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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von Objekten.
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Im
Bereich der Heimelektronik sind Fernbedienungen zum Steuern elektronischer
Geräte
wohlbekannt. Eine Vielzahl von typischerweise in Haushalten zu findenden
elektronischen Geräten
sind heutzutage mit Fernbedienungen ausgestattet. Die Fernbedienungen
gestatten es, das zugehörige
elektronische Gerät
ein-, aus- und umzuschalten. Auch im industriellen Umfeld ist der
Einsatz von Fernbedienungen zur Steuerung und Kontrolle von Anlagen
bekannt.
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Typischerweise
ist jedem Gerät
eine eigene Fernbedienung zugeordnet. In Umgebungen mit vielen fernbedienbaren
Geräten
und Anlagen ist daher eine große
Anzahl von Fernbedienungen notwendig. Die unterschiedlichen Geräten und
Anlagen zugeordneten Fernbedienungen weisen dabei häufig von
einander abweichende Bedienkonzepte auf. Dies zwingt den Benutzer
der Fernbedienungen dazu, sich mit einer Anzahl unterschiedlicher
Bedienkonzepte vertraut zu machen.
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Zum
Steuern fernbedienbarer Geräte
und Anlagen senden herkömmliche
Fernbedienungen in der Regel Steuersignale an das zu steuernde Gerät bzw. die
zu steuernde Anlage. Die Fernbedienung baut hierfür eine direkte
Kommunikationsverbindung mit dem zu steuernden Gerät oder der
zu steuernden Anlage auf. Üblicherweise
ist diese Kommunikationsverbindung eine Infrarot-Datenverbindung.
Die Fernbedienung sendet Infrarotsignale an das zu steuernde Gerät, in denen
der gewünschte
Steuerbefehl codiert ist. Ein Nachteil des Datenaustauschs per Infrarotsignal
besteht in der begrenzten Reichweite der Infrarotsignale und der
Notwendigkeit einer unmittelbaren Sichtverbindung zwischen der Fernbedienung und
dem zu steuernden Gerät
oder der zu steuernden Anlage.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Steuern von Objekten anzugeben, das eine Steuerung einer Mehrzahl
von Objekten mit nur einem Zeiger ermöglicht. Es ist weiter Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern von Objekten
anzugeben, für
das keine unmittelbare Sichtverbindung zwischen Zeiger und zu steuerndem
Objekt bestehen muss. Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
das Steuern von Objekten zu vereinfachen.
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Diese
Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Steuern von Objekten mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben
sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren sind
die zu steuernden Objekte in einem Realraum angeordnet. Der Realraum
ist über
eine Verknüpfungsvorschrift
mit einem mehrdimensionalen Figurenraum verknüpft. Den zu steuernden Objekten
des Realraums sind durch eine Zuordnungsvorschrift Figuren im Figurenraum
zugeordnet. Das Verfahren umfasst ein Feststellen der Position und
Ausrichtung eines Zeigers im Realraum, ein Ermitteln der Position und
Ausrichtung einer dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur im Figurenraum
anhand der Position und Ausrichtung des Zeigers im Realraum und
der Verknüpfungsvorschrift
zwischen Realraum und Figurenraum, ein Bestimmen der Figuren des
Figurenraums, die von der Auswahlfigur geschnitten werden, ein Auswählen einer
Figur, die von der Auswahlfigur geschnitten wird, und ein Steuern
des der ausgewählten
Figur im Figurenraum zugeordneten Objekts im Realraum.
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Vorteilhafterweise
gestattet das erfindungsgemäße Verfahren
die Steuerung einer Mehrzahl von Objekten mit nur einem Zeiger.
Dabei muss kein direkter Sichtkontakt zwischen Zeiger und zu steuerndem
Objekt bestehen. Vorteilhafterweise kann die Auswahl eines zu steuernden
Objekts intuitiv dadurch erfolgen, dass mit dem Zeiger auf das Objekt gezeigt
wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform werden
zum Definieren des Figurenraums Schritte zum Festlegen einer mathematischen
Verknüpfung zwischen
Figurenraum und Realraum, zum Zuordnen von Figuren zu den zu steuernden
Objekten und zum Positionieren der Figuren im Figurenraum ausgeführt.
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Vorteilhafterweise
wird durch die Verknüpfung
von Real- und Figurenraum ein hoher Abstraktionsgrad erreicht, der
eine Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens
an eine Vielzahl von Anwendungsfällen
ermöglicht.
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Vorzugsweise
werden die Figuren überschneidungsfrei
im Figurenraum positioniert. Dies erleichtert die Auswahl eines
zu steuernden Objekts, da die Wahrscheinlichkeit sinkt, dass eine
Auswahlfigur mehr als eine Figur schneidet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Position und Größe des Figurenraums
und der den zu steuernden Objekten zugeordneten Figuren automatisch
entsprechend der Lage und Größe erfasster,
zu steuernder Objekte festgelegt. Dies erleichtert die Erzeugung
eines einem Realraum zugeordneten Figurenraums. Vorteilhafterweise
kann die Erzeugung weitgehend automatisch erfolgen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die zu steuernden Objekte mit einer Steuereinrichtung verbunden.
Dabei werden zum Steuern des der ausgewählten Figur zugeordneten Objekts
Schritte zum Übertragen
eines Steuerkommandos vom Zeiger zur Steuereinrichtung und zum Übertragen
des Steuerkommandos von der Steuereinrichtung zum Objekt ausgeführt.
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Vorteilhafterweise
ist nach diesem Verfahren eine direkte Kommunikation zwischen Zeiger
und zu steuerndem Objekt nicht notwendig. Dadurch muss keine Sichtverbindung
zwischen Objekt und Zeiger bestehen und die Steuerung kann unabhängig vom Abstand
zwischen Objekt und Zeiger erfolgen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Verfahren zusätzlich
Schritte zum Zuordnen von ein oder mehreren Einstellwerten ein oder
mehrerer zu steuernder Objekte zu einer Einstellungsfigur, zum Positionieren
der Einstellungsfigur im Figurenraum, zum Auswählen der Einstellungsfigur
und zum Übertragen
der ein oder mehreren Einstellwerte zu den ein oder mehreren Objekten.
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Dieses
Verfahren eröffnet
die Möglichkeit, Sätze zueinander
passender Einstellungen für
verschiedene steuerbare Objekte zu hinterlegen und wieder abzurufen.
Dadurch können
häufig
wiederkehrende Szenarien berücksichtigt
und passende Einstellungen verschiedener steuerbarer Objekte müssen nicht
jedesmal neu eingegeben werden.
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Bevorzugterweise
weist der Zeiger die Form einer Fernbedienung auf. Dadurch müssen sich
Benutzer, die an die Verwenduing einer Fernbedienung gewohnt sind,
nicht umgewöhnen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Zeiger eine berührungsempfindliche
Anzeige auf. Dies erlaubt eine komfortablere Handhabung des Zeigers.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sendet der Zeiger einen Lichtstrahl in eine festgelegte Richtung
aus, deren Orientierung im Realraum der Orientierung der Auswahlfigur
im Figurenraum entspricht. Dadurch wird ein Objekt, auf das der Zeiger
ausgerichtet ist, durch einen Lichtfleck markiert. Dies kann die
Auswahl eines zu steuernden Objekts erleichtern.
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Bevorzugterweise
erfolgt das Steuern des ausgewählten
Objekts durch Ausführen
festgelegter Bewegungen mit dem Zeiger. Dadurch wird eine intuitive
und unkomplizierte Bedienung des Zeigers möglich.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den übrigen
abhängigen
Ansprüchen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Realraums mit steuerbaren und nicht
steuerbaren Objekten und einem Zeiger;
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2 eine
schematische Darstellung eines Figurenraums mit einer Figur, einer
Einstellungsfigur und einer Auswahlfigur;
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3 eine
schematische Darstellung eines Objekts und einer zugeordneten Figur;
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4 eine
schematische Darstellung einer Mehrzahl von Objekten mit einer zugeordneten
Figur;
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5 eine
schematische Darstellung einer Mehrzahl von Objekten mit zugeordneten
Figuren;
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6 eine
schematische Darstellung eines Objekts mit einer Mehrzahl zugeordneter
Figuren;
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7 eine
schematische Darstellung eines Gebäudeplans mit einer Mehrzahl
zweidimensionaler Figuren;
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8 eine
schematische Darstellung eines Steuergeräts, das mit zwei Objekten,
einem Zeiger und einem Positionserfassungsgerät verbunden ist;
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9 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern von Objekten;
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10 eine
schematische Darstellung eines Verfahrens zum Steuern von Objekten;
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11 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Definieren eines
Figurenraums;
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12 eine
schematische Darstellung eines Zeigers;
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13 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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14 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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15 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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16 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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17 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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18 eine
schematische Darstellung eines Zeigers mit zugeordneter Auswahlfigur;
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19 eine
schematische Darstellung eines Zeigers und mehrerer von der zugeordneten
Auswahlfigur geschnittener Figuren;
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20 eine
schematische Darstellung eines Zeigers und einer zugeordneten Auswahlfigur;
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21 eine
schematische Darstellung einer Auswahlfigur und einer Mehrzahl von
Figuren;
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22 eine
schematische Darstellung eines Zeigers und eines Positionserfassungssystems;
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23 eine
schematische Darstellung eines Zeigers und eines Positionserfassungssystems;
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24 eine
schematische Darstellung eines ortsfesten Zeigers;
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25 eine
schematische Darstellung eines steuerbaren Objekts und eines Zeigers.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Realraums 100. Der
Realraum 100 kann beispielsweise ein Raum in einem Gebäude, etwa
einer Wohnung oder einer Fabrik sein. Der Realraum 100 kann
sich auch außerhalb
eines Gebäudes
befinden. Der Realraum 100 kann eine beliebige Größe aufweisen.
Der Realraum 100 kann auch mehrere Räume eines Gebäudes oder
einen Teil eines Raumes eines Gebäudes umfassen.
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Dem
Realraum 100 kann ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem
mit einer ersten Achse x1, einer zweiten
Achse y1 und einer dritten Achse z1 zugeordnet werden. Die Achsen x1, y1, z1 stehen
jeweils senkrecht aufeinander.
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In
dem Realraum 100 befindet sich ein steuerbares Objekt 101.
Das steuerbare Objekt 101 kann beispielsweise ein elektrisches
oder elektronisches Gerät,
etwa ein Heimelektronikgerät
oder eine Anlage in einer Fabrik sein. Beispielsweise kann es sich bei
dem steuerbaren Objekt 101 um einen Fernseher handeln.
Das steuerbare Objekt 101 weist von einem Benutzer veränderbare
Einstellungsmöglichkeiten auf.
Im Falle eines Fernsehers kann der Benutzer beispielsweise das wiedergegebene
Programm oder die Lautstärke
einstellen. Falls es sich bei dem steuerbaren Objekt 101 um
eine Lampe handelt, so kann beispielsweise deren Helligkeit gesteuert
werden. Falls es sich bei dem steuerbaren Objekt 101 um eine
in einer Fabrik befindliche Anlage handelt, so können Einstellungen dieser Anlage
verändert
werden.
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Weiterhin
befindet sich im Realraum 100 ein nicht steuerbares Objekt 102.
Bei dem nicht steuerbaren Objekt 102 kann es sich um ein
beliebiges Objekt handeln, das keine Steuerungsmöglichkeiten für einen
Nutzer vorsieht. Das nicht steuerbare Objekt 102 kann beispielsweise
eine Zimmerpflanze, ein an einer Wand angebrachtes Schild oder eine
nicht steuerbare Anlage einer Fabrik sein.
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Der
Realraum 100 kann neben dem dargestellten steuerbaren Objekt 101 und
dem dargestellten nicht steuerbaren Objekt 102 eine beliebige
Anzahl weiterer steuerbarer und nicht steuerbarer Objekte aufweisen.
Die steuerbaren und nicht steuerbaren Objekte können innerhalb des Realraums
beliebig angeordnet sein. Falls der Realraum 100 mehrere Räume oder
Gebäudeteile
eines Gebäudes
umfasst, so können
die steuerbaren und nicht steuerbaren Objekte in unterschiedlichen
Räumen
oder Gebäudeteilen
des Realraums 100 angeordnet sein.
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1 zeigt
weiter einen im Realraum 100 angeordneten Zeiger 103.
Der Zeiger 103 dient zur Steuerung des steuerbaren Objekts 101 und
anderer steuerbarer Objekte des Realraums 100. Der Zeiger 103 kann
die Form einer Fernbedienung aufweisen, wie sie etwa für Fernsehgeräte bekannt
sind. Der Zeiger 103 kann auch die Form eines Mobiltelefons
oder eine beliebige andere Form aufweisen. In der Darstellung von 1 handelt
es sich bei dem Zeiger 103 um eine frei im Realraum 100 bewegliche
Vorrichtung.
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An
jedem Punkt im Realraum 100 weist der Zeiger 103 eine
Position auf, die sich in Bezug auf die Koordinatenachsen x1, y1, z1 angeben
lässt.
Zusätzlich
lässt sich
der Zeiger 103 um beliebige Achsen drehen. Zu jedem Zeitpunkt
weist der Zeiger 103 eine Orientierung innerhalb des Realraums 100 auf,
die sich beispielsweise durch einen Richtungsvektor ausdrücken lässt, der
in Einheiten der Koordinatenachsen x1, y1, z1 angegeben werden
kann. In 1 ist eine Sichtlinie 104 eingezeichnet,
die die Orientierung des Zeigers 103 angibt. Im Beispiel
von 1 steht die Sichtlinie 104 senkrecht
auf einer Außenfläche des
Zeigers 103. Falls der Zeiger 103 die Form einer
Fernbedienung aufweist, kann die Sichtlinie 104 beispielsweise
senkrecht auf einer Stirnfläche des
Zeigers 103 stehen. In 1 ist der
Zeiger 103 derart orientiert, dass die Sichtlinie 104 in
Richtung des steuerbaren Objekts 101 ausgerichtet ist.
Dies entspricht der intuitiven Verwendung einer herkömmlichen
Fernbedienung, die zur Steuerung des steuerbaren Objekts 101 dient.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines mit dem Realraum 100 verknüpften Figurenraums 200.
Der Figurenraum 200 kann ein ein-, zwei- oder dreidimensionaler
Figurenraum sein. In der Darstellung von 2 ist der
Figurenraum 200 ein dreidimensionaler Figurenraum mit einem
kartesischen Koordinatensystem mit Achsen x2,
y2 , z2,
die jeweils senkrecht aufeinander stehen. Der Figurenraum 200 ist
mit dem Realraum 100 über
eine Verknüpfungsvorschrift
verknüpft.
Die Verknüpfungsvorschrift
kann als Zusammenhang zwischen dem kartesischen Koordinatensystem
mit Achsen x1, y1,
z1 des Realraums 100 und dem kartesischen
Koordinatensystem mit Achsen x2, y2, z2 des Figurenraums 200 verstanden werden.
Bei der Verknüpfungsvorschrift
kann es sich beispielsweise um eine lineare Abbildung handeln. Die
Verknüpfungsvorschrift
kann eine Translation, eine Rotation und eine Vergrößerung oder
Verkleinerung umfassen. Die Verknüpfungsvorschrift kann auch
beliebige andere mathematische Operationen oder Verknüpfungsvorschriften
umfassen. In einem einfachen Fall ist die Verknüpfungsvorschrift zwischen Realraum 100 und
Figurenraum 200 eine identische Abbildung. In diesem Fall
liegen Realraum 100 und Figurenraum 200 deckungsgleich
aufeinander.
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Der
Figurenraum 200 kann eine beliebige Ausdehnung aufweisen.
Der Figurenraum 200 kann größer, kleiner oder gleichgroß wie der
Realraum 100 sein.
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Im
Figurenraum 200 ist eine Figur 201 angeordnet.
Die Figur 201 ist dem steuerbaren Objekt 101 des
Realraums 100 über
eine Zuordnungsvorschrift zugeordnet. Die Figur 201 kann
an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Figurenraums 200 angeordnet
sein und unterschiedliche Größen und
Orientierungen innerhalb des Figurenraums 200 aufweisen.
Falls der Figurenraum 200 dem Realraum 100 deckungsgleich überlagert
ist, kann die Figur 201 vorzugsweise an derselben Position
innerhalb des Figurenraums 200 angeordnet sein, an der
das der Figur 201 zugeordnete steuerbare Objekt 101 im
Realraum 100 angeordnet ist. Vorzugsweise hat die Figur 201 in
diesem Fall eine ähnliche
Form wie das steuerbare Objekt 101 und weist eine ähnliche
Größe und wie
das steuerbare Objekt 101 auf. Das im Realraum 100 angeordnete
steuerbare Objekt 101 kann eine komplizierte Geometrie
aufweisen. In diesem Fall kann die Form der Figur 201 vorzugsweise
vereinfacht werden. Falls das steuerbare Objekt 101 ein Fernsehgerät ist, kann
dem steuerbaren Objekt 101 beispielsweise eine quaderförmige Figur 201 im
Figurenraum 200 zugeordnet werden.
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2 zeigt
weiterhin eine im Figurenraum 200 angeordnete Auswahlfigur 203.
Die Auswahlfigur 203 im Figurenraum 200 ist dem
Zeiger 103 im Realraum 100 über eine Zuordnungsvorschrift
zugeordnet. Position und Orientierung der Auswahlfigur 203 im
Figurenraum 200 entsprechen gemäß der Verknüpfungsvorschrift von Figurenraum 200 und
Realraum 100 der Position und Orientierung des Zeigers 103 im
Realraum 100.
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Im
dargestellten Beispiel von 2 weist
die Auswahlfigur 203 die Form eines Kegels auf. Die Auswahlfigur 203 kann
auch eine beliebige andere Form haben, beispielsweise die Form eines
Zylinders, einer Pyramide, eines Quaders, eines Tetraeders, eines
Prismas, einer Geraden oder eines fächerförmigen Geradenbündels oder
eine andere geometrische Form.
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Im
Beispiel von 2 befindet sich die Spitze der
kegelförmigen
Auswahlfigur 203 an der Position des Figurenraums 200,
die über
die Verknüpfungsvorschrift
zwischen Figurenraum 200 und Realraum 100 mit
der Position des Zeigers 103 im Realraum 100 verknüpft ist.
In 1 ist eine senkrecht auf einer Oberfläche des
Zeigers 103 stehende Sichtlinie 104 auf das steuerbare
Objekt 101 des Realraums 101 ausgerichtet. Entsprechend
schneidet die Auswahlfigur 203 in 2 die Figur 201.
In den in 1 und 2 gezeigten
Beispielen sind die Verknüpfungsvorschrift
zwischen Realraum 100 und Figurenraum 200 und
die Zuordnungsvorschrift zwischen steuerbarem Objekt 101 und
Figur 201 derart gewählt,
dass die Auswahlfigur 203 die Figur 201 dann schneidet,
wenn eine senkrecht auf einer Oberfläche des Zeigers 103 stehende
Sichtlinie 104 auf das steuerbare Objekt 101 des
Realraums 101 ausgerichtet ist. Verknüpfungsvorschrift und Zuordnungsvorschrift
könnten
jedoch in anderen Ausführungsformen
auch so gewählt
werden, dass die Auswahlfigur 203 die Figur 201 nicht
schneidet, wenn der Zeiger 103 auf das steuerbare Objekt 101 ausgerichtet
ist. Stattdessen könnte
die Auswahlfigur 203 die Figur 201 bei einer anderen
Ausrichtung des Zeigers 103 im Realraum 100 schneiden.
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Der
in 2 dargestellte Figurenraum 200 weist
zusätzlich
eine Einstellungsfigur 202 auf. Die Einstellungsfigur 202 ist
keinem Objekt des Realraums 100 aus 1 zugeordnet.
Die Einstellungsfigur 202 repräsentiert eine Satz von Einstellwerten
für ein
oder mehrere steuerbare Objekte des Realraums 100. Beispielsweise
kann die Einstellungsfigur 202 ein oder mehrere Einstellwerte
für das
steuerbare Objekt 101 aus 1 repräsentieren.
Die Einstellungsfigur 202 befindet sich an der Position
des Figurenraums 200, die mit der Position des nicht steuerbaren
Objekts 102 im Realraum 100 aus 1 verknüpft ist.
Dies hat zur Folge, dass die Auswahlfigur 203 die Einstellungsfigur 202 im
Figurenraum 200 dann schneidet, wenn der Zeiger 103 im
verknüpften Realraum 100 aus 1 auf
das nicht steuerbare Objekt 102 ausgerichtet wird. Die
Einstellungsfigur 202 könnte
jedoch auch an einer beliebigen anderen Position innerhalb des Figurenraums 200 angeordnet sein.
Der Figurenraum 200 könnte
auch weitere Einstellungsfiguren aufweisen. Die Einstellungsfigur 202 kann
auch entfallen.
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3 verdeutlicht
noch einmal den Zusammenhang zwischen einem in einem Realraum angeordneten
steuerbaren Objekt 300 und einer in einem mit dem Realraum
verknüpften
Figurenraum angeordneten Figur 301. Das steuerbare Objekt
kann beispielsweise eine Lampe mit einstellbarer Helligkeit oder
eine Musikanlage mit einstellbarer Lautstärke sein. Die Figur 301 ist
dem Objekt 300 über
eine Zuordnungsvorschrift zugeordnet. Die Figur 301 kann die
gleiche Geometrie wie das Objekt 300 aufweisen. Die Figur 301 kann
jedoch auch eine andere Geometrie als das Objekt 300 aufweisen.
Beispielsweise kann die Geometrie der Figur 301 gegenüber der
Geometrie des Objekts 300 vereinfacht sein. Die Figur 301 kann
sich an der Position des Figurenraums befinden, die mit der Position
des Objekts 300 im Realraum verknüpft ist. Die Figur 301 kann
sich jedoch auch an einer anderen Position des Figurenraums befinden.
Im in 3 dargestellten Beispiel ist dem Objekt 300 die
Figur 301 zugeordnet und der Figur 301 ist das
Objekt 300 zugeordnet.
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In 4 sind
schematisch drei in einem Realraum angeordnete steuerbare Objekte 400, 401, 402 dargestellt.
Die im Realraum angeordneten steuerbaren Objekte 400, 401, 402 können beispielsweise
drei Lampen mit steuerbarer Helligkeit sein. Den drei im Realraum
angeordneten steuerbaren Objekten 400, 401, 402 ist
eine Figur 403 über
eine Zuordnungsvorschrift zugeordnet, die in einem mit dem Realraum über eine
Verknüpfungsvorschrift
verknüpften Figurenraum
angeordnet ist. Im in 4 dargestellten Beispiel ist
den drei steuerbaren Objekten 400, 401, 402 somit
eine gemeinsame Figur 403 zugeordnet. Der Figur 403 sind
die drei steuerbaren Objekte 400, 401, 402 zugeordnet.
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5 zeigt
in schematischer Darstellung drei in einem Realraum angeordnete
Objekte 500, 502, 504. Die steuerbaren
Objekte 500, 502, 504 können beispielsweise
Lampen mit steuerbarer Helligkeit sein. Den im Realraum angeordneten
Objekten 500, 502, 504 sind in einem
mit dem Realraum über
eine Verknüpfungsvorschrift
verknüpften
Figurenraum angeordnete Figuren 501, 503, 505 über eine
Zuordnungsvorschrift zugeordnet. Dem Objekt 500 ist die
Figur 501 zugeordnet. Dem Objekt 502 ist die Figur 503 zugeordnet.
Dem Objekt 504 ist die Figur 505 zugeordnet. Jedes
der Objekte 500, 502 504 ist somit einer
der Figuren 501, 503, 505 zugeordnet. Jede
der Figuren 501, 503, 505 ist einem der
Objekte 500, 502, 504 zugeordnet.
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Die
Figuren 501, 503, 505 sind im Figurenraum
innerhalb einer weiteren Figur 506 angeordnet. Die Figuren 501, 503, 505 sind
somit im Figurenraum zu der Figur 506 zusammengefasst oder
gruppiert. Jedes der im Realraum angeordneten Objekte 500, 502, 504 ist
somit auch der Figur 506 im Figurenraum zugeordnet. Die
Figur 506 im Figurenraum ist jedem der Objekte 500, 502, 504 im
Realraum zugeordnet. Das Objekt 500 im Realraum ist sowohl
der Figur 501 als auch der Figur 506 im Figurenraum
zugeordnet. Das Objekt 502 im Realraum ist sowohl der Figur 503 als
auch der Figur 506 im Figurenraum zugeordnet. Das Objekt 504 ist
sowohl der Figur 505 als auch der Figur 506 im
Figurenraum zugeordnet.
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In 6 ist
schematisch ein steuerbares Objekt 600 dargestellt, das
in einem Realraum angeordnet ist. Bei dem steuerbaren Objekt 600 kann
es sich beispielsweise um eine Fabrik handeln. Dem im Realraum angeordneten
steuerbaren Objekt 600 sind über eine Zuordnungsvorschrift 3 Figuren 601, 602, 603 zugeordnet,
die in einem mit dem Realraum über eine
Verknüpfungsvorschrift
verknüpften
Figurenraum angeordnet sind. Im in 6 dargestellten
Beispiel sind somit einem steuerbaren Objekt 600 im Realraum
mehrere Figuren 601, 602, 603 im verknüpften Figurenraum
zugeordnet. Wie in 5 können die in 6 gezeigten
Figuren 601, 602, 603 weitere Figuren
enthalten, die in der 6 nicht dargestellt sind.
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7 zeigt
in schematischer Ansicht einen Gebäudeplan 702. Der Gebäudeplan 702 bildet
ein Gebäude
mit darin befindlichen steuerbaren Objekten ab. Das auf dem Gebäudeplan 702 abgebildete Gebäude kann
beispielsweise ein Bürogebäude mit darin
befindlichen steuerbaren Objekten sein. Die im Bürogebäude befindlichen steuerbaren
Objekte können
beispielsweise Lampen, Klimaanlagen, Lautsprecher, Jalousien, Computer
oder sonstige steuerbare Geräte
sein.
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Der
Gebäudeplan 702 ist
in einem Realraum angeordnet. Der Gebäudeplan 702 kann sich
beispielsweise an einer Wand des auf dem Gebäudeplan 702 abgebildeten
Gebäudes
befinden. Der Realraum, in dem der Gebäudeplan 702 angeordnet
ist, ist über
eine Verknüpfungsvorschrift
mit einem Figurenraum verknüpft.
Den auf dem Gebäudeplan 702 abgebildeten
steuerbaren Objekten sind über
eine Zuordnungsvorschrift im Figurenraum angeordnete Figuren 703 zugeordnet.
Die Figuren 703 sind zweidimensionale Figuren. Die zweidimensionalen
Figuren 703 sind derart im Figurenraum angeordnet, dass die
Position der Figur 703 im Figurenraum über die Verknüpfungsvorschrift
zwischen Figurenraum und Realraum mit einer Position im Realraum
verknüpft ist,
die sich auf dem im Realraum angeordneten Gebäudeplan 702 befindet.
Die Figur 703 befindet sich im Figurenraum dort, wo das
der Figur 703 zugeordnete steuerbare Objekt im Realraum
auf dem Gebäudeplan 702 abgebildet
ist. Wird nun im Realraum ein Zeiger 700 derart ausgerichtet,
dass eine senkrecht auf einer Oberfläche des Zeigers 700 stehende
Sichtlinie 701 eine Abbildung eines steuerbaren Objekts auf
dem Gebäudeplan 702 schneidet,
so schneidet im mit dem Realraum verknüpften Figurenraum eine dem
Zeiger 700 zugeordnete Auswahlfigur eine dem geschnittenen
steuerbaren Objekt zugeordnete Figur 703. Der im Realraum
angeordnete Gebäudeplan 702 erlaubt
damit eine einfache und komfortable Auswahl aller in unterschiedlichen
Gebäudeteilen
angeordneten steuerbaren Objekte.
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In 8 ist
ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung zum Steuern ein
oder mehrerer steuerbarer Objekte dargestellt. 8 zeigt
einen Zeiger 800, der zur Steuerung eines ersten steuerbaren
Objekts 801 und eines zweiten steuerbaren Objekts 802 verwendet
werden kann. Der Zeiger 800 ist über eine Kommunikationsverbindung 810 mit
einem Steuergerät 803 verbunden.
Bei dem Steuergerät 803 kann
es sich beispielsweise um einen Computer handeln. Die Kommunikationsverbindung 810 kann eine
drahtgebundene, bevorzugt jedoch eine drahtlose Kommunikationsverbindung 810 sein.
Die Kommunikationsverbindung 810 kann eine bekannte drahtlose
Kommunikationsverbindung, beispielsweise eine Bluetooth-Verbindung
oder eine WLAN-Verbindung sein. Das Steuergerät 803 ist über eine
erste Steuerverbindung 811 mit dem ersten steuerbaren Objekt 801 verbunden.
Das Steuergerät 803 ist über eine
zweite Steuerverbindung 812 mit dem zweiten steuerbaren
Objekt 802 verbunden. Die Steuerverbindungen 811, 812 können drahtgebundene
oder drahtlose Steuerverbindungen sein. Beispielsweise können die
Steuerverbindungen 811, 812 Infrarot-Steuerverbindungen
sein. In diesem Fall können für die Steuerverbindungen 811, 812 eventuell
bereits vorhandene Schnittstellen der steuerbaren Objekte 801, 802 genutzt
werden, die zur Steuerung der steuerbaren Objekte 801, 802 mit
einer herkömmlichen
Fernbedienung vorgesehen sind.
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Das
Blockschaltbild aus 8 zeigt weiter ein Positionserfassungsgerät 804.
Das Positionserfassungsgerät 804 ist über eine
Datenverbindung 813 mit dem Steuergerät 803 verbunden. Die
steuerbaren Objekte 801, 802, das Steuergerät 803,
der Zeiger 800 und das Positionserfassungsgerät 804 sind
in einem Realraum angeordnet. Das Positionserfassungsgerät 804 kann über eine
Positionserkennung 814 die Position und Ausrichtung des
Zeigers 800 im Realraum erfassen. Das Positionserfassungsgerät 804 teilt
die erfasste Position und Ausrichtung des Zeigers 800 über eine
Datenverbindung 813 an das Steuergerät 803 mit. Die Datenverbindung 813 kann
eine drahtgebundene oder eine drahtlose Datenverbindung sein.
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Das
Steuergerät 803 ermittelt
anhand der erfassten Position und Ausrichtung des Zeigers, anhand
einer im Steuergerät 803 hinterlegten
Verknüpfungsvorschrift
zwischen Realraum und Figurenraum und einer im Steuergerät 803 hinterlegten
Zuordnungsvorschrift zur Zuordnung von im Realraum angeordneten
steuerbaren Objekten 801, 802 zu im Figurenraum
angeordneten Figuren, welche der im Figurenraum angeordneten Figuren
von der dem Zeiger 800 zugeordneten Auswahlfigur im Figurenraum geschnitten
wird. Anschließend
ermittelt das Steuergerät 803 das
der geschnittenen Figur zugeordnete steuerbare Objekt 801, 802 des
Realraums. Falls die Auswahlfigur im Figurenraum mehr als eine Figur schneidet,
so erlaubt das Steuergerät 803 die
Auswahl einer bestimmten Figur nach einem später erläuterten Verfahren.
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Das
Steuergerät 803 teilt
dem Zeiger 800 über
die Kommunikationsverbindung 810 mit, welches steuerbare
Objekt 801, 802 der ausgewählten geschnittenen Figur zugeordnet
ist. Der Zeiger 800 kann das ausgewählte steuerbare Objekt 801, 802 dem
Benutzer des Zeigers 800 beispielsweise über einen
Bildschirm mitteilen. Falls die dem Zeiger 800 zugeordnete
Auswahlfigur die dem ersten steuerbaren Objekt 801 zugeordnete
Figur schneidet, so teilt der Zeiger 800 dem Benutzer mit,
dass das erste steuerbare Objekt 801 ausgewählt wurde.
Der Benutzer des Zeigers 800 kann nun über Bedienelemente des Zeigers 800 Steuerkommandos
für das
erste steuerbare Objekt 801 eingeben. Der Zeiger 800 übermittelt
die eingegebenen Steuerkommandos über die Kommunikationsverbindung 810 an
das Steuergerät 803.
Das Steuergerät 803 übermittelt
die eingegebenen Steuerkommandos über die erste Steuerverbindung 811 an
das erste steuerbare Objekt 801. Das erste steuerbare Objekt 801 führt die eingegebenen
Steuerkommandos aus. Das erste steuerbare Objekt 801 kann über die
erste Steuerverbindung 811 auch eine Ant wort auf das Steuerkommando
an das Steuergerät 803 senden.
Das Steuergerät 803 übermittelt
die Antwort über
die Kommunikationsverbindung 810 an den Zeiger 800.
Der Zeiger 800 kann die Antwort des ersten steuerbaren
Objekts 801 auf seinem Bildschirm darstellen.
-
In 9 ist
das beschriebene Verfahren zum Steuern von Objekten noch einmal
schematisch anhand eines Ablaufdiagramms dargestellt. In einem ersten
Verfahrensschritt 900 werden Position und Ausrichtung eines
Zeigers in einem Realraum festgestellt. Position und Ausrichtung
des Zeigers im Realraum können
beispielsweise mit einem weiter unten genauer beschriebenen Positionserfassungsgerät festgestellt
werden.
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In
einem zweiten Verfahrensschritt 901 werden Position und
Ausrichtung einer dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur im Figurenraum
anhand der Position und Ausrichtung des Zeigers im Realraum und
einer Verknüpfungsvorschrift
zwischen Realraum und Figurenraum ermittelt.
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In
einem dritten Verfahrensschritt 902 werden diejenigen im
Figurenraum angeordneten Figuren bestimmt, die von der Auswahlfigur
geschnitten werden.
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In
einem vierten Verfahrensschritt 903 wird eine der im vorhergehenden
Verfahrensschritt 902 bestimmten, von der Auswahlfigur
geschnittenen Figuren des Figurenraums ausgewählt. Die Auswahl kann automatisch
anhand unten beschriebener Kriterien oder manuell durch einen Benutzer
erfolgen.
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In
einem fünften
Verfahrensschritt 904 wird das der im vierten Verfahrensschritt 903 ausgewählten Figur
zugeordnete steuerbare Objekt im Realraum ermittelt. Anschließend wird
dieses Objekt des Realraums gesteuert.
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In 10 sind
die Zusammenhänge
zwischen Realraum 1001, Figurenraum 1004, Zeiger 1000,
Auswahlfigur 1003, Objekt 1002 und Figur 1005 schematisch
dargestellt. Ein Realraum 1001 ist über eine Verknüpfungsvorschrift 1007 mit
einem Figurenraum 1004 verknüpft. Die Verknüpfungvorschrift 1007 verknüpft ein
Koordinatensystem des Realraums 1001 mit einem Koordinatensystem
des Figurenraums 1004.
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Einem
Zeiger 1000 ist über
eine Zuordnungsvorschrift 1006 eine Auswahlfigur 1003 zugeordnet.
Die Zuordnungsvorschrift 1006 gibt den Zusammenhang zwischen
Position und Orientierung des Zeigers 1000 im Realraum 1001 und
Position und Orientierung der Auswahlfigur 1003 im Figurenraum 1004 an.
Die Zuordnungsvorschrift 1006 gibt auch Größe und Form
der Auswahlfigur 1003 an.
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Einem
steuerbaren Objekt 1002 ist über eine Zuordnungsvorschrift 1008 eine
Figur 1005 zugeordnet. Die Zuordnungsvorschrift 1008 gibt
Größe und Form
der Figur 1005 und deren Position im Figurenraum 1004 an.
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Der
Zeiger 1000 und das steuerbare Objekt 1002 sind
im Realraum 1001 angeordnet. Die Auswahlfigur 1003 und
die Figur 1005 sind in dem Figurenraum 1004 angeordnet.
-
Wenn
das steuerbare Objekt 1002 gesteuert werden soll, nimmt
der Zeiger 1000 eine festgelegte Ausrichtung 1009 in
Bezug auf das Objekt 1002 ein. In einer einfachen Ausführungsform
wird der Zeiger 1000 beispielsweise auf das Objekt 1002 ausgerichtet. Über ein
Positionserfassungsgerät
wird eine Position und Orientierung 1010 des Zeigers 1000 im
Realraum 1001 ermittelt. Über eine Verknüpfung 1011 werden
Position und Orientierung 1010 des Zeigers 1000 im
Realraum 1001 in eine Position und Orientierung 1012 der
Auswahlfigur 1003 im Figurenraum 1004 umgerechnet.
Daraus wird ein Schnitt 1013 der Auswahlfigur 1003 mit
der Figur 1005 festgestellt. Über eine Zuordnung 1014 wird
von der geschnittenen 1005 auf das steuerbare Objekt 1002 geschlossen.
Anschließend
kann das steuerbare Objekt 1002 gesteuert werden.
-
Das
beschriebene Verfahren setzt eine Verknüpfungsvorschrift zwischen Realraum
und Figurenraum und eine Zuordnungsvorschrift zwischen steuerbaren
Objekten und zugeordneten Figuren voraus. Ein Verfahren zum Definieren
von Figurenraum, Verknüpfungs-
und Zuordnungsvorschrift ist in 11 schematisch
anhand eines Ablaufdiagramms dargestellt.
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In
einem ersten Verfahrensschritt 1100 wird eine mathematische
Verknüpfungsvorschrift,
die Realraum und Figurenraum miteinander verknüpft, festgelegt. Die mathematische
Verknüpfungsvorschrift bildet
Realraum und Figurenraum aufeinander ab. Die mathematische Verknüpfungsvorschrift
kann beispielsweise Rotationen, Translationen und Skalierungen umfassen.
In einer einfachen Ausführungsform bildet
die mathematische Verknüpfungsvorschrift
Realraum und Figurenraum derart identisch aufeinander ab, dass Realraum
und Figurenraum deckungsgleich aufeinander liegen.
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In
einem zweiten Verfahrensschritt 1101 werden den im Realraum
angeordneten steuerbaren Objekten Figuren zugeordnet. Die Figuren
können
dieselbe geometrische Form wie die steuerbaren Objekte aufweisen.
Die Figuren können
auch eine gegenüber
den steuerbaren Objekten vereinfachte geometrische Form aufweisen.
Beispielsweise können
den steuerbaren Objekten Figuren in Form einfacher geometrischer
Grundkörper
wie Quader, Kugel, Zylinder und Pyramide zugeordnet werden. Die
Figuren können
eine andere Dimensionalität
als die steuerbaren Objekte aufweisen. Beispielsweise können dreidimensionalen
steuerbaren Objekten zweidimensionale Figuren zugeordnet werden.
Die Ausdehnung der Figuren im Figurenraum ist von der Ausdehnung der
steuerbaren Objekte im Realraum unabhängig. Die Figuren im Figurenraum
können
die gleiche Größe aufweisen
wie die Objekte im Realraum. Die Figuren können aber auch größer oder
kleiner als die Objekte sein.
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In
einem dritten Verfahrensschritt 1102 werden die den zu
steuernden Objekten zugeordneten Figuren im Figurenraum angeordnet.
Die Figuren können
derart im Figurenraum angeordnet werden, dass eine Ausrichtung des
Zeigers auf ein im Realraum befindliches Objekt eine Ausrichtung
der dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur auf die dem Objekt zugeordnete
Figur bewirkt. Die Figuren können aber
auch an anderen Positionen des Figurenraums angeordnet werden. Beispielsweise
können
die Figuren, wie in 7 dargestellt, derart im Figurenraum angeordnet
werden, dass eine Ausrichtung des Zeigers auf eine im Realraum befindliche
Abbildung des Objekts einen Schnitt zwischen der dem Zeiger zugeordneten
Auswahlfigur und der im Figurenraum angeordneten Figur bewirkt.
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12 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1200 zur Verwendung
in einem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Steuern von Objekten. Der Zeiger 1200 weist einen Bildschirm 1201 auf. Der
Bildschirm 1201 kann beispielsweise ein Flüssigkristallbildschirm
sein. Der Bildschirm 1201 des Zeigers 1200 kann
zur Anzeige von Informationen dienen. Beispielsweise kann auf dem
Bildschirm 1201 das momentan ausgewählte steuerbare Objekt angegeben
werden. Im Fall, dass die dem Zeiger 1200 zugeordnete Auswahlfigur
eine Mehrzahl von im Figurenraum angeordneten Figuren schneidet,
kann auf dem Bildschirm 1201 eine Liste der den geschnittenen
Auswahlfiguren zugeordneten Objekte angezeigt werden. Dies ermöglicht es
dem Benutzer, eines der angezeigten Objekte auszuwählen. Der
Benutzer kann seine Auswahl beispielsweise über Bedienelemente 1202 des
Zeigers 1200 treffen. In einer anderen Ausführungsform
ist der Bildschirm 1201 des Zeigers 1200 ein berührungsempfindlicher
Bildschirm. In diesem Fall kann der Benutzer des Zeigers 1200 seine
Auswahl durch Berühren
des Bildschirms 1201 treffen. Der Bildschirm 1201 kann
auch zur Anzeige von durch das ausgewählte steuerbare Objekt gelieferten
Informationen dienen. Der Bildschirm 1201 des Zeigers 1200 kann
auch beliebige andere Informationen anzeigen.
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Einem
in einem Realraum beweglichen Zeiger ist über eine Zuordnungsvorschrift
eine Auswahlfigur in einem Figurenraum zugeordnet. 13 bis 18 zeigen
unterschiedliche Ausführungsformen der
geometrischen Form einer Auswahlfigur.
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13 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1300 und der
dem Zeiger 1300 zugeordneten Auswahlfigur 1301.
Die Auswahlfigur 1301 weist die Form einer Halbgeraden
bzw. eines Strahls auf. Die Auswahlfigur 1301 dehnt sich
von einem von der Position des Zeigers 1300 im Realraum
abhängigen
Startpunkt im Figurenraum linienförmig in eine von der Ausrichtung
des Zeigers 1300 im Realraum abhängige Raumrichtung des Figurenraums
aus. Die Auswahlfigur 1301 kann eine festgelegte endliche Länge aufweisen,
kann aber auch unendlich ausgedehnt sein.
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14 zeigt
schematisch einen Zeiger 1400 und eine dem Zeiger 1400 zugeordnete
Auswahlfigur 1401 im Figurenraum. Die Auswahlfigur 1401 weist die
Form eines Strahlbündels
auf. Das Strahlbündel der
Auswahlfigur 1401 dehnt sich in Form einer Mehrzahl von
Strahlen von einem Startpunkt im Figurenraum in unterschiedliche
Richtungen des Figurenraums aus. Die einzelnen Strahlen des Strahlbündel der
Auswahlfigur 1401 können
innerhalb einer im Figurenraum angeordneten Ebene liegen. In diesem Fall
weist das Strahlbündel
der Auswahlfigur 1401 eine fächerförmige Gestalt auf. Die Strahlen
des Strahlbündel
der Auswahlfigur 1401 können
aber auch in beliebige andere Raumrichtungen des Figurenraums zeigen.
Die Strahlen des Strahlbündel
der Auswahlfigur 1401 können
endliche oder unendliche Länge
aufweisen.
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15 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1500 und einer
dem Zeiger 1500 im Figurenraum zugeordneten Auswahlfigur 1501.
Die Auswahlfigur 1501 weist die Form eines Kegels auf. Die
Spitze des Kegels der Auswahlfigur 1501 befindet sich an
einem Punkt im Figurenraum. Von diesem Punkt dehnt sich der Kegel
der Auswahlfigur 1501 endlich oder un endlich weit in eine
von der Orientierung des Zeigers 1500 im Realraum abhängige Richtung
in den Figurenraum aus.
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16 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1600 und einer
dem Zeiger 1600 im Figurenraum zugeordneten Auswahlfigur,
die aus einem ersten Teil 1601 und einem zweiten Teil 1602 besteht.
Der erste Teil 1601 der Auswahlfigur ist linienförmig. Von
einem im Figurenraum angeordneten Startpunkt aus dehnt sich der
erste Teil der Auswahlfigur 1601 über eine festgelegte Länge in eine
von der Orientierung des Zeigers 1600 im Realraum abhängige Richtung
im Figurenraum aus. Der zweite Teil 1602 der Auswahlfigur
weist eine rechteckige Form auf. Der zweite Teil 1602 der
Auswahlfigur ist am Ende des ersten Teils 1601 derart angeordnet, dass
der linienförmige
erste Teil 1601 der Auswahlfigur senkrecht auf dem rechteckigen
zweiten Teil 1602 der Auswahlfigur steht. Der zweite Teil 1602 der Auswahlfigur
kann auch eine Kreis- oder andere Form aufweisen. Die Länge des
ersten Teils 1601 der Auswahlfigur und die Größe des zweiten
Teils 1602 der Auswahlfigur können fest vorgegeben oder vom Benutzer
des Zeigers 1600 einstellbar sein.
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17 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1700 und einer
dem Zeiger 1700 zugeordneten Auswahlfigur, die aus einem
ersten Teil 1701 und einem zweiten Teil 1702 besteht.
Der erste Teil 1701 der Auswahlfigur erstreckt sich vom
im Figurenraum angeordneten Startpunkt über eine festgelegte Länge in eine
von der Orientierung des Zeigers abhängige Richtung. Die Länge des
ersten Teils 1701 der Auswahlfigur kann fest vorgegeben
oder vom Benutzer des Zeigers 1700 einstellbar sein. An den
Endpunkt des ersten Teils 1701 der Auswahlfigur schließt sich
der zweite Teil 1702 der Auswahlfigur an. Der zweite Teil 1702 der
Auswahlfigur weist die Form eines Strahlbündels auf. Die Strahlen des Strahlbündels des
zweiten Teils 1702 der Auswahlfigur erstrecken sich vom
Endpunkt des ersten Teils 1701 gerade in unterschiedliche
Richtungen des Figurenraums. Die Strahlen des Strahlbündels des zweiten
Teils 1702 der Auswahlfigur können in einer gemeinsamen Ebene
im Figurenraum liegen.
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18 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1800 und einer
dem Zeiger 1800 im Figurenraum zugeordneten Auswahlfigur,
die aus einem ersten Teil 1801 und einem zweiten 1802 besteht.
Der erste Teil 1801 und der zweite Teil 1802 weisen
die Form in entgegengesetzte Raumrichtungen des Figurenraums zeigender
Halbgeraden auf. Der erste Teil 1801 der Auswahlfigur verläuft von
einem von der Position des Zeigers 1800 im Realraum abhängigen Startpunkt
im Figurenraum gerade in eine von der Ausrichtung des Zeigers 1800 im
Realraum abhängige
Raumrichtung des Figurenraums. Der zweite Teil 1802 der
Auswahlfigur verläuft
vom selben Startpunkt wie der erste Teil 1801 der Auswahlfigur,
dehnt sich jedoch in die entgegengesetzte Raumrichtung des Figurenraums
aus. Der erste Teil 1801 und der zweite Teil 1802 der
Auswahlfigur können
eine endliche oder unendliche Länge
aufweisen.
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Eine
einem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur kann auch andere geometrische
Formen aufweisen. Beispielsweise kann die Auswahlfigur in Form eines
Kegels, eines Zylinders, einer Pyramide, eines Quaders, eines Tetraeders,
eines Prismas, einer Geraden, eines fächerförmigen Geradenbündels oder einer
andere geometrischen Form ausgestaltet sein.
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Die
Form einer einem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur kann fest vorgegeben
sein. In einer anderen Ausführungsform
ist die Form der dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur durch den
Benutzerdes Zeigers einstellbar. In einer weiteren Ausführungsform
wird die Form der dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur automatisch
anhand vorgegebener Kriterien ausgewählt. Die Auswahl der Form der
Auswahlfigur kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit
erfolgen, mit der der Zeiger im Realraum bewegt wird. Die Form der
Auswahlfigur kann auch in Abhängigkeit
von den durch die Auswahlfigur geschnittenen Figuren erfolgen. Beispielsweise
kann im Fall, dass die Auswahlfigur eine Mehrzahl von im Figurenraum
angeordneten Figuren schneidet, die Auswahlfigur verkleinert werden.
Die Verkleinerung kann beispielsweise den zweiten Teil 1602 der
in 16 dargestellten Auswahlfigur oder den Öffnungswinkel
der in 15 dargestellten kegelförmigen Auswahlfigur 1501 betreffen.
Die Form der Auswahlfigur kann sich auch in Abhängigkeit des Abstands einer
von der Auswahlfigur geschnittenen Figur vom Ausgangspunkt der Auswahlfigur ändern.
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Einem
Zeiger können
auch mehr als eine Auswahlfigur zugeordnet sein. Die zugeordneten Auswahlfiguren
können
im Figurenraum unterschiedlich orientiert sein. Die mehreren Auswahlfiguren können unterschiedliche
Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass
eine der Auswahlfiguren nur Figuren einer festgelegten Art schneidet.
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19 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 1900 mit einem
Bildschirm 1901 und Bedienelementen 1902. Im Realraum
angeordneten steuerbaren Objekten 1904, 1906, 1908 sind
im Figurenraum Figuren 1905, 1907, 1909 zugeordnet.
Die dem Zeiger 1900 zugeordnete Auswahlfigur 1903 im Figurenraum
schneidet alle drei dargestellten Figuren 1905, 1907, 1909.
Daher sind weitere Angaben erforderlich, um festzustellen, welches
der steuerbaren Objekte 1904, 1906, 1908 der
Benutzer des Zeigers 1900 steuern möchte.
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In
einer Ausführungsform
stellt der Zeiger 1900 auf dem Bildschirm 1901 eine
Liste der steuerbaren Objekte 1904, 1906, 1908 oder
der zugeordneten Figuren 1905, 1907, 1909 dar.
Der Benutzer kann nun eines der in der Liste angegebenen steuerbaren Objekte 1904, 1906, 1908 auswählen und
steuern. Alternativ kann der Benutzer des Zeigers 1900 mehrere
der in der Liste aufgeführten
steuerbaren Objekte 1904, 1906, 1908 auswählen und
gemeinsam steuern. Falls die steuerbaren Objekte 1904, 1906, 1908 beispielsweise
Lampen mit steuerbarer Helligkeit sind, kann der Benutzer des Zeigers 1900 die Hellig keit
aller ausgewählten
steuerbaren Lampen gleichzeitig verändern.
-
In
einer anderen Ausführungsform
erfolgt die Auswahl eines der den von der Auswahlfigur 1903 geschnittenen
Figuren 1905, 1907, 1909 zugeordneten
Objekte 1904, 1906, 1908 automatisch.
Beispielsweise kann automatisch das Objekt 1904 ausgewählt werden,
dessen zugeordnete Figur 1905 dem Ausgangspunkt der Auswahlfigur 1903 am nächsten liegt.
Alternativ kann das Objekt 1908 ausgewählt werden, dessen zugeordnete
Figur 1909 am weitesten vom Ausgangspunkt der Auswahlfigur 1903 entfernt
ist. In einer weiteren Ausführungsform kann
dasjenige Objekt 1904, 1906, 1908 ausgewählt werden,
das in der Vergangenheit am häufigsten
gesteuert wurde. In einer weiteren Ausführungsform kann dasjenige Objekt 1904, 1906, 1908 automatisch ausgewählt werden,
das in der Vergangenheit zuletzt gesteuert wurde. In einer weiteren
Ausführungsform kann
dasjenige Objekt 1904, 1906, 1908 automatisch ausgewählt werden,
dessen zugeordnete Figur das größte Schnittvolumen
mit der Auswahlfigur aufweist.
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Um
dem Benutzer eines Zeigers die Auswahl eines gewünschten steuerbaren Objekts
zu erleichtern, können
Eigenschaften einer dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur automatisch
oder manuell durch den Benutzer des Zeigers variiert werden. Es können auch
Eigenschaften von den steuerbaren Objekten zugeordneten Figuren
automatisch oder manuell durch den Benutzer des Zeigers variiert
werden.
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20 zeigt
eine schematische Darstellung eines Zeigers 2000 und einer
dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur mit einem ersten Teil 2002 und
einem zweiten Teil 2003. Die zweiteilige Auswahlfigur 2002, 2003 entspricht
der zweiteiligen Auswahlfigur 1601, 1602 aus 16 mit
einem linienförmigen
ersten Teil 2002 und einem rechteckigen zweiten Teil 2003.
Die Größe des rechteckigen
zweiten Teils 2003 der Auswahlfigur kann in Abhängigkeit
verschiedener Parameter verändert
werden. Bei spielsweise kann die Größe des zweiten Teils 2003 der
Auswahlfigur automatisch in Abhängigkeit
von einer Geschwindigkeit 2001 verändert werden, mit der der Zeiger 2000 durch
den Realraum bewegt wird. Falls der Zeiger 2000 mit einer
hohen Geschwindigkeit 2001 durch den Realraum bewegt wird,
wird die Größe des zweiten
Teils 2003 der Auswahlfigur erhöht. Falls der Zeiger 2000 mit
einer niedrigen Geschwindigkeit 2001 durch den Realraum
bewegt wird, wird die Größe des zweiten
Teils 2003 der Auswahlfigur reduziert. Die Größenveränderung
des zweiten Teils 2003 der Auswahlfigur kann auch umgekehrt
erfolgen. Die Größe des zweiten
Teils 2003 der Auswahlfigur kann auch automatisch in Abhängigkeit
von Umgebungsparametern wie einer Helligkeit, einer Temperatur,
einem Luftdruck, einer Uhrzeit etc. variiert werden. Die Größe des zweiten
Teils 2003 der Auswahlfigur kann auch manuell durch den
Benutzer des Zeigers 2000 variiert werden. Es können auch
Eigenschaften anderer Formen von Auswahlfiguren, beispielsweise der
Auswahlfiguren der 13 bis 18, variiert werden.
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21 zeigt
eine schematische Darstellung einer in einem Figurenraum angeordneten
Auswahlfigur 2100. Die Auswahlfigur 2100 schneidet
eine im Figurenraum angeordnete Figur 2101. Daraufhin wird
die Figur 2101 automatisch zu einer neuen Figur 2102 vergrößert. Die
vergrößerte Figur 2102 ist
demselben steuerbaren Objekt im Realraum zugeordnet wie die ursprüngliche
Figur 2101. Während
die Figur 2101 zur Figur 2102 vergrößert wird,
werden andere im Figurenraum angeordnete, nicht von der Auswahlfigur
geschnittene Figuren 2103, 2104 verkleinert. Durch
die Vergrößerung der
von der Auswahlfigur 2100 geschnittenen Figur 2101 zur
vergrößerten Figur 2102 und
die Verkleinerung nicht von der Auswahlfigur 2100 geschnittener
Figuren 2103, 2104 wird dem Benutzer eines der
Auswahlfigur 2100 zugeordneten Zeigers die Steuerung des
der Auswahlfigur 2101 zugeordneten steuerbaren Objekts
erleichtert. Die vergrößerte Figur 2102 wird
auch dann noch von der Auswahlfigur 2100 geschnitten, wenn der
Benutzer den der Auswahlfigur 2100 zugeordneten Zeiger
leicht bewegt. Dadurch bleibt die Steue rung des der Figur 2102 zugeordneten
Objekts auch möglich,
wenn der Zeiger leicht bewegt wird.
-
Die
Vergrößerung der
Figur 2101 zur Figur 2102 und die Verkleinerung
der Figuren 2103, 2104 kann für eine festgelegte Zeit fortbestehen.
Die Vergrößerung der
Figur 2101 zur Figur 2102 und die Verkleinerung
der Figuren 2103, 2104 kann beispielsweise rückgängig gemacht
werden, wenn der Benutzer die Steuerung des der Figur 2101 zugeordneten Objekts
abgeschlossen hat. Alternativ kann die Vergrößerung und Verkleinerung der
Figuren nach einer festgelegten Zeitspanne rückgängig gemacht werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die Steuerung eines ausgewählten
steuerbaren Objekts dadurch erleichtert werden, dass ein ausgewähltes steuerbares
Objekt so lange ausgewählt
bleibt, bis der Benutzer eines Zeigers das steuerbare Objekt wieder
abwählt.
In dieser Ausführungsform
muss der Zeiger nach Auswahl eines steuerbaren Objekts nicht mehr
so ausgerichtet bleiben, dass die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur
die dem steuerbaren Objekt zugeordnete Figur weiter schneidet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann eine von einer Auswahlfigur geschnittene Figur zur Handhabungserleichterung
so gedreht werden, dass eine größte Oberfläche der
Figur dem Startpunkt der Auswahlfigur zugewandt ist. Die Drehung
der Figur kann man Beendigung der Steuerung eines der Figur zugeordneten
Objekts oder nach einer festgelegten Zeitspanne rückgängig gemacht
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können sich
Position, Orientierung und Größe in einem
Figurenraum angeordneter Figuren zeitabhängig oder abhängig von
Umgebungsparametern wie einer Umgebungstemperatur, einer Helligkeit
oder eines Luftdrucks automatisch ändern. Beispielsweise kann eine
Figur, die einer Lampe zugeordnet ist, bei Dunkelheit automatisch
vergrößert werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können Figuren
des Figurenraums zeitweise aus dem Figurenraum entfernt werden,
um eine Steuerung von Objekten zu erleichtern, deren zugeordnete
Figuren hinter den zu entfernenden Figuren angeordnet sind. Die
Entfernung der Figuren aus dem Figurenraum kann automatisch oder
manuell durch einen Benutzer eines Zeigers erfolgen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
erfolgt ein Steuern eines steuerbaren Objekts abhängig davon, auf
welche Weise eine dem Objekt zugeordnete Figur von einer einem Zeiger
zugeordneten Auswahlfigur geschnitten wird. Beispielsweise kann
ein Einstellwert des Objekt automatisch erhöht werden, wenn die Figur in
einer ersten Richtung geschnitten wird. Der Einstellwert des Objekt
kann automatisch reduziert werden, wenn die Figur in einer zweiten Richtung
geschnitten wird. Alternativ kann die Art des Schnitts auch Einfluss
darauf haben, welche Einstellungen des steuerbaren Objekts verändert werden können.
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22 und 23 zeigen
beispielhaft zwei Möglichkeiten
zur Erkennung der Position und Orientierung eines Zeigers in einem
Realraum, wie sie von dem in 8 dargestellten
Positionserfassungsgerät 804 durchgeführt wird.
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In 22 ist
schematisch ein Zeiger 2200 dargestellt. Der Zeiger 2200 weist
eine Mehrzahl von Sendern 2201 auf. Die Sender 2201 können beispielsweise
Funkwellensender oder Ultraschallsender sein. Der den Zeiger 2200 umgebende
Realraum ist mit einer Mehrzahl von Empfängern 2202 ausgestattet.
Die Empfänger 2202 sind
dazu ausgebildet, das von den Sendern 2201 ausgesandte
Signal zu detektieren. Die an unterschiedlichen Positionen des Realraums
angebrachten Empfänger 2202 und
die an unterschiedlichen Positionen des Zeigers 2200 angebrachten
Sender 2201 erlauben eine Bestimmung der Position und Orientierung
des Zeigers 2200 im Realraum. Die Bestimmung der Position
und Orientierung des Zeigers 2202 kann beispielsweise über eine
Analyse der Laufzeit der von den Sendern 2201 ausgesandten
Signale und durch Triangulation erfolgen.
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In 23 ist
eine alternative Ausführungsform
eines Positionserfassungssystems schematisch dargestellt. Ein Zeiger 2300 ist
sowohl mit einem Sender 2301 als auch mit einem Empfänger 2302 ausgestattet.
Im den Zeiger 2300 umgebenden Realraum sind Positionserfassungsgeräte 2303 angebracht,
die sowohl einen Sender 2304 als auch einen Empfänger 2305 aufweisen.
Da in dieser Ausführungsform
Signale sowohl vom Zeiger 2300 zu den Positionserfassungsgeräten 2303 als
auch von den Positionserfassungsgeräten 2303 zum Zeiger 2300 gesendet
werden, erhöht
sich die Genauigkeit bei der Erfassung von Position und Orientierung
des Zeigers 2300 im Realraum.
-
In
anderen Ausführungsformen
werden Position und Ausrichtung eines im Realraum beweglichen Zeigers
durch eine Mehrzahl im Realraum angeordneter Kameras erfasst und
ausgewertet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird die Position und Orientierung eines Zeigers relativ zu einer
bekannten Startposition und -orientierung des Zeigers erfasst. Dazu
weist der Zeiger zu einem Startzeitpunkt eine festgelegte, bekannte
Position und Orientierung auf. Von diesem Startzeitpunkt ab werden
Bewegungen des Zeigers erfasst und aus den erfassten Bewegungen
die neue Position und Orientierung des Zeigers berechnet. Die Bewegungen
des Zeigers können
beispielsweise mittels im Zeiger integrierter Beschleunigungs- und
Drehratensensoren ermittelt werden.
-
In
einer anderen Ausführungsform
weist der Zeiger eine feste Position im Realraum auf. Dieser Fall
ist in 24 schematisch dargestellt.
Ein Zeiger 2400 ist ortsfest in einem Realraum angeordnet.
Der Zeiger 2400 weist in diesem Beispiel die Form eines Bildschirms
auf. Der Zeiger 2400 ist um eine senkrechte Achse 2402 und
um eine waagrechte Achse 2403 drehbar. Der Schnittpunkt
der senkrechten Achse 2402 und der waagrechten Achse 2403 liegt
innerhalb des Zeigers 2400 und verbleibt stets am gleichen
Ort des Realraums. Eine dem Zeiger 2400 zugeordnete Auswahlfigur 2401 in
einem mit dem Realraum verknüpften
Figurenraum weist einen festen Ausgangspunkt auf. Von diesem Ausgangspunkt
erstreckt sich die Auswahlfigur 2401 in eine von der Orientierung
des Zeigers 2400 abhängige
Richtung in den Figurenraum. Eine Drehung des Zeigers 2400 um
die senkrechte Achse 2402 oder die waagrechte Achse 2403 verändert die
Orientierung der Auswahlfigur 2401 im Figurenraum.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist eine stets ortsfeste Auswahlfigur in einem Figurenraum
vorgesehen. In dieser Ausführungsform kann
die ortsfeste Auswahlfigur von einem Benutzer beispielsweise mittels
eines Tasters aktiviert oder deaktiviert werden. In einer anderen
Ausführungsform
wird die ortsfeste Auswahlfigur in Abhängigkeit festgelegter Parameter
wie einer Betriebstemperatur eines steuerbaren Objekts oder der
Tageszeit automatisch aktiviert oder deaktiviert.
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Ein
mittels eines Zeigers ausgewähltes
steuerbares Objekt kann auch durch Bewegungen des Zeigers gesteuert
werden. Dies ist schematisch in 25 dargestellt. 25 zeigt
einen Zeiger 2500 und ein steuerbares Objekt 2501 in
einem Realraum. Wenn der Zeiger 2500 so ausgerichtet wird,
dass eine senkrecht auf einer Oberfläche des Zeigers 2500 stehende
Sichtlinie 2502 das steuerbare Objekt 2501 schneidet,
so schneidet eine dem Zeiger 2500 zugeordnete Auswahlfigur
eine dem steuerbaren Objekt 2501 zugeordnete Figur in einem
mit dem Realraum verknüpften
Figurenraum, und das steuerbare Objekt 2501 wird zur Steuerung
ausgewählt.
Wird der Zeiger 2500 nun in festgelegte Richtungen gedreht oder
bewegt, so werden von der Dreh- oder Bewegungsrichtung abhängige Steuerkommandos
an das ausgewählte
steuerbare Objekt 2501 gesendet. Bei dem steuerbaren Objekt 2501 kann
es sich beispielsweise um ein Fernsehgerät handeln. Wird der Zeiger 2500 so
gedreht, dass eine senkrecht auf einer Oberfläche des Zeigers 2500 stehende
Sichtlinie 2503 das Fernsehgerät in Richtung zur rechten Aussenkante des
Fernsehgeräts überstreicht,
so wird das vom Fernsehgerät
angezeigt Programm um einen Programmplatz weiter geschaltet. Auf
diese Weise kann beispielsweise auch die Lautstärke des Fernsehgeräts verändert werden.
-
Falls
einer in einem Figurenraum angeordneten Figur mehrere in einem Realraum
angeordnete steuerbare Objekte zugeordnet sind, so können die mehreren
steuerbaren Objekte des Realraums gleichzeitig gesteuert werden. 4 zeigt
beispielsweise eine in einem Figurenraum angeordnete Figur 403,
der drei steuerbare Objekte 400, 401, 402 in
einem Realraum zugeordnet sind. Wird die Figur 403 von
einer einem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur geschnitten, so werden
alle drei Objekte 400, 401, 402 ausgewählt. Von
einem Benutzer mittels eines Zeigers übermittelte Steuerkommandos
werden an alle drei steuerbaren Objekte 400, 401, 402 übermittelt.
-
Falls
eine Mehrzahl in einem Figurenraum angeordneter Figuren zu einer
größeren Figur
zusammengefasst ist, so kann die Auswahl eines zugeordneten steuerbaren
Objekts ein- oder zweistufig erfolgen. In 5 sind den
steuerbaren Objekten 500, 502, 504 Figuren 501, 503, 505 zugeordnet.
Die Figuren 501, 503, 505 sind zu einer
größeren Figur 506 zusammengefasst.
Schneidet eine Auswahlfigur die Figur 506 aus größerer Entfernung,
so werden dem Benutzer eines der Auswahlfigur zugeordneten Zeigers
die steuerbaren Objekte 500, 502, 504 auf
einem Bildschirm des Zeigers zur Auswahl angeboten. Schneidet die
Auswahlfigur im Figurenraum die Figur 506 sowie genau eine
der innerhalb der Figur 506 angeordneten Figuren 501, 503, 505,
so wird das der geschnittenen Figur 501, 503, 505 zugeordnete
steuerbare Objekt 500, 502, 504 direkt
zur Steuerung ausgewählt.
-
In 2 ist
eine Figur 202 in einem Figurenraum 200 angeordnet,
die keinem steuerbaren Objekt in einem Realraum zugeordnet ist.
Stattdessen repräsentiert
die Figur 202 einen Satz von Einstellwerten für ein oder
mehrere, anderen Figuren des Figurenraums zugeordnete, steuerbare
Objekte. Wird die Figur 202 durch eine Auswahlfigur geschnitten, so
werden diese anderen steuerbaren Objekte auf die von der Figur 202 repräsentierten
Einstellwerte gesetzt. Beispielsweise kann die Figur 202 eine
Kombination festgelegter Werte für
eine Helligkeit einer Lampe, eine Temperatur einer Klimaanlage und
einen Öffnungszustand
einer Jalousie repräsentieren. Um
ein Schneiden der Figur 202 mit einer Auswahlfigur zu erleichtern,
kann die Figur 202 derart im Figurenraum angeordnet werden,
dass ein der Auswahlfigur zugeordneter Zeiger im Realraum auf ein
nicht steuerbares Objekt, beispielsweise eine Zimmerpflanze, ausgerichtet
werden muss, damit die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur die Figur 202 schneidet.
-
Die
steuerbaren Objekten zugeordneten Figuren können überschneidungsfrei oder nicht überschneidungsfrei
in einem Figurenraum positioniert werden. Eine überschneidungsfreie Positionierung hat
den Vorteil, dass eine eindeutige Auswahl eines den Figuren zugeordneten
steuerbaren Objekts vereinfacht wird.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
sendet ein Zeiger in einem Realraum einen Lichtstrahl, beispielsweise
einen Laserstrahl aus. Der Lichtstrahl verläuft im Realraum in eine Richtung,
die der Orientierung einer dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur in
einem mit dem Realraum verknüpften
Figurenraum entspricht. Dies kann die Handhabung des Zeigers erleichtern.
Wird der Zeiger im Realraum auf ein steuerbares Objekt ausgerichtet,
so trifft der Lichtstrahl das steuerbare Objekt und kann als Lichtfleck wahrgenommen
werden. Dies ist besonders hilfreich, wenn eine dem steuerbaren
Objekt zugeordnete Figur so im Figurenraum angeordnet ist, dass
diese von der Auswahl figur geschnitten wird, wenn der Zeiger auf
das steuerbare Objekt ausgerichtet ist.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
kann eine Brille vorgesehen sein, auf deren transparente Brillengläser ein
Abbild eines mit einem Realraum verknüpften Figurenraums projiziert
werden kann. Falls der Träger
der Brille den Realraum betrachtet, wird dem Bild des Realraums
ein computergeneriertes Abbild des verknüpften Figurenraums mit darin
angeordneten Figuren überlagert.
Die Brille ist zu diesem Zweck mit Vorrichtungen zur Erkennung von
Position und Orientierung der Brille im Realraum ausgestattet. Abhängig von
Position und Blickrichtung des Brillenträgers wird ein passendes Abbild
des Figurenraums erzeugt und auf die Brillengläser projiziert. Die Brille gestattet
es ihrem Träger
somit, die Positionen und Orientierungen der Figuren im Figurenraum
zu kontrollieren.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
wird zur Visualisierung eines Figurenraums ein in einem mit dem
Figurenraum verknüpftem
Realraum angeordneter Bildschirm verwendet. Der Bildschirm zeigt
eine gegebenenfalls verkleinerte Projektion des Figurenraums aus
Sicht eines an einer festgelegten Position im Figurenraum angeordneten
Beobachters. Der Beobachter kann sich beispielsweise an einer Position des
Figurenraums befinden, die gemäß der Verknüpfungsvorschrift
zwischen Figuren- und Realraum einer Position im Realraum entspricht,
die sich vor dem Bildschirm befindet. Einem im Realraum befindlichen Benutzer
des Zeigers kann eine Benutzerfigur im Figurenraum zugeordnet sein.
In diesem Fall sieht der den Zeiger haltende und den Bildschirm
betrachtende Benutzer die ihm zugeordnete Benutzerfigur mit einer
dem Zeiger zugeordneten Auswahlfigur in einer rückwärtigen Ansicht im Figurenraum.
Bewegt der Benutzer im Realraum den Zeiger, so vollzieht die auf dem
Bildschirm dargestellte Benutzerfigur eine entsprechende Bewegung
mit der Auswahlfigur. Zur Auswahl eines steuerbaren Objekts kann
der Benutzer in dieser Ausführungsform
den Zeiger so im Realraum ausrichten, dass die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur
im Figurenraum eine Figur schneidet.
-
Eine
weitere Ausführungsform
ist in 26 schematisch dargestellt.
Ein Bildschirm 2602 zeigt eine Abbildung eines Figurenraums 2603 mit
darin angeordneten Figuren 2604. Die Darstellung auf dem Bildschirm 2602 ist
so gewählt,
dass ein Betrachter des Bildschirms 2602 den Eindruck gewinnt,
der Figurenraum 2603 befinde sich hinter dem Bildschirm 2602.
Der Bildschirm 2602 kann den vollständigen Figurenraum 2603 inklusive
aller darin befindlicher Figuren 2604 abbilden. Es kann
jedoch auch lediglich ein Ausschnitt des Figurenraums 2603 sichtbar
sein. Der Ausschnitt kann von einem Betrachter des Bildschirms 2602 vergrößert, verkleinert
und verschoben werden.
-
Die
im Figurenraum 2603 angeordneten Figur 2604 sind
steuerbaren Objekten zugeordnet, die sich an einem beliebigen anderen
Ort als der Bildschirm 2602 befinden können. Der Bildschirm 2602 kann
beispielsweise in einem Bürogebäude angeordnet
sein, während
die den Figur 2604 zugeordneten steuerbare Objekte beispielsweise
in einer entfernten Fabrikhalle angeordnete Maschinen sind.
-
Der
Betrachter des Bildschirms 2602 kann unterschiedliche Figurenräume auswählen. Beispielsweise
kann der Betrachter des Bildschirms 2602 zwischen Figurenräumen umschalten,
die mit unterschiedlichen Fabrikhallen verknüpft sind.
-
Der
mit dem Figurenraum 2603 verknüpfte Realraum umfasst in dieser
Ausführungsform
sowohl den Realraum, in dem die steuerbaren Objekte angeordnet sind,
beispielsweise die Fabrikhalle, als auch den Realraum, in dem der
Bildschirm 2602 angeordnet ist, beispielsweise das Bürogebäude. Die
den steuerbaren Objekten zugeordneten Figuren 2604 befinden
sich in dieser Ausführungsform
nicht an den Positionen des Figurenraums 2603, die gemäß der Verknüpfungsvorschrift
zwischen Re alraum und verknüpftem
Figurenraum 2603 den Positionen der steuerbaren Geräte im Realraum
entsprechen. Vielmehr sind die Figuren 2604 an Positionen
des Figurenraums 2603 angeordnet, die im verknüpften Realraum
hinter dem Bildschirm 2602 liegen.
-
Um
ein einer dargestellten Figur 2604 zugeordnetes Objekt,
beispielsweise eine Maschine in der Fabrikhalle, zu steuern, richtet
der Betrachter des Bildschirms im Realraum einen Zeiger 2600 so
aus, das eine senkrecht auf einer Oberfläche des Zeigers 2600 stehende
Sichtlinie 2601 in eine Richtung hinter dem Bildschirm 2602 weist.
Der Betrachter richtet den Zeiger 2600 somit auf eine auf
dem Bildschirm 2602 dargestellte Abbildung einer Figur 2604 aus. Dann
schneidet eine dem Zeiger 2600 zugeordnete Auswahlfigur
im Figurenraum 2603 die Figur 2604 und das der 2604 zugeordnete
steuerbare Objekt wird zur Steuerung ausgewählt.
-
Der
Bildschirm 2602 kann auch lediglich einen Ausschnitt des
Figurenraums 2603 darstellen. Dann kann der Betrachter
des Bildschirms 2602 den Zeiger 2600 auch in Richtung
einer nicht dargestellten Figur ausrichten, deren Position er anhand
der auf dem Bildschirm 2602 dargestellten Figuren 2604 abschätzen kann.
-
Durch
geeignete Wahl einer einen Realraum mit einem Figurenraum verknüpfenden
Verknüpfungsvorschrift,
geeignete Wahl von Zuordnungsvorschriften zwischen im Realraum angeordneten
steuerbaren Objekten und im Figurenraum angeordneten Figuren und
geeignete Wahl einer Zuordnungsvorschrift zwischen im Realraum befindlichem
Zeiger und im Figurenraum befindlicher Auswahlfigur ergeben sich
weitere Ausführungsformen
der Erfindung in naheliegender Weise.
-
Ein
Zeiger kann auch zum Verschieben von in einem Figurenraum angeordneten
Figuren verwendet werden. Dies kann beispielsweise im Anschluss
an das oben anhand von 11 beschrie bene Verfahren zum
Definieren des Figurenraums genutzt werden, um die Anordnung der
Figuren im Figurenraum zu ändern.
-
In
einer Ausführungsform
weist eine dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur im Figurenraum eine
feste und endliche Ausdehnung auf. Wird der Zeiger in einem Verschiebemodus
im Realraum von einer Position, an der die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur
keine Figur im Figurenraum schneidet, zu einer Position im Realraum
bewegt, an der die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur gerade eben eine
Figur im Figurenraum schneidet, so folgt bei einer weiteren Bewegung
des Zeigers im Realraum die geschnittene Figur der Bewegung der
Auswahlfigur im Figurenraum. Für
den Benutzer des Zeigers ergibt sich der Eindruck, die Figuren im
Figurenraum mit einem dem Zeiger zugeordneten Stock zu verschieben.
Die Figur kann der Auswahlfigur folgen, bis die verschobene Figur
vom Benutzer des Zeigers abgewählt
wird.
-
Die
Verschiebung der Figur im Figurenraum kann beliebigen Pfaden im
Figurenraum folgen oder entlang vorgegebener Pfade im Figurenraum
verlaufen.
-
Bei
der Annäherung
der Auswahlfigur an die zu verschiebende Figur im Figurenraum kann
auch ein gedachter Impuls von der Auswahlfigur auf die Figur übertragen
werden, wie dies bei einem Stoss zweier Billardkugeln der Fall wäre. Die
Größe dieses gedachten
Impulses hängt
von der Geschwindigkeit ab, mit der der Zeiger durch den Realraum,
und die dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur durch den Figurenraum
bewegt werden. Die angestoßene
Figur wird durch den Impulsübertrag
im Figurenraum in Bewegung versetzt. Die Bewegung kann gedämpft erfolgen,
so dass die angestoßene
Figur eine von der Größe des übertragenen
Impulses abhängige
Strecke im Figurenraum zurücklegt
und dann zur Ruhe kommt. Dadurch ist es möglich, eine Figur im Figurenraum
von einer Position an eine andere zu schießen. In Zusammenhang mit den
oben beschriebenen Visuali sierungen des Figurenraums mit einer Brille oder
einem Bildschirm kann dies für
Spiele genutzt werden.
-
Ein
Zeiger kann auch zum Festlegen von Punkten in einem Realraum dienen.
Ist beispielsweise einer Wand des Realraum eine Figur im mit dem Realraum
verknüpften
Figurenraum zugeordnet, und wird der Zeiger auf einen Punkt der
Wand ausgerichtet, so schneidet eine dem Zeiger zugeordnete Auswahlfigur
einen Punkt der der Wand zugeordneten Figur im Figurenraum. Diesem
Punkt der Figur ist wiederum gemäß Zuordnungs-
und Verknüpfungsvorschrift
der Punkt der Wand zugeordnet, auf den der Benutzer den Zeiger ausgerichtet
hat. Die Koordinaten dieses Punkts kann der Benutzer des Zeigers
abspeichern.
-
Hat
der Benutzer des Zeigers auf diese Weise eine Anzahl von Punkten
der Wand abgespeichert, kann er sich beispielsweise die Größe der von den
Punkten eingeschlossenen Fläche,
den Abstand zweier Punkte zueinander oder den Abstand eines Punktes
vom Zeiger auf dem Bildschirm des Zeigers anzeigen lassen. Auf diese
Weise kann der Benutzer des Zeigers auch ein von festgelegten Volumen
eingeschlossenes Volumen bestimmen.
-
Falls
die vom Benutzer festgelegten Punkte sich auf einem Fussboden des
Realraums befinden, so kann der Benutzer des Zeigers anhand der
festgelegten Punkten einen Pfad definieren. Diesen Pfad kann der
Benutzer des Zeigers zur Steuerung von steuerbaren Objekten verwenden.
Beispielsweise kann der Benutzer den festgelegten Pfad an einen steuerbaren
Staubsauger übergeben.
Der Staubsauger folgt dann selbstständig dem festgelegten Pfad.
-
Wie
oben beschrieben wurde, können
im Figurenraum auch ein oder mehrere ortsfeste Auswahlfiguren vorgesehen
sein. Wird eine Figur derart im Figurenraum verschoben, dass sie
von einer ortsfesten Auswahlfigur geschnitten wird, so kann dies festgelegte
Reaktionen hervorrufen. Beispielsweise kann das der Figur zugeordnete
steuerbare Objekt eingeschaltet werden, sobald die Figur von der
ortsfesten Auswahlfigur geschnitten wird.
-
Eine
erste Figur kann derart im Figurenraum verschoben werden, dass sie
mit einer zweiten Figur im Figurenraum in Kontakt kommt oder diese
schneidet. Auch dies kann eine festgelegte Reaktion hervorrufen.
Beispielsweise können
Einstellungen des der ersten Figur zugeordneten steuerbaren Objekts auf
das der zweiten Figur zugeordnete steuerbare Objekt übertragen
werden. Wird eine einer ersten Lampe zugeordnete Figur in Kontakt
mit einer einer zweiten Lampe zugeordneten Figur gebracht, so wird die
zweite Lampe auf die gleiche Helligkeit eingestellt, wie die erste
Lampe.
-
In
den Zeiger können
weitere Funktionen integriert werden. Beispielsweise kann der Zeiger
zusätzlich
als Mobiltelefon, Navigationsgerät,
Internetclient, dreidimensionale Computermaus oder als Anzeigegerät für Informationen
aller Art dienen.
-
- 100
- Realraum
- 101
- steuerbares
Objekt
- 102
- nicht
steuerbares Objekt
- 103
- Zeiger
- 104
- Sichtlinie
- 200
- Figurenraum
- 201
- Figur
- 202
- Einstellungsfigur
- 203
- Auswahlfigur
- 300
- Objekt
- 301
- Figur
- 400
- Objekt
- 401
- Objekt
- 402
- Objekt
- 403
- Figur
- 500
- Objekt
- 501
- Figur
- 502
- Objekt
- 503
- Figur
- 504
- Objekt
- 505
- Figur
- 506
- Figur
- 600
- Objekt
- 601
- Figur
- 602
- Figur
- 603
- Figur
- 700
- Zeiger
- 701
- Sichtlinie
- 702
- Gebäudeplan
- 703
- Objekte
- 800
- Zeiger
- 801
- Objekt
- 802
- Objekt
- 803
- Steuergerät
- 804
- Positionserfassungsgerät
- 810
- Kommunikationsverbindung
- 811
- Steuerverbindung
- 812
- Steuerverbindung
- 813
- Datenverbindung
- 814
- Positionserkennung
- 900
- Verfahrensschritt
- 901
- Verfahrensschritt
- 902
- Verfahrensschritt
- 903
- Verfahrensschritt
- 904
- Verfahrensschritt
- 1000
- Zeiger
- 1001
- Realraum
- 1002
- Objekt
- 1003
- Auswahlfigur
- 1004
- Figurenraum
- 1005
- Figur
- 1006
- Zuordnungsvorschrift
- 1007
- Verknüpfungsvorschrift
- 1008
- Zuordnungsvorschrift
- 1009
- Ausrichtung
- 1010
- Position
und Orientierung
- 1011
- Verknüpfung
- 1012
- Position
und Orientierung
- 1013
- Schnitt
- 1014
- Zuordnung
- 1100
- Verfahrensschritt
- 1101
- Verfahrensschritt
- 1102
- Verfahrensschritt
- 1200
- Zeiger
- 1201
- Bildschirm
- 1202
- Bedienelemente
- 1300
- Zeiger
- 1301
- Auswahlfigur
- 1400
- Zeiger
- 1401
- Auswahlfigur
- 1500
- Zeiger
- 1501
- Auswahlfigur
- 1600
- Zeiger
- 1601
- 1.
Teil Auswahlfigur
- 1602
- 2.
Teil Auswahlfigur
- 1700
- Zeiger
- 1701
- 1.
Teil Auswahlfigur
- 1702
- 2.
Teil Auswahlfigur
- 1800
- Zeiger
- 1801
- 1.
Teil Auswahlfigur
- 1802
- 2.
Teil Auswahlfigur
- 1900
- Zeiger
- 1901
- Bildschirm
- 1902
- Bedienelemente
- 1903
- Auswahlfigur
- 1904
- Objekt
- 1905
- Figur
- 1906
- Objekt
- 1907
- Figur
- 1908
- Objekt
- 1909
- Figur
- 2000
- Zeiger
- 2001
- Geschwindigkeit
- 2002
- 1.
Teil Auswahlfigur
- 2003
- 2.
Teil Auswahlfigur
- 2100
- Auswahlfigur
- 2101
- Figur
- 2102
- Figur
- 2103
- Figur
- 2104
- Figur
- 2200
- Zeiger
- 2201
- Sender
- 2202
- Empfänger
- 2300
- Zeiger
- 2301
- Sender
- 2302
- Empfänger
- 2303
- Positionserkennungsgerät
- 2304
- Sender
- 2305
- Empfänger
- 2400
- Zeiger
- 2401
- Auswahlfigur
- 2402
- Drehachse
- 2403
- Drehachse
- 2500
- Zeiger
- 2501
- Objekt
- 2502
- Sichtlinie
- 2503
- Sichtlinie
- 2600
- Zeiger
- 2601
- Sichtlinie
- 2602
- Bildschirm
- 2603
- Figurenraum
- 2604
- Figur