festgelegt werden, je nachdem welches Steuerelement 3 zuerst in die aktive Fläche verschoben wird. Beispielsweise kann auch die relative Lage der Steuerelementes innerhalb der aktiven Fläche 2A berücksichtigt werden. Bei dem in Fig. 16A dargestellten Beispiel wird z.B. eine Reihenfolge von unten rechts nach oben links definiert. Bei dem in Fig. 16B dargestellten Beispiel kann eine Reihenfolge der Steuerelemente in Abhängigkeit von der Entfernung zu dem Mittelpunkt der Fläche festge- legt sein. Bei dieser Ausführungsform werden zugehörige Funktionen F beziehungsweise Aktuatoren 5 des Systems in Abhängigkeit von einer aufgrund der Position des Steuerelementes 3 festgelegten Position sequenziell ausgeführt. Die Steuerelemente 3 werden als Tags visualisiert und können durch den Nutzer durch einfaches Verschieben aktiviert beziehungsweise deaktiviert werden. Dies eröffnet dem Nutzer eine einfache manuelle oder haptische beziehungsweise intuitive Steuerung. Gleichzeitig kann der Nutzer sofort ablesen, welche Steuerelemente 3 gegenwärtig aktiv beziehungsweise deaktiviert sind.

Fig. 17 zeigt ein Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1. In einem aktiven Areal beziehungsweise einem aktiven Sub-Bezugsraum 2A befindet sich ein Tag „Beat- les", während die Grundmenge der weiteren inaktiven Steuerelemente in einem passiven Sub-Bezugsraum 2B angeordnet sind. Die dort angeordneten Tags bezeichnen beispielsweise eine Musikgruppe, wie „Rolling Stones", Musikrichtungen, wie bei- spielsweise „Techno" oder „Folk" und Beleuchtungseinstellungen, wie beispielsweise „bright" und „dark" . Bei der in Fig. 17 dargestellten Ausführungsform sind somit den Steuerelementen 3 nicht verschiedene Aktuatoren 5 zugeordnet, sondern verschiedene Attribute beziehungsweise Funktionen F.

Bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 kann jedes Steuerelement 3 beziehungsweise jedes Tag mit einer beliebigen Funktion F, mit einem beliebigen Aktuator 5 oder mit ei- nem beliebigen Attribut assoziiert sein. Das Steuerelement 3 kann auch mit einer Adresse oder einem Netzwerkpfad beziehungsweise einer Referenzinformation assoziiert sein. Die symbolische Darstellung eines Tags beziehungsweise eines Steuerelementes 3 kann sich je nach Ursprung, Typ oder ange- botenem Dienst unterscheiden. Die symbolische Darstellung der Steuerelemente 3 auf einem zweidimensionalen Bildschirm kann je nach assoziierter Einheit eine verschiedene Farbgebung oder verschiedene Icons und Graphiken aufweisen.

Bei den Steuerelementen 3 kann es sich um verschiedene Arten von Tags handeln, beispielsweise so genannte Place-Holder- Tags, Mnemonik-Tags oder Locator-Tags . Bei Place-Holder-Tags beziehungsweise Platzhaltern trägt das Steuerelement 3 selbst die Information, etwa ein Schlagwort. Auch komplexe Informa- tionen können unter einem Steuerelement 3 beziehungsweise einem Tag zusammengefasst und verborgen sein. Dies sind beispielsweise kombinierte Einstellungen beziehungsweise Konfigurationen oder Programme. Diese Einstellungen können beispielsweise als Mnemonik-Tag beziehungsweise Mnemonik- Steuerelement 3 in dem Bezugsraum 2 dargestellt sein. Ferner kann durch Locator-Tags beziehungsweise Lokalisierungs- Steuerelemente 3 Referenzinformation beispielsweise eine Netzwerkadresse zu einer Zielentität an einem verlinkten Ort in dem Bezugsraum 2 dargestellt werden.

Bei einer möglichen Anwendungsform wird ein digitaler Bilderrahmen vorgesehen, der mit einem Netzwerk, insbesondere mit einem Lokalnetzwerk, verbunden ist. Dieser digitale Bilder- rahmen ist dabei mit einem berührungssensitiven Display ausgestattet. Berührt ein Nutzer das Display beziehungsweise nähert er sich dem Display an, können beispielsweise verschiedene verfügbare Medieninhalte als Tags beziehungsweise Steu- erelemente 3 angezeigt werden. Diese Steuertags 3 zeigen beispielsweise als Medieninhalte Photos, Bilder und dergleichen an. Darüber hinaus können die Steuerelemente 3 auch andere Medien-Abspielgeräte in dem Netzwerk anzeigen, etwa Musik- Playlists, Fernsehsender usw. Je nachdem welche Steuerelemen- te 3 in einem aktiven Sub-Bezugsraum 2A platziert werden, kann sich dann der Inhalt des digitalen Bilderrahmens oder die von den weiteren Geräten wiedergegebenen Medien verändern .

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 eignet sich für verschiedenste Anwendungsfälle und zur Steuerung unterschiedlichster Geräte in beliebigen Umgebungen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 in mobilen Endgeräten, Automaten, Steuerrechnern und dergleichen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 eignet sich beispielsweise für PDAs, mobilen Telefonen oder Laptops. Mit der erfindungsgemäßen Steuerelement 1 lassen sich eine Vielzahl von Geräten simultan in mehreren Dimensionen steuern beziehungsweise regeln. Es können dabei auch unscharfe Zustände realisiert werden, da eine kontinuierliche Platzierung einer entsprechenden Modellierungsmöglichkeit bietet. Die Steuerelemente 3 der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 1 können beliebig komplexe Gruppen von Geräten simultan repräsentieren. Weiterhin kann die absolute Position beziehungsweise re- lative Nähe der Steuerelemente 3 untereinander als eine zusätzliche Steuer- beziehungsweise Regelinformation genutzt werden. Die Oberfläche beziehungsweise Form des Bezugsraums 2 kann beliebig sein. Die verwendeten Steuerelemente 3 können passiv oder aktiv ausgeführt sein. Die erfindungsgemäße Steu- ervorrichtung 1 eignet sich insbesondere auch für raue Umgebungsbedingungen innerhalb von Fabrikhallen, öffentlichen Plätzen oder dergleichen. Bei einer möglichen Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 in Objekten be- ziehungsweise Geräten des täglichen Lebens integriert.

Die Oberfläche des Bezugsraums 2 kann in beliebiger Weise mit zusätzlichen Steuerinformationen einschließlich semantischer Bedeutung angereichert werden. Durch eine Rasterung des Bezugsraums 2 können kontinuierliche Positionen in diskrete Positionen überführt werden. Weiterhin erlaubt es die Oberfläche des Bezugsraums 2 adaptiv zusätzlich Informationen anzuzeigen. Da beliebig viele Steuerelemente 3 hinzufügbar sind, kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 in einfacher

Weise erweitert werden und erlaubt eine Vielzahl von Funktionen F verschiedener technischer Geräte gleichzeitig zu steuern. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 bietet zudem eine vielfältige Interaktionsmöglichkeit mit den angezeigten Steuerelementen 3, wobei simultan mehrere Parameter beziehungsweise Funktionen F eines Gerätes gesteuert beziehungsweise geregelt werden können. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 erlaubt dem Nutzer eine schnelle und intuitive Erfassung einer Vielzahl von steuerbaren Funktionen F verschie- dener Geräte. Daher ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 besonders einfach durch einen Nutzer bedienbar.