CH705918A2 - Feld-Analysen für flexible Computer-Eingabe. - Google Patents

Abstract

Die Feld-Analysen für flexible Computer-Eingaben sind Verfahren zur Analyse und Bewertung von Touch-Ereignissen, insbesondere, um ein System von Eingabe-Elementen zu aktualisieren, z.B. die Anordnung virtueller Tasten oder Tast-Zonen. Der Eingabefläche wird ein multi-dimensionales Feld von Vektoren zugeschrieben, das auch Potential-Werte oder Bewertungs-Potential-Werte umfassen kann. Eine Abfolge und Vernetzung von Verfahrensschritten umfasst die Bewertung dieser Daten, bereitet sie in mehreren Feldern auf, die Verschiebungen der Eingabe-Elemente benennen und kombinierbar sind mit diversen Bewertungen, die ebenfalls als Felder einzubeziehen sind. Zudem werden sie kombiniert mit Quervernetzungen, die je nach Gebrauch gewisse Prioritäts-Strukturen berücksichtigen. Hierdurch sind Optimierungen möglich. – Beim berührungsempfindlichen Lenkrad erkennt das Verfahren bestimmte Hand- oder Finger-Flächen (etwa durch Muster-Erkennung) und folgert eine Kategorisierung dreidimensionaler Greif- oder Berührungs-Varianten, insbesondere die Unterscheidung zwischen einer idealen Kategorie mit flach aufgelegten Hand-Flächen und davon abweichenden Kategorien.

Description

[0001] Bei anpassungsfähigen Tastaturen stellt sich die Frage, in welcher Weise die Abweichungen der ausgeführten Berührungen (oder Annäherungen) gegenüber der jeweils momentan gültigen «idealen» Position zu bewerten sind: Soll die erkannte Differenz tatsächlich direkt als Veränderung übernommen werden? Oder soll sie nur als Ausreisser gewertet werden? Soll sie weitergehenden Einfluss auf die Anordnung haben? – Möglichkeiten werden vorgeschlagen zur Erkennung, Analyse und Bewertung von Touch-Ereignissen (Berührungen oder bestimmte Annäherungen) und deren Einbeziehung in die aktualisierte Berechnung eines Systems von Eingabe-Elementen (also insbesondere Neuberechnung der Anordnung virtueller Tasten).

[0002] Aufgrund einer Multi-Touch-Eingabe - also durch Berührung (oder Annäherung) mehrerer Hand- oder Finger-Flächen zugleich - oder aufgrund einer Folge zeitnah ausgeführter einzelner Berührungen (oder Annäherungen) oder aufgrund deren Kombination lassen sich Daten bestimmen.

[0003] Zumindest einem jeweils genutzten Eingabeflächenbereich, der insbesondere durch eine momentane ideale Tastenmitte darstellbar ist (optional auch jedem Punkt der Eingabefläche), wird ein jeweiliger Vektor zugeschrieben, der mindestens zwei Dimensionen umfasst (und der auch eine dritte bzw. räumliche Dimension umfassen kann) und darüber hinaus auch Potential-Werte oder Bewertungs-Potential-Werte oder Bewertungs-Kenn-Werte umfassen kann. Damit ist der Eingabefläche zumindest ein momentan gültiges multi-dimensionales Feld von Vektoren zuzuschreiben, das gegebenenfalls auch Potential-Werte umfasst.

[0004] Insgesamt ist das hier erläuterte Verfahren gekennzeichnet durch eine Abfolge und Vernetzung von Verfahrensschritten, die umfassen: Feld-Analysen (d.h. Sammlung und Bewertung multi-dimensionaler Daten der betätigten Eingabeflächenbereiche, aufbereitet in drei Arten von Vektor-Feldern, die jeweils Daten über Verschiebungs-Vektoren für die Eingabe-Elemente enthalten und kombinierbar sind mit diversen Bewertungen, die ebenfalls als Felder dargestellt werden können) kombiniert mit Quervernetzungen, die von einem – je nach Kategorie des Gebrauchs - angenommenem Feld von Prioritäts-Strukturen für die Eingabe-Elemente gesteuert werden. – Die Eingabe-Elemente entsprechen virtuellen Tasten oder Tast-Zonen, die momentan bestimmten Eingabeflächenbereichen zugeordnet sind.

[0005] In anderen Worten ist das ein Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts, mit einer berührungsempfindlichen oder annäherungsempfindlichen, eine Vielzahl von Eingabeflächenbereichen oder Annäherungsbereichen aufweisenden Eingabefläche und einer Steuereinheit, die mit der Eingabefläche gekoppelt ist, wobei jeweils ein Zeichen, insbesondere ein Buchstabe, eine Zahl oder ein sonstiges Steuerzeichen einem bestimmten Eingabeflächenbereich oder Annäherungsbereich zugeordnet ist und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von Eingabe-Elementen repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente erkannt und als mindestens ein Vektor - «primärer Vektor» - oder als Feld von Vektoren - «primäres Vektor-Feld» - beschrieben werden und in einem ersten Verfahrensschritt analysiert und bewertet werden, und damit zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren - «sekundäres Vektor-Feld» - beschriebene jeweilige Verschiebungen der Eingabe-Elemente berechnet werden, der Eingabefläche oder besagten, jeweiligen Eingabe-Elementen zugeschriebenen Vektoren mindestens ein weiteres Feld, insbesondere ein Potential-Feld oder Vektor-Feld, zugeschrieben wird, das Analysen oder Bewertungen oder Schlussfolgerungen repräsentiert und eine Prioritäts-Struktur zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt wird, um nach weiteren Analysen, Bewertungen und Optimierungen daraus in einem weiteren Verfahrensschritt die optimierten, als Vektor-Feld - «tertiäres Vektor-Feld» - beschreibbaren Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente tatsächlich auszuführen.

[0006] Das heisst, es sind aufgrund der Berührungen oder Annäherungen optimierte, komplexe Veränderungen der Anordnung von Eingabe-Elementen zu berechnen. Das Verfahren kombiniert Feld-Analysen und Prioritäts-Strukturen, beobachtet eine Vektor-Cluster-Quervernetzung von Eingabe-Elementen und ermöglicht Vektor-Feld-Trend-Analysen.

[0007] Verknüpfungen, Kopplungsfaktoren und Bewertungen werden je nach zunächst als getroffen geltendem Element ausgeführt und die Quervernetzungen der «Cluster» von Eingabe-Elementen folgen bestimmten Prioritäts-Regeln (Vektor-Feld-Cluster-Analyse mit spezifischer Quervernetzung mit Prioritäts-Struktur).

[0008] Im Einzelnen: Die Eingabefläche besteht aus einer Vielzahl von Eingabeflächenbereichen bzw. Annäherungsbereichen (z.B. kapazitive Messungen, Infrarot-Sensoren oder Kamera-Auswertungen erlauben das Erkennen von Annäherungen). Die Eingabefläche ist z.B. ein Multi-Touch-Screen, ein mobiles Gerät zur Daten-Verarbeitung und Daten-Kommunikation (z.B. «Smart-Phone», mobiler Computer) oder ein Lenkrad oder einem Lenkrad ähnliches Element. Für die Eingabe verfügbar macht das insbesondere einen Satz von Zeichen, z.B. Buchstaben, Zahlen oder sonstige Steuerzeichen oder Signale. Ein Zeichen ist jeweils einem bestimmten dafür momentan gültigen Eingabeflächenbereich oder Annäherungsbereich zugeordnet und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von Eingabe-Elementen repräsentiert. Die Eingabe-Elemente innerhalb des Systems von Eingabe-Elementen bilden eine wählbare Anordnung mit spezifischen Nachbarschafts-Beziehungen (insbesondere eine Computer-Tastatur oder Telefon-Tastatur oder in einer Reihe angeordnete Tasten oder andere Anordnungen einzelner virtueller Tasten in bestimmter Relation zu den Fingerspitzen oder Handflächen). Den spezifischen Nachbarschafts-Beziehungen innerhalb der Anordnung entspricht eine Vielzahl möglicher Verknüpfungen / Querverknüpfungen / Quervernetzungen als Informationen über geplante Verschiebungen und Bewertungen, die zur Koordinierung von Verschiebungen genutzt werden können. Jedes Eingabe-Element kann eine Form und eine ideale Mitte repräsentieren (entspricht virtueller Taste mit einer idealen Tastenmitte) und kann visuell dargestellt werden.

[0009] Mit den Daten über Eingaben und Anordnungen von Eingabe-Elementen wird eine Abfolge von Feld-Analysen durchgeführt.

[0010] Eine Berührung (oder gegebenenfalls eine Annäherung, die bestimmte Kriterien erfüllt, um als Aktivierung gewertet zu werden) wird zunächst einem (im Allgemeinen aufgrund kleinster Distanz) nahen Eingabe-Element zugewiesen. Die Berührung (oder Annäherung) ist mit ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Position des entsprechenden Eingabe-Elements (bzw. seiner idealen Mitte) als Vektor beschreibbar. - Im Falle mehrerer simultaner Berührungen (oder Annäherungen) bzw. im Falle der Auswertung mehrerer innerhalb eines bestimmten Zeitraums berücksichtigter Berührungen (oder Annäherungen) sind die jeweiligen Abweichungen relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente als Feld von Vektoren beschreibbar: «Primäres Vektor-Feld».

[0011] Mit der «primär» aufgrund von Berührungen (oder Annäherungen) festgestellten Veränderung der Hand- bzw. Finger-Positionen wird zunächst einmal eine «sekundäre» Veränderung der Anordnung von Eingabe-Elementen versuchsweise berechnet: Die Berührungen (oder Annäherungen) der Eingabefläche werden in ersten Verfahrensschritten analysiert und bewertet. Damit werden zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren beschreibbare Verschiebungen der Eingabe-Elemente berechnet: «Sekundäres Vektor-Feld».

[0012] Ein Vektor-Feld weist jedem Eingabe-Element einen jeweiligen Vektor zu.

[0013] Zudem werden der Eingabefläche oder besagten Vektor-Feldern weitere Felder zugeschrieben, insbesondere Potential-Felder oder Vektor-Felder, die durch kennzeichnende Werte, Potential-Werte, Faktoren oder Vektoren bestimmte Analysen, Bewertungen (etwa von Relevanz, Zuverlässigkeit oder Problemen), Korrekturen oder Schlussfolgerungen repräsentieren. Diese können in bestimmten Schritten des Verfahrens mittels Faktoren einbezogen werden.

[0014] Zudem werden den Eingabe-Elementen (und damit möglicherweise auch den Vektor-Feldern) Prioritäts-Strukturen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen zugewiesen, die - je nach Kategorie der Berührung bzw. Nutzung - dann Fallunterscheidungen (je nach primärer Aktivierung) und Rangfolgen mit ausgewählten Berechnungsfaktoren verknüpfen. (Genauer siehe unten).

[0015] Aufgrund der - je nach Kategorie der Berührung bzw. Nutzung - geometrischen Anordnung des Systems von Eingabe-Elementen bestehen in Verbindung mit dem konkreten Gebrauch der Eingabe (z.B. als Tastatur, als Schaltzonen auf einem Lenkrad) bestimmte Nachbarschaften, Gruppierungen (etwa je nach Bezug zu einem jeweiligen Finger) und Quervernetzungen verschiedener Aspekte. Solche Zusammenhänge und Quervernetzungen lassen sich auch innerhalb von Vektor-Feldern darstellen und berechnen.

[0016] Nach weiteren Analysen, Bewertungen und Optimierungen lassen sich dann in einem weiteren Verfahrensschritt die optimierten, als «tertiäres Vektor-Feld» beschriebenen Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente tatsächlich ausführen. (Theoretisch können noch weitere Sätze von Schritten folgen, um eine höhere Optimierung zu erreichen: iteratives Vorgehen).

[0017] Zudem kann es - insbesondere im Fall der Nutzung eines Lenkrads - sinnvoll sein, ein («primäres») Hand-Vektor-Feld zu erstellen und in das Verfahren einzubeziehen: Aus verfügbaren Informationen (z.B. durch Veränderungen eines kapazitiven Feldes) zur dreidimensionalen Position der Hand gegenüber der Eingabefläche beschreiben Vektoren hier jeweils die Veränderung eines idealisierten Punktes der Hand- oder Finger-Fläche. Das sind über die Fingerspitzen hinaus z.B. die Bereiche der Handinnenfläche, wo die Finger anschliessen (Daumen-Wurzeln, Finger-Wurzeln) und Randpunkte der Handinnenflächen. (Das heisst jeder Vektor greift im dreidimensionalen Raum über der Eingabefläche an bestimmten Punkten der Hand an und weist in Richtung der momentanen Veränderung. Eine genaue Beschreibung könnte zudem möglich sein, indem z.B. auch Hand- bzw. Finger-Gelenke mit jeweiligen Winkeln in ihrer Verknüpfung mit dem Vektor-Feld dargestellt werden.)

[0018] In der Analyse eines Vektor-Felds geht es wesentlich um die Berücksichtigung von Quervernetzungen verschiedener Art, insbesondere um das Erkennen von Veränderungen innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente und innerhalb von Gruppen («Cluster») der Eingabe-Elemente, also um eine Vektor-Cluster-Quervernetzung, die zudem verknüpft ist mit einer Prioritäts-Struktur und mit mindestens einem weiteren Feld, das weitere Bewertungen (wie die der Relevanz eines primären Vektors) repräsentiert. Die so jeweils analysierten Gruppen («Cluster») der Eingabe-Elemente können unterschiedlich gewählt werden, so dass auch Trends von Teil-Feldern oder von besonders gewichteten Clustern erkannt werden («Vektoren-Cluster-Analyse»).

[0019] Mit anderen Worten: In das (primäre oder sekundäre oder tertiäre) Vektorfeld ist das Feld einer Prioritäts-Struktur integriert: Einem jeweiligen Eingabe-Elemente ist ein (primärer oder sekundärer oder tertiärer) Vektor zuzuordnen, der mit den Vektoren der anderen Elemente zusammenhängt und zwar über ein nach Kategorien von Greif-Varianten (im Fall des Lenkrads), nach Prioritäten, Fallunterscheidungen und wählbaren Faktoren zu berechnendes Netzwerk von Verknüpfungen, das insofern als Feld darstellbar ist.

[0020] Die Eingabe-Elemente bilden also ein System, sind untereinander vernetzt und zwar hinsichtlich von Informationen über vektoriell (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen und hinsichtlich von Bewertungen (insbesondere über Kollisionen virtueller Tasten oder Fehler) und auch hinsichtlich einer Prioritäts-Struktur. Je nach Anwendung oder erkannter Kategorisierung können system-typische Prioritäts-Strukturen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt werden.

[0021] Aus besagtem primären Vektor oder besagtem primären Vektor-Feld wird über eine Kombination aus Feld-Analysen und Prioritäts-Strukturen, die Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten Eingabe-Elementen beinhalten, Rangfolgen und jeweilige Verknüpfungen oder Quervernetzungen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen beschreiben, das besagte geplante sekundäre Vektor-Feld berechnet.

[0022] Das primäre Vektor-Feld wird also nach Analysen und Bewertungen - insbesondere nach Verknüpfungen im Sinne der Prioritäts-Struktur - umgerechnet und an das sekundäre Vektor-Feld weitergegeben. Die Prioritäts-Struktur beinhaltet also eine vernetzte Struktur über die Art der Weitergabe einer primären Verschiebung mittels vorher zur Einstellung des System-Verhaltens gewählter Faktoren. Die Prioritäts-Struktur benutzt - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor-Feld und insbesondere abhängig von weiteren Fallunterscheidungen - einen Satz wählbarer Faktoren, wobei diese Faktoren zur Berechnung des geplanten sekundärem Vektor-Feldes dienen und damit das Verhalten des Systems von Eingabe-Elementen steuern. Die Prioritäts-Struktur trifft Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten Eingabe-Elementen und deren Rang innerhalb des Systems von Eingabe-Elementen. Sie gibt einen primären Vektor in abgestufter Weise als Feld von Vektoren an das sekundäre Vektor-Feld weiter, je nach erkannten Fallunterscheidungen, Rangfolgen und zuvor eingestellten Faktoren und je nach zutreffender Verknüpfung zwischen den Elementen.

[0023] Die Prioritäts-Struktur beinhaltet also Fallunterscheidungen, Rangfolgen, Aussagen und mathematische Verknüpfungen, die sich auf das Feld von Eingabe-Elementen und auf das Feld von Vektoren beziehen und insofern selbst als Feld beschreibbar ist. Je nach Fall relevante Querverknüpfungen (über Verschiebungen oder auch über Informationen und Bewertungen, die insbesondere als Vektorfeld oder als Potential-Feld beschreibbar sind) zwischen den Elementen lassen sich innerhalb des Feldes von Prioritäts-Strukturen berücksichtigen. (Grundsätzlich kann ein Feld von Prioritäts-Strukturen auch in der Berechnung vom sekundären zum tertiären Vektorfeld genutzt werden.)

[0024] Mit anderen Worten: Für den Verfahrensschritt vom primären Vektor (oder vom primären Vektor-Feld) zum sekundären Vektor-Feld kann insbesondere eine Prioritäts-Struktur genutzt werden, die Fallunterscheidungen je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element trifft und Rangfolgen der Eingabe-Elemente nutzt, um die primär festgestellte Verschiebung in bestimmter strukturierter Weise innerhalb des Systems der Eingabe-Elemente abgestuft weiterzugeben. Grundsätzlich wird jedem Eingabe-Element ein (primärer, sekundärer, tertiärer) Vektor zugeordnet und ihm kommt auch hinsichtlich der Fallunterscheidungen und Rangfolgen jeweils eine (innerhalb des Systems) typische Rolle zu. Es handelt sich also sozusagen um eine in das Vektorfeld integrierte Prioritäts-Struktur oder um ein Feld von Prioritäts-Strukturen.

[0025] Eine in das Vektorfeld integrierte Prioritäts-Struktur kann zudem heissen, die Eingabe-Elemente sind (wie gesagt) untereinander vernetzt und zwar sowohl hinsichtlich Informationen über vektoriell (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen und Kollisions- oder Fehler-Bewertungen als auch hinsichtlich einer Prioritäts-Struktur. (Anders gesagt, Informationen aus den Vektorfeldern werden mithilfe von Prioritäts-Strukturen ausgewertet und steuern damit wiederum die Vektorfelder.)

[0026] Das heisst insbesondere, dass die Prioritäts-Struktur zunächst Fallunterscheidungen beinhaltet, darüber, welchen Ranges ein primär als getroffen geltendes Eingabe-Element ist. Es wird eine mehrstufige und grundsätzlich veränderbare Rangfolge von Eingabe-Elementen (also virtueller Tasten) angenommen, wobei Eingabe-Elemente ersten Ranges einen Einfluss auf - nahezu alle oder - alle anderen verschiebbaren Eingabe-Elemente des Systems (insbesondere bestehend aus Eingabe-Elementen für eine jeweilige Hand) - haben, Eingabe-Elemente zweiten Ranges Einfluss auf eine (dem selben Finger zugehörigen) Gruppe der Eingabe-Elemente eines Systems haben, Eingabe-Elemente dritten Ranges keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente beeinflussen und Eingabe-Elemente vierten Ranges nur von anderen Eingabe-Elemente beeinflusst sind.

[0027] Prioritäts-Struktur heisst im Falle der Tastatur (als Kategorie) gibt es insbesondere:

[0028] 1.) Eingabe-Elemente «ersten Ranges», die den Eingabe-Elementen der Grund-Reihe, also der Grundhaltung des 10-Finger-Tippens entsprechen. Wird ein Eingabe-Elemente «ersten Ranges» primär aktiviert, dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Elements im Sinne des Vektors massiv verändert wird, b) die Positionen der anderen Elemente «ersten Ranges», die derselben Grund-Reihe derselben Hand entsprechen, auch massiv, aber insbesondere doch etwas weniger als bei a) verändert werden. Damit ist eine relative Veränderung innerhalb der Anordnung der Elemente der Grund-Reihe möglich (z.B. kann sich die Krümmung deren Aufreihung ändern). c) die Positionen der weiteren, nachrangigen Elemente dieser Hand sich (etwa wie bei b)) mitbewegen, indem sie ihre relative Position gegenüber dem jeweiligen Element «ersten Ranges» ihrer «Gruppe» (das sind die Elemente, die generell von einem bestimmten Finger aktiviert werden und z.B. eine Spalte wie «X» «S» «W» «2» bilden) beibehalten, auf die sie als nachrangige Elemente bezogen sind. (Z.B. bleibt die Taste für «W» relativ gleich auf die Taste für «S» bezogen und bewegt sich mit ihr, auch wenn eine der Taste «A», «D» oder «F» aktiviert und verschoben ist.)

[0029] 2.) Eingabe-Elemente «zweiten Ranges» sind Eingabe-Elemente (z.B. «Q» «W»... «X» «C»... ) in den Reihen direkt benachbart zur der Grund-Reihe. Wird ein Eingabe-Elemente «zweiten Ranges» primär aktiviert, dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Elements im Sinne des Vektors deutlich verändert wird, was als Veränderung (sekundärer Vektor) gegenüber der Position des nächsten höherrangigen Elements, also des entsprechenden Elements «ersten Ranges» (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) berechnet wird. b) auf dieses nächste entsprechende Element «ersten Ranges» (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) zunächst keine oder nur eine relativ kleine Veränderung weitergeben wird. c) die Veränderung in gewissem Ausmass auf Elemente «dritten Ranges» derselben Gruppe des jeweiligen Fingers weiter gegeben wird. (Eine Gruppe umfasst Elemente, die generell von einem bestimmten Finger aktiviert werden und z.B. eine Spalte wie «X» «S» «W» «2» bilden)

[0030] Insbesondere die horizontale Verschiebung eines Elements zweiten Ranges (z.B. «W») sollte auch ein nach geordnetes Element (z.B. «2») verschieben, so dass die Richtung beibehalten wird, in den sich der entsprechende Finger strecken muss (hier genügt z.B. ein moderat bemessener Verstärkungsfaktor).

[0031] Die vertikale Verschiebung eines Elements zweiten Ranges sollte auch ein nach geordnetes Element verschieben, um die Distanzen zwischen den Elementen zu erhalten.

[0032] 3.) Eingabe-Elemente «dritten Ranges» Wird ein Eingabe-Elemente «dritten Ranges» primär aktiviert, dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Elements im Sinne des Vektors deutlich verändert wird, was als Veränderung (sekundärer Vektor) gegenüber der Position des entsprechenden Elements «ersten Ranges» (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) berechnet wird. b) auf das entsprechende Element «ersten Ranges» (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) zunächst keine oder nur eine relativ kleine Veränderung weitergeben wird. c) die Veränderung in abgeschwächten Ausmass auf Elemente «zweiten Ranges» derselben Gruppe des jeweiligen Fingers weitergegeben wird. Insbesondere können jeweils horizontale und vertikale Veränderung so bemessen sein, dass die Streck-Richtung für den zugehörigen Finger etwa beibehalten wird.

[0033] 4.) Eingabe-Elemente «vierten Ranges» sind in ihrer Position und Begrenzung einerseits abhängig von benachbarten Elementen höheren Ranges und sind andererseits an den Rändern der Eingabefläche befestigt. Sie bewegen sich also mit bestimmten benachbarten Elementen höheren Ranges und können ihre Grösse oder Form verändern. (Z.B. sind das Sonder- und Steuer-Tasten wie Leerzeichen, Shift oder Return.)

[0034] Die Reihenfolge einiger dieser Bewertungen und Berechnungen ist optional bedingt veränderbar. - Vektor-Komponenten in x-Richtung der Eingabefläche werden in manchen Fällen anders weiter verrechnet und anders behandelt als Vektor-Komponenten in y-Richtung der Eingabefläche.

[0035] Andere Anwendungsfälle benötigen gegebenenfalls etwas veränderte Prioritäts-Strukturen, was ebenfalls im Sinne dieser Konzepte ist. (Zur Nutzung anderer momentan gültiger Eingabe-Elemente am Lenkrad siehe unten.)

[0036] Generell möglich ist die Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit der primären Vektoren eines jeweiligen Fingers, unter anderem indem aus wiederholt auftretenden grossen Abweichungen oder Unregelmässigkeiten Stress-Kennwerte (über einen Zeitraum) ermittelt werden. Wichtig ist zudem die Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit der Eingabe-Elemente der sekundären Vektoren (im sekundären Vektor-Feld). Treten für ein Eingabe-Element hohe Stress-Kennwerte auf, so kann eine Herabstufung des Ranges sinnvoll sein, z.B. ist das oft der Fall für die Eingabe-Elemente der kleinen Finger. Die Herabstufung des Ranges eines Eingabe-Elements heisst auch, dass in dessen Querverknüpfung die vermittelte Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit verringert wird und insbesondere bereits innerhalb besagter Prioritäts-Struktur der Einfluss herabgesetzt wird.

[0037] Im Fall von vier oder fünf simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand ist deren Position auf der Eingabefläche mit hoher Sicherheit Eingabe-Elementen ersten Ranges zuzuweisen. Das Verfahren erkennt das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position, unterlässt es, die den aktivierten Eingabe-Elementen entsprechenden Signale weiterzugeben und berechnet aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand.

[0038] Im Fall von zwei oder drei (oder vier oder fünf) simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand kann in Verbindung mit anderen Auswertungen - insbesondere über (z.B. nicht als vollständige Aktivierung gewertete) Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche mit Hand-Flächen oder Fingern - die Identität der zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Finger bestimmt werden. Das Verfahren erkennt auch das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position und berechnet aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand.

[0039] Nach dem Erkennen der Zugehörigkeit einer Berührung (oder Annäherung) zu einem Eingabe-Element (bzw. nach der Zuweisung) ist eine Bewertung sinnvoll, wie relevant oder zuverlässig der damit ermittelte primäre Vektor und die daraus bestimmte Veränderung der Anordnung (beschrieben durch sekundäre bzw. tertiäre Vektoren) sind: Besagter primärer Vektor (oder besagte Vektoren des primären Vektor-Feldes) kann zur dann folgenden Berechnung sekundärer Vektoren zunächst mit einem Faktor multipliziert werden, der aus einer Funktion hervorgeht, die eine Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit (der durch den Vektor beschriebenen Veränderung) darstellt, wobei diese Funktion abhängig ist von der - als Zahl oder auch als Vektor beschreibbaren - Entfernung von der idealen Mitte des - einem jeweiligen Vektor zugeordneten - Eingabe-Elements (virtuelle Tastenmitte). Diese «Zuverlässigkeits-Funktion» sollte generell für zunehmende Entfernungen von der idealen Mitte schliesslich kleiner werden.

[0040] Mit einem bestimmten Funktionsverlauf über der Entfernung von der idealen Tastenmitte ergibt sich also über den Punkten der Eingabefläche eine Verteilung für den jeweils gültigen Faktor. Diese Verteilung ist sozusagen ein Relevanz- oder «Zuverlässigkeits-Potential». (Generell: Potential-Feld über der Eingabefläche heisst, jedem Punkt der Eingabefläche ist ein Wert bzw. ein Faktor zugeordnet.) -Besagte Funktion kann insofern auch von einer als Vektor beschreibbaren Entfernung abhängig sein, kann also je nach Richtung verschieden sein und ist als (momentan gültiges) Potential-Feld über der Eingabefläche beschreibbar. -Zuverlässigkeits-Funktion und -Potential können zudem insbesondere von einer (virtuellen oder optisch dargestellten) Form des jeweiligen Eingabe-Elements abhängen (z.B. sichtbare Tastenform, unterscheidbar gegenüber dem Hintergrund): Das Berühren der virtuellen Taste entspricht einer höheren Relevanz und Zuverlässigkeit als das Berühren des Hintergrunds. - Besagte Funktion kann auch aus einer oder mehreren Sprung-Funktionen bestehen.

[0041] Ein hohes Zuverlässigkeits-Potential, also eine hohe Relevanz und eine sichere Reproduzierbarkeit der identifizierten Position relativ zur idealen Tastenmitte kann in diesem Berechnungsschritt z.B. durch einen Faktor 1,0 dargestellt werden. Das ist z.B. bei einer Berührung nahe der idealen Tastenmitte der Fall.

[0042] Mit wachsender Entfernung von der idealen Tastenmitte schlägt dieses Verfahren zunächst auch eine zunehmende Verschiebung vor (sekundäre Vektorfeld-Verschiebung und hoher Faktor), ab einer gewissen Entfernung verliert diese Berührung (oder Annäherung) aber doch an Relevanz, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit, so dass der Funktionsverlauf abnimmt (verringerter Faktor) und ab einer gewissen (im System der Eingabe-Elemente u.a. durch die Form der virtuellen Taste beschriebenen) Position sehr deutlich abnimmt.

[0043] Die mit diesen Funktionen beschriebenen Potentialverteilungen über der Eingabefläche sind z.B. als Höhenverteilung visuell darstellbar: Von jedem Eingabe-Element oder von jeder virtuellen Taste oder von jedem idealen Zentrum einer virtuellen Taste (also von jedem momentan gültigen Eingabeflächenbereich mit idealem Zentrum) geht ein zunächst hohes Potential aus, das z.B. wie ein Höhenlinienmodell oder Höhenschichtenmodell visuell darstellbar oder ungefähr anzudeuten ist. Es kann also ähnlich einer Topografie oder Landschaft vom Nutzer visuell erfasst werden und zeigt z.B. in Graustufen oder farbig abgestuften Flächen oder eine Darstellung mit optischen Effekten wie Licht- und Schatten-Verläufen auf einer Wölbung oder Reflexen einer mehr oder weniger glatten (virtuellen) Oberfläche. - So darstellbar sind auch andere Faktoren, Funktions-Werte, Potential-Werte oder Bewertungen.

[0044] Im «sekundären Vektor-Feld» (als Beschreibung der zunächst nur geplanten Veränderung der Anordnung) besteht eine Quervernetzung der Eingabe-Elemente, d.h. insbesondere innerhalb Gruppen oder «Clustern» benachbarter oder durch die Prioritäts-Struktur verknüpfter Eingabe-Elemente werden durchgeführt: - Weitergabe der Information über die jeweilige «geplante» Verschiebung - damit zusammen hängende Kollisions-Prüfungen, Kollisions-Bewertungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen - Koordinierung der Verschiebung (benachbarter Eingabe-Elemente) - weitere Bewertungen oder Problem-Bewertungen oder Optimierungen

[0045] Anders gesagt besteht eine Quervernetzung der Eingabe-Elementen erstens in der (ursprünglich durch primäre Vektoren ausgelösten) «Weitergabe einer Verschiebungs-Absicht» und zweitens hinsichtlich Informationen über vektoriell (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen, die in der relativen geplanten Position geprüft und bewertet wird und insofern finden Prüfungen der möglichen Kollision virtueller Tasten bzw. rechnerischer Beschreibungen davon statt. Quervernetzung heisst also, benachbarte, insbesondere jeweils angrenzende (oder über die Prioritäts-Struktur relevant verknüpfte) Elemente sind untereinander vernetzt (Prioritäten gesteuerte Vektor-Feld-Verformung).

[0046] Es geht also nicht darum, die Anordnung von Eingabe-Elementen nur als Ganzes zu verschieben oder nur als Ganzes zu skalieren. Es geht nicht darum, sie infolge statistischer Daten als Ganzes verschieben oder nur einzelne Tasten je nach Statistik zu verschieben. Sondern es geht darum, das Verhalten bestimmter Gruppen oder Cluster von Eingabe-Elementen in ihrer Anordnung zu verändern und ausgewählte Quervernetzungen zu realisieren: Aus mehreren nacheinander aufgezeichneten (insbesondere primären) Vektoren oder (insbesondere primären) Vektor-Feldern können Trends für komplexe und insbesondere sogar nicht-lineare Verschiebungen der Eingabe-Elemente ermittelt werden, die nur als multi-dimensionales Vektor-Feld zu beschreiben sind, die insbesondere als Trends innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente oder insbesondere als Trends für das gesamte System von Eingabe-Elementen oder für ausgewählter Gruppen von Eingabe-Elementen erkannt werden. Diese komplexen, insbesondere sogar nicht-linearen Verschiebungen der Eingabe-Elemente sind eben nicht nur eine Verschiebung einzelner Elemente gegenüber der gesamten Anordnung und nicht nur eine generelle Verschiebung, Drehung, Dehnung, Spreizung oder Skalierung, es genügt hier nicht nur eine zweidimensionale Beschreibung. Sondern die komplexen, nicht-linearen Verschiebungen, Verformungen, Verzerrungen der Anordnung erfordern die Beschreibung als multi-dimensionales Vektor-Feld.

[0047] Ein multi-dimensionales Vektor-Feld (bzw. ein entsprechendes Potential-Feld) kann also Bewertungen wie insbesondere Fehlermeldungen oder Fehlerbewertungen umfassen. Die Fehlermeldungen oder Fehlerbewertungen eines jeweiligen Eingabe-Elements können an andere Elemente - z.B. mit Einbezug von Übersetzungs-Faktoren - weiter gegeben werden, insbesondere an ausgewählte jeweils benachbarte Elemente. Oder sie kann je nach Status des Eingabe-Elements innerhalb des vernetzten Systems im Sinne der Prioritäts-Struktur (bzw. des Prioritäts-Feldes) an weitere Eingabe-Elemente weiter gegeben werden. Das System von Eingabe-Elementen reagiert darauf ggf. mit verändertem Verhalten.

[0048] Die Beobachtung der Position von Eingabe-Elementen (und weiterer Informationen) bietet mehrere Möglichkeiten zur Trend-Erkennung bzw. Trend-Reaktion, etwa durch direkte Quervernetzung von Eingabe-Elementen für kleine Bereiche, insbesondere kann die Verschiebung eines Elements relativ zur Grund-Reihe mittels Quervernetzung zu einem bestimmten Anteil auch auf die benachbarten Tasten weitergegeben werden.

[0049] Eine Quervernetzung von Eingabe-Elementen besteht anders gesagt in der durch einen primären Vektor ausgelösten «Weitergabe einer Verschiebungs-Absicht», also in einer «momentan geplanten Verschiebung», die als sekundärer Vektor ausgehend von der idealen Mitte eines Eingabe-Elements zu benennen ist (bzw. je nach Fall-Unterscheidung der Prioritäts-Struktur geht es um ein umfangreiches sekundäres Vektor-Feld mit Verschiebungs-Absichten).

[0050] Diese Verschiebungs-Absicht eines Elements E1 (zu deuten als sekundärer Vektor von E1) wird koordiniert mit der Verschiebungs-Absicht eines Elements E2 (zu deuten als sekundärer Vektor von E2) und insbesondere mit Verschiebungs-Absichten weiterer Elemente, die z.B. in der geplanten Verschiebungsrichtung sind (und gegebenenfalls des Weiteren koordiniert mit ausgewählten Verschiebungs-Absichten des gesamten Systems oder - im Extremfall einer hochgradigen Optimierung - mit Verschiebungs-Absichten innerhalb des gesamtem Systems). Optional besteht zudem die Quervernetzung von Elementen in der Weitergabe von Fehlermeldungen, Fehlerbewertungen, Stressbewertungen, die sozusagen als weitere Dimension des jeweiligen Vektors kommuniziert werden können.

[0051] Nach derartigen Koordinationen kommt es zu einer optimierten tatsächlich auszuführenden Verschiebung. Es kann einerseits die Quervernetzung eines jeweiligen Elements mit seinen benachbarten Elementen als ausreichend betrachtet werden. Es ist aber andererseits mit der Quervernetzung über weitere Elemente oder Element-Gruppen oder über Element-Clustern, die über Prioritäts-Strukturen untereinander verknüpft sind, ein besseres Gesamt-Ergebnis zu erwarten.

[0052] Es bestehen also zugleich diese Möglichkeiten: - Quervernetzung von Elementen mit in der Fläche benachbarten Elementen - Quervernetzung von Elementen mit anderen Elemente oder Element-Gruppen oder Element-Clustern, die über Prioritäts-Strukturen untereinander vernetzt sind.

[0053] Kollisions-Meldungen, Fehler-Meldungen, Fehler-Risiko-Bewertungen oder Dissonanz- oder Stress-Kennwerte lassen sich in verschiedenerweise bestimmen. So geht es insbesondere um Fehler-Meldungen oder Fehler-Risiko-Bewertungen im primären Vektorfeld, um das Erkennen von Kollisionen virtueller Tasten im sekundären «geplanten» Vektorfeld, um das Erkennen von überzogenen oder suboptimalen Veränderungen, also «Dissonanzen» im sekundären «geplanten» Vektorfeld und um das Minimieren von Dissonanz- oder Stress-Kennwerten im tertiären Vektorfeld.

[0054] Zur Analyse und Bewertung von Problem-Zonen im geplanten «sekundären» Vektor-Feld können unter diversen Aspekten Prüfungen stattfinden. Ein Dissonanz- oder Stress-Kennwert kann z.B. aus Unterschieden zwischen geplanter sekundärer und ausgeführter tertiärer Verschiebung ermittelt werden oder aus zu kleinen oder zu grossen Distanzen zwischen den Elementen oder aus zu grossen Verschiebungen einzelner Elemente gegenüber den anderen Elementen. Es lässt sich ein genereller Stress-Faktor des Systems errechnen. Bei zu hohen Dissonanz- oder Stress-Kennwerten kann der Nutzer aufgefordert werden, einzugreifen. Oder besser reagiert das Verfahren selbständig, indem es z.B. Faktoren des Systems verändert.

[0055] Beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten «sekundären» Vektor-Feld zum auszuführenden «tertiären» Vektor-Feld findet also eine Optimierung innerhalb der gesamten Anordnung von Eingabe-Elementen statt und zwar hinsichtlich der (im «sekundären Vektor-Feld» beschriebenen) jeweiligen Verschiebungen dieser Eingabe-Elemente und hinsichtlich damit zusammen hängender Faktoren und Bewertungen wie: Zuverlässigkeits-Potentiale, insbesondere aus Zuverlässigkeits-Funktionen, Relevanz-Potentiale, insbesondere aus Relevanz-Funktionen Kollisions-Prüfungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen, Stress-Faktoren, Dissonanz-Werte oder anderer Bewertungen oder Optimierungen. Insbesondere können hier solche Faktoren und Bewertungen errechnet werden, die eine Gesamt-Bewertung des Systems von Eingabe-Elementen beschreiben. Generell sollte die Optimierung Stress-Faktoren, Dissonanz-Faktoren usw. minimieren und schliesslich ein Optimum des Ganzen erreichen.

[0056] Ausgehend vom primären Vektor-Feld wird insbesondere über besagtes Feld von Prioritäts-Strukturen das sekundäre Vektor-Feld berechnet. Die Einbeziehung von Fehler-Meldungen, Fehler-Risiko-Bewertungen, Zuverlässigkeits-Bewertungen, Kollisions-Meldungen, Kollisions-Bewertungen oder Dissonanz- oder Stress-Kennwerten ist jeweils generell möglich als Feld von Werten, das als jeweiliges (Vektor- oder) Potential-Feld dem (primären oder insbesondere sekundären oder ggf. tertiären) Vektor-Feld weitere Dimensionen hinzufügt bzw. das Vektor-Feld umrechnet. - D.h. insbesondere ein Vektorfeld verknüpft mit einem Potential-Feld (z.B. ein Potential-Feld von Fehler-Risiko-Bewertungen oder von Zuverlässigkeits-Potential oder von Trend-Potential) ergibt entweder (z.B. bei skalarer Multiplikation) ein gleichartig aufgebautes Vektorfeld oder ein Vektorfeld höherer Dimensionalität.

[0057] Zudem lässt sich ein (sekundäres) Vektor-Feld hinsichtlich seiner jeweiligen Änderungen oder Auffälligkeiten analysieren, die innerhalb des Feldes auftreten: Jedem Punkt über der Eingabefläche oder jedem Eingabe-Element innerhalb des Systems von Eingabe-Elementen lässt sich eine «Steigung», «Ableitung», also Änderung in Relation zu benachbarten Punkten bzw. Eingabe-Elementen zuordnen: Ein Vektor-Feld-Gradient beschreibt die Veränderung eines Vektor-Felds und ist wiederum selbst ein Vektor-Feld.

[0058] Im sekundären Vektor-Feld können also verschiedene Arten von Optimierungen durchgeführt werden.

[0059] Ein Differential-Gleichungs-System (DGL-System) kann ein System bzw. eine Anordnung miteinander vernetzten zusammenhängender Grössen oder Elemente beschreiben. Verfahren der Variationsrechnung können dann eine optimierte Lösung als errechnete Funktion oder als Satz bestimmter Kenn-Werte bestimmen. Hier kann grundsätzlich die Anordnung der Eingabe-Elemente als System betrachtet werden. Idealer Weise können jedem Eingabe-Element zwei Funktionen zugeschrieben werden, wobei z.B. die jeweiligen Koordinaten der idealen Mitte eines Eingabe-Elements als Variablen dienen, die jeweils auf vielfältige Weise mit den anderen Variablen und Merkmalen des Systems verknüpft sind. Hier sind auch Funktionsverläufe einzubeziehen wie der oben beschriebene zur Bewertung des Relevanz- oder Zuverlässigkeits-Potentials abhängig von der Entfernung einer Aktivierung von der idealen Tastenmitte. Bestimmte Variable hängen also voneinander ab, es können z.B. Berechnungen der Positionen nachrangiger Eingabe-Elemente aus denen vorrangiger Eingabe-Elemente benannt sein. Es sind also eine Vielzahl logischer Verknüpfungen mithilfe mathematischer Gleichungen bestimmbar. Zudem kann das DGL-System Gleichungen beinhalten, die Fehlerbewertungen, Präferenz-Faktoren u.a. beschreiben. Etwa die Minimierung eines gesamthaften Stress-Faktors kann auch Ziel der Variationsrechnung sein oder die Minimierung ausgewählter, spezieller Stress-Faktoren.

[0060] Hier besteht die Möglichkeit einer Selbststeuerung, womit das System die Gewichtungen, Präferenzen, Verknüpfungs-Faktoren selbsttätig verändern kann. Etwa lassen sich aufgrund erhöhter Stress-Faktoren eines speziellen Bereiches wie z.B. der Tasten für den kleinen Finger (vorübergehend) deren Folge-Verknüpfungen geringer gestalten, etwa weil davon ausgehenden Probleme zu den Tasten des «Ringfingers» übergreifen. In solchen Fällen sollte das System flexibel sein und darauf reagieren. Ein DGL-System ist also eine umfassende Beschreibungsform, womit sich auch ausgewählte Aspekte oder ausgewählte Gruppierungen von Elementen besonders berücksichtigen lassen.

[0061] Damit entsteht ein umfangreiches DGL-System. - Verfahren der Variationsrechnung fragen generell Differenzen und Steigungen innerhalb eines Vektor-Felds ab, untersuchen also Vektor-Feld-Gradienten, um schliesslich eine Funktion bzw. deren Kenn-Werte als optimierte Lösung zu bestimmen. Es geht also auch darum, mathematisch mehrdimensionale Steigungen auszuwerten, mit potentiellen/möglichen bzw. beabsichtigten / geplanten Differenzen zu rechnen und z.B. Höhenschichten-Modelle zu nutzen. Ein Gradient beschreibt Abweichungen bzw. Steigungen und ist im Fall dieser Anordnungen schliesslich selbst wiederum ein Vektor-Feld. - Derartige Berechnungen (z.B. nach Runge-Kutta oder ähnlichen Methoden) lassen sich teilweise wieder reduzieren und konzentrieren auf ausgewählte Verknüpfungen. Die errechnete Lösung führt generell als Resultat auf eine Funktion, die unter bestimmten Aspekten ein Optimum erreicht (Berechnung einer optimierten Anordnung der Tasten).

[0062] Dieses Vorgehen kann auch auf eine gewissen Teil der Elemente begrenzt sein, indem für gewisse Elemente andere Faktoren angewendet werden: Spezifische Selbst-Korrektur der Faktoren.

[0063] Beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten «sekundären» Vektor-Feld zum auszuführenden «tertiären» Vektor-Feld kann also eine Selbststeuerung des Verfahrens stattfinden, wobei ein Erkennen von Problemen bei Eingabe-Elementen zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren führt, auch unterschiedlich je nach Eingabe-Elementen. Eine Selbststeuerung des Systems nutzt selbsttätiges Erkennen von Problem-Zonen und heisst selbsttätige Veränderung der Berechnungs-Prozesse. Das Erkennen von Problemen bei einzelnen Eingabe-Elementen, etwa durch dort erhöhte Fehler-Meldungen, Stress- oder Dissonanz-Werte oder lokal verringerte Relevanz-Werte führt zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren oder Bewertungs-Kennwerte. Die Selbststeuerung kann insbesondere je nach Eingabe-Elementen unterschiedliche Faktoren nutzen.

[0064] Mehrere technische Lösungen zur Erzeugung eines fühlbaren, haptischen Feedback auf Eingabeflächen stehen in der Entwicklung (z.B. elektrostatische Methoden, erzeugte Schwingungen). Insbesondere können damit Eingabe-Elemente wie Tasten, Knöpfe usw. fühlbar werden. Grundsätzlich können Position und Grösse eines Eingabe-Elements haptisch erfahrbar sein. Ein variabel regelbares haptisches Feedback der Eingabefläche kann die momentane, aktuelle Anordnung der Eingabe-Elemente in ihren Positionen wahrnehmbar bzw. fühlbar machen.

[0065] Als Eingabefläche können auch Flächen dienen, die selbst zunächst nicht als berührungs- oder annäherungsempfindliche Eingabefläche wirken, sondern deren Berührung oder Annäherung auf andere Weise erkennbar ist, insbesondere mit Optik oder Körperschall (z.B. Glasscheiben, Tischflächen). Oder es kann mittels optischer Verfahren sogar eine «gedachte» Fläche durch gestische Bewegungen in der Luft genutzt werden, die nur eine virtuelle Fläche ist.

[0066] Beim Lenkrad ist das Verfahren zum Betreiben als Computer-Eingabegerät einerseits dadurch gekennzeichnet, dass besagte Eingabe-Elemente auf der Oberfläche des Lenkrads oder Lenkrad-Elements angeordnet sind, also dreidimensional verteilt sind. D.h. die greifbaren Oberflächen des Lenkradkranzes dienen als Eingabeflächen. (Beim Lenkrad geht es insbesondere darum, einfache Schaltfunktionen oder gestische Steuerungen zu ermöglichen.)

[0067] Andererseits ist das Verfahren beim Lenkrad dadurch gekennzeichnet, dass ausser den Fingerspitzen die Berührungen oder Annäherungen durch weitere Flächen der Finger bzw. der Hand in das Verfahren einbezogen werden: Die Auflageflächen der Finger können zur Betätigung der Eingabefläche mit genutzt werden. Sie und weitere Handflächen liefern wichtige Informationen zum Erkennen der Positionen von Hand und Fingern.

[0068] Hier treten verschiedene Varianten von vollständigem oder unvollständigem Greifen und Berühren des Lenkrads auf. Es sollte im Verfahren zunächst erkannt werden, welche Kategorie des Greifens oder Berührens vorliegt. Insbesondere aus dem oben genannten «primären» Hand-Vektor-Feld mit dreidimensionaler Beschreibung und aus anderem Erkennen bestimmter Hand- oder Finger-Flächen (etwa durch Muster-Erkennung oder Vergleich mit der Anordnung der Eingabe-Elemente) folgt eine Kategorisierung des Greifens oder Berührens (bzw. des Nutzens).

[0069] Die Kategorisierung von Greif- oder Berührungs-Varianten erkennt insbesondere: - auf die Eingabefläche flach aufgelegte Hand- und Finger-Flächen (Standard-Position, vollständiges Umfassen des Lenkrads) - aufgelegte Hand- und Finger-Flächen, die allerdings eine Wölbung einschliessen, d.h. es bleibt ein Luftraum zwischen Handmitte und Eingabefläche (zudem können verschiedene Arten der Wölbung unterschieden werden) - aufgelegte Hand- und Finger-Flächen, die allerdings eine Verdrehung der Hand einschliessen (zudem können verschiedene Arten der Verdrehung unterschieden werden) - Greifen mit Zeigefinger und Daumen - Greifen von Zeigefinger und Daumen her mit weiteren Berührungen - Greifen oder Berühren von den Handballen her Aufgrund der Kategorisierung kann dann eine jeweils unterschiedliche passende Prioritäts-Struktur gewählt werden.

[0070] Die im hier beschriebenen Verfahren genutzten Prioritäts-Strukturen (und Querverknüpfungen) können insbesondere vom Zeigefinger und Daumen her (einschliesslich Finger-Auflageflächen) aufgebaut sein und auch die Auflageflächen der Handinnenseite als Bezugsfläche mit hoher Priorität nutzen: Den Eingabe-Elementen für Zeigefinger und Daumen (optional einschliesslich Eingabe-Elementen für die Finger-Auflageflächen) sollte also der erste Rang zugewiesen sein und ebenfalls - je nach erkannter Kategorisierung - auch Handinnenflächen (wie Daumenwurzel, Fingerwurzel, Handballen), auch wenn sie nicht als aktive Eingabe-Elemente des Verfahrens wirken, sondern nur als «passive» Eingabe-Elemente in das Verfahren aufgenommen sind, d.h. auch ohne eine Schaltfunktion wird doch ihr Einfluss auf die Anordnung der Eingabe-Elemente als erstrangig (oder anderen Ranges) berücksichtigt.

[0071] Als aktive oder «passive» Eingabe-Elemente sollten beim Lenkrad also über Fingerspitzen hinaus auch die Finger-Auflageflächen und besagte die Auflageflächen der Handinnenseite berücksichtigt werden.

[0072] In anderen Worten: Prioritäts-Struktur (und genutzte Querverknüpfungen) können in den Fallunterscheidungen des Verfahrens auch weitere Hand- und Finger-Haltungen und Greif-Varianten berücksichtigen und einbeziehen. So kann z.B. das beim dreidimensionalen Greifen des Lenkrads auftretende nur teilweise Fassen des Lenkrads oder ein nur teilweises Berühren mit der Hand aufgrund von Indizien und gewisser z.B. durch Mustererkennung erkannter Teilflächen oder durch zusätzliche Informationen über Annäherungen oder durch zusätzliche optische Verfahren doch analysiert werden und in das Verfahren einbezogen werden. Also dreidimensionale Veränderungen in der Relation von Hand oder Fingern zur Eingabefläche (in Abweichung vom flachen Auflegen) sollten erkannt, kategorisiert, analysiert und berücksichtigt werden. Insbesondere ist beim Lenkrad wichtig, Finger zu identifizieren, die Bereiche der Handinnenfläche, wo die Finger anschliessen (Daumen-Wurzel, Finger-Wurzeln) und die Richtungen der Handinnenflächen und ihrer Ränder zu erkennen und ihnen hohe Priorität zu geben (auch falls sie nicht zur Eingabe gebraucht werden).

[0073] Beim Lenkrad beinhaltet die Prioritäts-Struktur also aufgrund anderer möglicher Kategorien der Greif-Varianten und Fallunterscheidungen möglicher Weise eine andere Rangfolge von Eingabe-Elementen. Aber auch hier können Eingabe-Elemente ersten Ranges einen Einfluss auf - nahezu alle oder - alle anderen verschiebbaren Eingabe-Elemente des Systems - insbesondere bestehend aus Eingabe-Elementen für eine jeweilige Hand - haben, Eingabe-Elemente zweiten Ranges Einfluss auf eine Gruppe der Eingabe-Elemente eines Systems haben, Eingabe-Elemente dritten Ranges keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente beeinflussen und Eingabe-Elemente vierten Ranges nur von anderen Eingabe-Elemente beeinflusst sind. - Es können «passive» Eingabe-Elemente mit berücksichtigt werden, die generell nicht wirklich zur Betätigung einer Eingabe genutzt werden (z.B. Handinnenflächen, Fingerwurzeln zugeordnet), aber in der Prioritäts-Struktur doch wichtig sind. - Die Anordnungen von Eingabe-Elementen können einfache Schalter, diverse Tastaturen und wählbare Anordnungen mit spezifischen Nachbarschafts-Beziehungen (Telefon-Tastatur, aufgereihte Tasten oder einzelne virtuelle Tasten in bestimmter Relation zu Fingerspitzen oder Handflächen) umfassen. Insofern sind die Quervernetzungen innerhalb der Anordnung aufeinander bezogener Eingabe-Elemente in diversen Varianten aufzubauen.

[0074] Die Anwendung am Lenkrad kann auch gestische Steuerungen beinhalten. Generell ist es innerhalb der hier beschriebenen Verfahren möglich, z.B. ausgehend von besagten, jeweils erkannten und definierten Eingabe-Elementen eine gestische Steuerung auszuführen. Im Zusammenhang mit manchen «Gestures» kann es zur Verschiebung von Eingabe-Elementen kommen. (Zum Teil sind auch unabhängig vom hier beschriebenen Verfahren die unten genannten gestischen Steuerungen am Lenkrad möglich. Die Integration in das hier beschriebene Verfahren bietet allerdings Vorteile, wie erhöhte Zuverlässigkeit und nach einer «Gesture» können die Eingabe-Elemente sogleich wieder in der richtigen Position stehen.) Gewisse der hier genannten gestischen Steuerungen sind insbesondere nur durch die besondere Form des Lenkrads möglich. Gestische Steuerungen am Lenkrad sind beispielsweise: - Cursor-Steuerung durch Schieben in zwei Richtungen mit einer Fingerspitze - Verschieben oder Zoomen eines Objekts durch Schieben mit ein oder zwei Fingern - Regelung durch auseinander Schieben oder zusammen Ziehen (wie bei einer Greif-Bewegung) mit vier (oder fünf) Fingerspitzen - Regelung durch Wischen oder Schieben von Zeigefinger und Daumen - Regelung oder Skalierung einer Steuergrösse in Abhängigkeit von der Strecke, über die ein Wischen oder Streichen ausgeführt wird. Das kann über die Strecken einhändiger Gesten erheblich hinausgehen, weil der Umfang des Lenkrads eine grosse Strecke ermöglicht. Das Streichen kann von einer fest gehaltenen Hand oder Finger ausgeführt werden. Es kann ein aufgesetzter Finger als Ausgangspunkt einer gestischen Steuerung gedeutet werden, wenn er dann eine Bewegung ausführt, die z.B. bei Touch-Screens als «Wischen» üblich ist, um eine Funktion zu regeln, wie etwa die Skalierung einer Lautstärke oder eine fein aufgelöste Scroll-Funktion. Denkbar ist auch, zuvor einen Bereich zwischen zwei Positionen durch zwei aufgesetzte Hände zu markieren, die als Minimum und Maximum der Skalierung gelten. - Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten Zeigefinger und Daumen. Also durch Rotation um den Lenkrad-Kranz von einzelnen Fingern, insbesondere simultan mit Daumen und Zeigefinger, wie das Drehen einer Stellschraube, also als wenn ein Ring auf dem Lenkrad gedreht würde. - Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten drei oder vier Fingern oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformter ganzer Hand. - Regelung durch Schieben von Fingern entlang des Lenkrads insbesondere mit zum Ring um das Lenkrad geformten Zeigefinger und Daumen - Auslösen eines Signals durch Pressen des Lenkrads mit allen Fingern oder ganzer Hand.

[0075] Besagte Verfahren können durch ein entsprechendes Computer-Programm gesteuert werden, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird, das Datenverarbeitungssystem befähigt, die Verfahren auszuführen. Bzw. der Computer-Programm-Code mit durch den Computer ausführbaren Anweisungen zum Ausführen der Verfahren kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein.

Claims (21)

1. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts, mit einer berührungsempfindlichen oder annäherungsempfindlichen, eine Vielzahl von Eingabeflächenbereichen oder Annäherungsbereichen aufweisenden Eingabefläche und einer Steuereinheit, die mit der Eingabefläche gekoppelt ist, wobei jeweils ein Zeichen, insbesondere ein Buchstabe, eine Zahl oder ein sonstiges Steuerzeichen einem bestimmten Eingabeflächenbereich oder Annäherungsbereich zugeordnet ist und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von Eingabe-Elementen repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente erkannt und als mindestens ein Vektor - «primärer Vektor» - oder als Feld von Vektoren - «primäres Vektor-Feld» - beschrieben werden und in einem ersten Verfahrensschritt analysiert und bewertet werden, und damit zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren - «sekundäres Vektor-Feld» - beschriebene jeweilige Verschiebungen der Eingabe-Elemente berechnet werden, der Eingabefläche oder besagten, jeweiligen Eingabe-Elementen zugeschriebenen Vektoren mindestens ein weiteres Feld, insbesondere ein Potential-Feld oder Vektor-Feld, zugeschrieben wird, das Analysen oder Bewertungen oder Schlussfolgerungen repräsentiert und eine Prioritäts-Struktur zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt wird, um nach weiteren Analysen, Bewertungen und Optimierungen daraus in einem weiteren Verfahrensschritt die optimierten, als Vektor-Feld - «tertiäres Vektor-Feld» - beschreibbaren Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente tatsächlich auszuführen.

2. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus besagtem primären Vektor oder besagtem primären Vektor-Feld über eine Prioritäts-Struktur, die Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten Eingabe-Elementen beinhaltet, Rangfolgen und jeweilige Verknüpfungen - oder Quervernetzungen - zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen beschreibt, das besagte geplante sekundäre Vektor-Feld berechnet wird.

3. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feld von Prioritäts-Strukturen a) Fallunterscheidungen - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor-Feld - einbezieht, b) zur Beschreibung von Rangfolgen und Verknüpfungen - oder Quervernetzungen - zwischen den Eingabe-Elementen dient und insbesondere durch Verknüpfungen innerhalb eines Felds von Eingabe-Elementen beschreibbar ist, c) mit dem primären Vektor oder dem primären Feld von Verschiebungs-Vektoren verrechnet wird, d) mit weiteren Daten über Bewertungen verknüpft wird e) und dass damit das besagte geplante sekundäre Vektor-Feld berechnet wird.

4. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prioritäts-Struktur - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor-Feld und insbesondere abhängig von weiteren Fallunterscheidungen - einen Satz wählbarer Faktoren benutzt, wobei diese Faktoren zur Berechnung des geplanten sekundärem Vektor-Feldes dienen und damit das Verhalten des Systems von Eingabe-Elementen steuern.

5. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prioritäts-Struktur eine Rangfolge von Eingabe-Elementen beinhaltet, wobei Eingabe-Elemente ersten Ranges einen Einfluss auf - nahezu alle oder -alle anderen verschiebbaren Eingabe-Elemente des Systems - insbesondere bestehend aus Eingabe-Elementen für eine jeweilige Hand - haben, Eingabe-Elemente zweiten Ranges Einfluss auf eine Gruppe der Eingabe-Elemente eines Systems haben, Eingabe-Elemente dritten Ranges keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente beeinflussen und Eingabe-Elemente vierten Ranges nur von anderen Eingabe-Elemente beeinflusst sind.

6. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei vier oder fünf simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand das Verfahren das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position erkennt und aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand berechnet.

7. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand in Verbindung mit anderen Auswertungen - insbesondere über Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche mit Hand-Flächen oder Fingern - die Identität der zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Finger bestimmt wird und das Verfahren das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position erkennt und aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand berechnet.

8. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagter primärer Vektor oder besagte Vektoren des primären Vektor-Felds mit einem Faktor multipliziert werden, der aus einer Funktion hervorgeht, die eine Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit darstellt, wobei diese Funktion abhängig ist von der zunehmenden - als Zahl oder als Vektor beschreibbaren - Entfernung von der idealen Mitte des einem jeweiligen primären Vektor zugeordneten Eingabe-Elements.

9. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Funktion abhängt von einer als Vektor beschreibbaren Entfernung, also je nach Richtung verschieden ist und damit insbesondere als Potential-Feld über der Eingabefläche beschreibbar ist und insbesondere von einer Form des jeweiligen Eingabe-Elements abhängt.

10. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Faktoren, Funktions-Werte, Potential-Werte, Vektoren oder Bewertungen, die jeweiligen Punkten der Eingabefläche zuzuordnen sind, analog zu einem Höhenschichtenmodell - oder in ähnlicher Weise z.B. in Graustufen oder farbig abgestuften Flächen - visuell dargestellt oder angedeutet werden.

11. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus mehreren nacheinander aufgezeichneten Vektoren oder Vektor-Feldern Trends für Verschiebungen in der Anordnung der Eingabe-Elemente ermittelt werden, die multi-dimensional als Vektor-Feld zu beschreiben sind und insbesondere als Trends innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente oder insbesondere als Trends innerhalb von Gruppen oder «Clustern» des gesamten Systems von Eingabe-Elementen zu erkennen sind.

12. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verknüpfung oder Quervernetzung zwischen - insbesondere benachbarten oder durch die Prioritäts-Struktur verknüpften - Eingabe-Elementen stattfindet und zwar hinsichtlich der zunächst geplanten, in besagtem «sekundären Vektor-Feld» beschriebenen jeweiligen Verschiebungen dieser Eingabe-Elemente und hinsichtlich damit zusammen hängender Kollisions-Prüfungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen oder anderer Bewertungen oder Optimierungen.

13. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten «sekundären» Vektor-Feld zum auszuführenden «tertiären» Vektor-Feld eine Optimierung innerhalb der gesamten Anordnung von Eingabe-Elementen stattfindet und zwar hinsichtlich der jeweiligen Verschiebungen der Eingabe-Elemente und hinsichtlich damit zusammen hängender Faktoren und Bewertungen wie Zuverlässigkeits-Potentiale, insbesondere aus Zuverlässigkeits-Funktionen, Relevanz-Potentiale, insbesondere aus Relevanz-Funktionen Kollisions-Prüfungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen oder anderer Bewertungen oder Optimierungen.

14. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - insbesondere beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten «sekundären» Vektor-Feld zum auszuführenden «tertiären» Vektor-Feld - eine Selbststeuerung des Verfahrens stattfindet, wobei ein Erkennen von Problemen einzelner Eingabe-Elemente oder eine Kategorisierung erkannter Problem-Varianten zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren führt, die damit auch für jeweilige Eingabe-Elemente unterschiedlich sein können.

15. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein regelbares haptisches Feedback der Eingabefläche an die momentane Anordnung der Eingabe-Elemente angepasst wird und sie in ihren Positionen wahrnehmbar macht.

16. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Vektor-Feld - «Hand-Vektor-Feld» - zur Beschreibung der dreidimensionalen Veränderungen ausgewählter Hand- und Finger-Flächen gegenüber der Eingabefläche in das besagte Verfahren einbezogen wird.

17. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Eingabe-Elemente auf der Oberfläche eines Lenkrads oder Lenkrad-Elements angeordnet sind und Berührungen oder Annäherungen durch weitere Flächen der Hand - wie z.B. Fingerflächen und Handinnenflächen - in das Verfahren einbezogen werden.

18. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass besagte Prioritäts-Struktur oder Querverknüpfungen auch verschiedene Hand-und Finger-Haltungen und Varianten des Greifens berücksichtigen und einbeziehen, wie insbesondere nur teilweises Fassen oder Berühren des Lenkrads.

19. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eingabefläche eine gestische Steuerung zur Regelung von Funktionen möglich ist, wie: Cursor-Steuerung durch Schieben in zwei Richtungen mit einem Finger oder Verschieben oder Zoomen eines Objekts durch Schieben mit ein oder zwei Fingern oder eine Regelung durch auseinander Schieben oder zusammen Ziehen von vier oder fünf Fingern - wie bei einer Greif-Bewegung - oder die Regelung oder Skalierung einer Steuergrösse in Abhängigkeit von der Strecke, über die ein gestisches Wischen oder Schieben ausgeführt wird oder eine Regelung durch Wischen oder Schieben von Zeigefinger und Daumen oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - Zeigefinger und Daumen oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - drei oder vier Fingern oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformter - ganzer Hand oder Schieben von Fingern entlang des Lenkrads mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - Zeigefinger und Daumen oder Auslösen eines Signals durch Pressen des Lenkrads mit allen Fingern oder ganzer Hand.

20. Computer-Programm, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird, das Datenverarbeitungssystem befähigt, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 auszuführen.

21. Computer-lesbares Medium, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird, das Datenverarbeitungssystem befähigt, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 auszuführen.