WO1998026345A1 - Raumsteuerung - Google Patents

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WO1998026345A1
WO1998026345A1 PCT/DE1997/002969 DE9702969W WO9826345A1 WO 1998026345 A1 WO1998026345 A1 WO 1998026345A1 DE 9702969 W DE9702969 W DE 9702969W WO 9826345 A1 WO9826345 A1 WO 9826345A1
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WO
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room
control device
trigger
sensor area
sensor
Prior art date
Application number
PCT/DE1997/002969
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English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Günther
Andreas Bohn
Original Assignee
Twosuns Media Development Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from DE1996153682 external-priority patent/DE19653682C2/de
Application filed by Twosuns Media Development Gmbh filed Critical Twosuns Media Development Gmbh
Priority to CA002274702A priority Critical patent/CA2274702A1/en
Priority to EP97953648A priority patent/EP1015959A1/de
Priority to JP10526101A priority patent/JP2000512467A/ja
Publication of WO1998026345A1 publication Critical patent/WO1998026345A1/de

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0481Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] based on specific properties of the displayed interaction object or a metaphor-based environment, e.g. interaction with desktop elements like windows or icons, or assisted by a cursor's changing behaviour or appearance
    • G06F3/04812Interaction techniques based on cursor appearance or behaviour, e.g. being affected by the presence of displayed objects
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry

Definitions

  • the invention relates to a control device, a room with a control device, and a method for controlling functions of a room.
  • Controls for rooms are known in which certain functions (e.g. visual or acoustic signals) are influenced by a trigger (e.g. a person in the room).
  • a trigger e.g. a person in the room.
  • room monitoring systems are known from security technology, in which motion detectors respond to movements of a person and trigger an alarm.
  • the system has light-emitting sources (e.g. LEDs) that are reflected by surfaces in the room (e.g. a person). The reflections are detected by sensors, from which a control unit calculates the exact spatial position of a reflecting surface.
  • the room condition e.g. the room temperature
  • a disadvantage of such room control systems is that the triggering of functions in the room (eg alarm) is non-specific, since any type of movement already triggers the alarm function of the room.
  • Such known controls are not suitable for rooms in which, for example, light signals, heaters or acoustic signals are to act on a person in a complex manner.
  • the present invention has for its object to provide a control device for a room, a room with a control device and a method for room control with which functions of the room can be controlled in a particularly differentiated manner via devices of the room and the functionality of the room is increased.
  • the control device of a room has sensor means with which the position of at least one trigger (e.g. a person in the room) can be detected. If the position of the trigger lies within a certain, predetermined 1-, 2- or 3-dimensional sub-area of the room, the sensor area, then the dwell time of the trigger in the sensor area is measured.
  • a trigger e.g. a person in the room
  • the flexibility of the room control is considerably increased by using the position and the dwell time of the trigger in the sensor area.
  • the trigger thus provides two parameters (position and dwell time in the sensor area) for controlling devices in the room.
  • the control device according to the invention can thus be used to influence the functions of a room.
  • a computer system with means with which functions of the room, such as light, heating or sound, can be controlled is used as the control device.
  • a room is understood to mean any defined part of the three-dimensional environment, so that functions of closed rooms as well as functions of defined parts of the outside can be controlled by a control device according to the invention.
  • a certain sub-area of the room is understood as the sensor area, in which the control device registers the presence of a trigger and then measures the dwell time of the trigger in this part of the room.
  • the room control device can e.g. be designed in the form of a processor or a computer program.
  • the functional units described below can be implemented either as software or hardware.
  • An advantageous embodiment of the control device according to the invention has means for detecting the speed and / or the acceleration of the at least one trigger. This information can then be used to influence at least one device in the room. These additional kinematic parameters of the release increase the functionality of the room.
  • a control device according to the invention for a room e.g. react differently to a person's fast or slow movement.
  • the control device has means for detecting a trajectory of the at least one trigger.
  • at least one device of the room can be influenced.
  • the person's trajectories in the room are characteristic of certain situations when using the room or for certain users. This information can be used to better adapt the functions of a room to a user.
  • the control device according to the invention has means with which the kinematic (dynamic) and / or temporal behavior of the trigger is quantified.
  • the kinematic behavior of the release is generally understood to mean the space-time behavior of the release in space, which includes in particular the dwell time, the position, the speed and the acceleration of the release.
  • Quantification is understood to mean that the kinematic behavior of the release is recorded by parameters or functions that describe, for example, the dwell time or the shape of the trajectory. These parameters and functions form the input values for functional relationships that directly link the kinematic behavior of the release with a function of a device in the room. These functional relationships can be permanently stored in a database or can be changed over time. By quantifying the kinematic behavior of the trigger, the functions of the room can be very differentiated and specifically influenced.
  • the quantization of the kinematic and / or temporal behavior in combination with a random generator is used with particular advantage, so that novel and differentiated effects can be achieved in particular in rooms with multimedia applications, games or artistically designed rooms.
  • the control device advantageously has means for changing the position, shape and / or the function of at least one sensor area in the room in a predeterminable or randomly controlled manner.
  • the sensor areas can thus be adapted to changing situations, which increases the flexibility of the control device and the functionality of the facilities in the room.
  • a database is used to store the kinematic behavior of at least one trigger. It is also advantageous to record the spatial, temporal and / or functional changes in at least one sensor area in a database. In this way, for example, certain movements or movement patterns of the trigger can be stored and used in a particularly advantageous manner for influencing functions of devices in the room and / or a sensor area.
  • control device there is a continuous transition (fading) between at least two different functions of devices in the room.
  • fading a continuous transition between at least two different functions of devices in the room.
  • At least one object stored in the database for influencing the function of at least one device in the room has an attribute which describes a property of the object.
  • these objects can be information about a sensor area, images, texts, sounds or pieces of music.
  • the attribute can e.g. describe the type of object (e.g. text) or the content of the object (e.g. poem).
  • At least one object stored in the database and / or an attribute of the object has jektes a modifier.
  • This modifier is a measure by means of which the control device can compare different objects or attributes with one another. This also makes it possible to recompose objects that can be assigned to a specific sensor area.
  • a modifier can be stored in a predeterminable manner in a database or can be changed by the control device in the course of time.
  • the control device advantageously has means with which at least one device of the room can be controlled by the kinematic behavior of the trigger in connection with attributes and / or modifiers of at least one object. This makes it possible for the kinematic behavior of the trigger and the properties of the objects to influence the function of the at least one device in the room, which enables very flexible control of the functions of the room.
  • the control device also advantageously has means with which objects, in particular media, can be automatically stored in the database, sorted according to their type. This can considerably accelerate the acquisition of objects (e.g. texts or images) that are to be used as functions in a room. For example, the control device can automatically assign certain attributes to the objects.
  • objects e.g. texts or images
  • the object is information about a sensor area, an image, a text, a sound, a piece of music, a video or a 3D information or a group of objects.
  • this information can be used in a uniform manner to influence facilities in the room.
  • at least one sensor area of the control device according to the invention is invisible in space. For example, a certain area of the room can be scanned by sensors without people in the room being able to perceive it.
  • the sensor area can be arranged at any point in the room, for example, also floating freely in the air, which is particularly useful for rooms monitored for security reasons.
  • a particularly advantageous embodiment of the control device according to the invention has, as at least one controlled device in the room, a device for generating 2D or 3D representations, a video projector, a slide projector, a sound system, a device for achieving tactile stimuli, a lighting system, an air conditioning system, or is a plant for the production of smells. With such facilities, the conditions in the room can be controlled in a comprehensive manner.
  • a control device is used to control at least one device of the room.
  • a space according to the invention can be used, for example, in the context of a multimedia exhibition.
  • the sensor means of the control device that are customary today (for example, ultrasonic sensors for determining the position of people in a room)
  • a very precise position determination of a trigger in the room is possible.
  • At least one function of a device of the room, in particular an optical display and / or a sound system can be activated via the at least one trigger.
  • the control device uses the detected positions and dwell times of the trigger to determine whether, where and for how long the trigger is in a sensor area.
  • functions of at least one device in the room are influenced.
  • the functions of at least one The arrangement of the room can be controlled in a particularly flexible manner by dividing the room into sensor areas and the associated dwell time recording.
  • the position of at least one trigger in the room is first detected by sensor means.
  • Functions of the at least one device of the room e.g. audio-visual signals, can be activated.
  • the information detected by the sensor means is then transmitted to a control device.
  • the control device determines whether the at least one trigger is located in a 1, 2 or 3-dimensional area (sensor area) of the room. If the position lies within the sensor area, the control device then determines the dwell time and the position of the at least one trigger within the sensor area. Depending on the dwell time and the position of the at least one trigger in the sensor area, the control device finally influences at least one function of the at least one device of the room.
  • a person in the room serves as a trigger.
  • Fig. 1 - a schematic representation of a room, the functions of which can be influenced by a sensor area for a person; 2 shows a schematic representation of the projection of a sensor area of a room;
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a functional connection between the position of a person in a room and a function of the room (interaction graph);
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a functional relationship between the temporal behavior of a trigger and a function of the room
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the chronological sequence of positioning a person in space
  • Fig. 7 - a representation of a room that is completely filled with cuboid sensor areas.
  • a room 1 which has an air conditioning system and a loudspeaker system as devices with certain functions 10.
  • a room 1 can be, for example, a living room, a sports hall or a room in a public building.
  • the functions 10 of the facilities of room 1 are influenced by a computer system as control device 4, which is arranged in room 1.
  • the control device 4 can also be accommodated in a control center from which several rooms 1 are monitored and controlled.
  • the room 1 has a sensor area 2.
  • a sensor area 2 is understood to mean a certain part of the room 1, in which it is registered when a position 8 of the trigger 3 lies in the interior of the area.
  • the control device 4 also detects and stores the dwell time of the trigger 3 in the sensor area 2.
  • the control device 4 has timer functions.
  • the shape of a sensor area 2 is not rigid, but can be adapted to the requirements in space 1 in terms of position, shape and / or function. It is also possible for the entire room 1 to be filled with sensor areas 2, so that the dwell time of the trigger 3 is measured at every point in the room, two different functions 10 being triggered by devices in room 1 depending on the sensor area.
  • control device 4 determines the manner in which the dwell times are processed (e.g. weighting, addition of the dwell times).
  • sensor areas 2 are invisible, i.e. they are e.g. not visible in an exhibition room 1.
  • sensor areas 2 can be made visible in room 1 by light signals.
  • a plurality of sensor areas 2 can also be arranged in a room 1. In particular, these can also be arranged "floating" in space 1. There are no restrictions with regard to the shape of a sensor region 2. Rather, the position, shape and / or function of the sensor areas 2 can be changed by the control device 4 in a predeterminable and / or randomly controlled manner.
  • the trigger 3 is a person 3 who is moving in the room 1. For simplification, only one person 3 and only one two-dimensional position 8 of person 3 is shown. In principle, several people 3 can also serve as triggers 3, whose trajectories in space 1 are recorded three-dimensionally by the control device 4.
  • the kinematic behavior of the person 3 is determined by sensors 5, which in particular monitor whether a person 3 enters a sensor area 2.
  • sensors 5 on the walls and floor of the room 1 shown in FIG. 1 only serve to illustrate the general concept.
  • sensors 5 e.g. can also be arranged hanging from a ceiling in room 1. All means are considered as sensors 5 with which the position, the speed, the acceleration and / or the trajectory of the person 3 or another trigger 3 can be detected. Infrared, ultrasound or light sensors are particularly suitable for this purpose.
  • the sensors 5 and the loudspeaker and lighting system (and thus also the functions 10 of the devices) of the room 1 are connected to the control device 4 according to the invention in a manner not shown here.
  • the connection can e.g. be made via cables laid in the wall or wireless data transmission!
  • the control device 4 has a database in which the kinematic behavior of one or more people 3 is stored, the control device 4 using this information to influence the functions 10 of the room 1.
  • the operation of the sensor areas 2 and the control device 4 is described below with reference to a room with multimedia devices (for example audio-visual devices).
  • the control device 4 now specifically influences functions of the multimedia devices of the room 1.
  • the control device interprets the dwell time and the position 8 of the trigger 3, e.g. a person in sensor area 2 as the person's interest and quantifies this interest as the so-called energy value. In this way, the perception of a user of the room 1 can be described by a measure.
  • the energy value is stored in a database and thus serves as a memory for the interest of a person in room 1, e.g. on a certain multimedia projection.
  • the control device 4 ensures that the energy value is changed after some time, so that forgetting or a waning interest is simulated.
  • the control device maintains an "energy budget" with which it can always be determined in which sensor areas 2 which energy was consumed.
  • the state of a trigger is detected at all times by the current position, the current speed and the dwell time at its current position 8.
  • the current state of a trigger is described by seven values.
  • the control device 4 determines the further behavior of the room 1 (see also FIGS. 3 to 4) 5). After a certain time (reaching a threshold value for the energy value), cross-references to related subject areas of a multimedia projection are displayed, for example, or a piece of music that fits into the context of room 1 is played. It is possible that the newly projected images or recorded music overlap each other, thus creating a continuous transition between the scenes (fading).
  • the control device 4 can control the behavior of the room 1 not only in a deterministic dependence on the kinematic behavior of the trigger. Rather, multimedia content can also be selected and presented via a random generator. Through a combination of deterministic and random selection of content, certain associations of the user (expressed by movements of the user in room 1) of room 1 can be taken into account.
  • random control e.g. create images and atmospheres in an artistic multimedia room that are not repeatable and that challenge the creativity of a user.
  • randomly controlled images and texts can be used in spatial games, which always unfold new aspects.
  • a sensor area 2 can be an image of an exhibition, for example. If the trigger 3 remains in front of this image for a longer period of time, this is interpreted as increased interest by the control device 4 and a text for this image is displayed.
  • the control device 4 of the room 1 can detect and use the kinematic or dynamic behavior of the trigger in another way.
  • the controller 4 of the room 1 not only registers the position 8 of the trigger 3, but also measures the speed, the acceleration and the trajectory of the trigger 3 in room 1.
  • control device 4 By detecting the trajectory of the trigger 3, the control device 4 recognizes the order in which the trigger 3 was in certain sensor areas 2.
  • the control device 4 triggers different functions 10 of the facilities of the room 1 depending on the sequence that has been run through.
  • the control device 4 of the space 1 can also carry out numerical differentiations at certain points on the trajectory, by means of which the speeds and the accelerations at the points of the trajectory are calculated.
  • the kinematic behavior of the trigger 3 is thus completely recorded. These measurements of the kinematic behavior of the trigger 3 are also quantified as energy values.
  • the control device 4 evaluates this as a small release of energy, i.e. The interest of the user is rated as low and little information is projected onto the walls. On the other hand, if a trigger 3 moves slowly in a room, more energy is consumed. The interest is rated higher, which leads to a different behavior of room 1, e.g. playing a video.
  • the kinematic behavior of the trigger 3 depends crucially on the person.
  • the kinematic keep a user of room 1 stored in a database.
  • the control device 4 can thus adapt functions 10 of the room 1 to a specific user (for example by means of an expert system or a neural network). It is also possible that it recognizes from the kinematic behavior of the trigger 3 that a particular behavior of a user is not efficient, and it adjusts a function 10 to a device in the room 1 or indicates the inefficiency to the user.
  • the dwell time and the trajectory curves of people 3 are recorded in the corresponding sensor areas 2.
  • the control device 4 now influences the air conditioning system in the corresponding sensor areas 2 as a function of the kinematic behavior of the people 3. If a person 3 is in a sensor area 2 for a long time, the air conditioning system optimizes the conditions for this area accordingly.
  • the kinematic behavior of the people 3 in the room 1 is also used for the control device 4 of a music system which sonicates the room 1. When staying in certain areas of a room, one or more pieces of music can be predetermined or played randomly by the control device 4. In effect, a composition machine is made available.
  • the first of the sensor area 2 will not necessarily play the same pieces of music as the first time when it is re-visited. Rather, there is the possibility of playing 3 thematically related pieces of music to the person.
  • the control device 4 according to the invention for the room 1 can also be used in a completely new way for sports purposes.
  • sensor areas 2 can be arranged floating in space 1, with sensors 5 monitoring, for example, the kinematic behavior of a ball as trigger 3.
  • Sensor areas 2 can also be changed in the course of a game. Depending on established rules, the control device 4 determines a score based on the kinematic behavior of the ball.
  • a control device 4 according to the invention with sensor areas 2 also offers a wide range of possibilities in the entertainment industry or art.
  • the type and volume of the music could be adapted to the movements of people 3.
  • lighting effects and noises can be adapted to the kinematic behavior of people in room 1. A viewer would become part of the artwork.
  • FIG. 2 shows the projection of a circular sensor area 2 of a room 1 with a radius 7. If a trigger 3, as shown in FIG. 2, is located within the sensor area 2, the kinematic behavior of the trigger 3 and its dwell time in the sensor area 2 are detected by the control device 4 of the room 1 according to the invention.
  • the position 8 of the trigger 3 is represented in a polar coordinate system, with the center as the reference point 6 of the sensor area 2.
  • the position 8 of the trigger 3 is determined from the was the trigger 3 from the reference point 6 and an angle, not shown here, to a reference line.
  • the position 8 of the trigger 3 is represented in an absolute coordinate system in space 1, i.e. the coordinates are counted from the corner of room 1.
  • the control device 4 additionally evaluates the angular coordinate and the dwell time at different points in the sensor area 2 and determines at least one function 10 of a device of the room 1 therefrom.
  • FIGS. 3 and 4 The relationship between the kinematic behavior of the trigger 3 and a function 10 of a device of the room 1 is shown in FIGS. 3 and 4.
  • the functional relationship 9 is part of the control device 4 according to the invention.
  • the functional relationships 9 between a function 10 of the space 1 and the position 8 of a trigger 3 can be both linear and non-linear.
  • the control device 4 of the room 1 then weights the various information about the kinematic behavior of the trigger 3 and then arranges one certain function 10 of furnishing a room.
  • a random generator is additionally used to determine the function 10.
  • the following input variables are typically used by the control device: sensor information, camera information, laser pointer information, scanning of body functions (heartbeat, perspiration, temperature, etc.).
  • the input variables are linked by the control device to the functions 10 of the room 1 via interaction graphs.
  • the output variables are typically: visual 2D and 3D representations, video information, slide projections, sound, tactile information about active sensors in data gloves, light, temperature, humidity, odors.
  • FIG. 4 shows a further functional relationship 9 'between a position 8 of the trigger 3 and a function 10'.
  • the function 10 ' consists in the 0 capacity of an image in a multimedia projection in a room 1.
  • the start time 11 is defined by a specific action (e.g. exceeding a specific dwell time of the trigger 3 in a sensor area 2). From this point in time, the opacity of an image is determined by the functional relationship 9 ', i.e. the opacity increases and decreases again after a while. If the trigger 3 is removed from the sensor area 2 at any time 13, the opacity 10 'of the image assigned at this time 13 remains.
  • Both the spatial (see FIG. 3) and the temporal evaluation of interaction graphs (see FIG. 4) can be used in combination.
  • Several functions 10 can be influenced as a function of them or independently of one another.
  • FIG. 5 shows an example of how a control device 4 according to the invention influences space 1 via interaction graphs 9 ′′, 9 ′′ ′′ functions 10 ′′, 10 ′′ ′′ of a multimedia system.
  • a database is essential for the function of the control device 4 according to the invention, in which all signals measured by the control device 4 and output by the control device 4 are stored.
  • the database holds objects 14, such as images, texts, music, sounds, videos, programs, control commands for external devices, which are made accessible to the user of the room 1.
  • objects 14 such as images, texts, music, sounds, videos, programs, control commands for external devices, which are made accessible to the user of the room 1.
  • information about sensor areas 2 is also treated as objects 14.
  • Media are stored in the database as objects 14 of various types.
  • the objects 14 are combined in a container 15 in terms of program technology, the contents 14 of the objects 14 stored in the container 15 belonging together (i.e. images, texts, music on a subject).
  • a container 15 is also an object 14 from a program point of view.
  • An object 14 can be a member of different containers 15.
  • the selection of an object 14 or a specific number of objects 14 takes place as a function of the position 8 ′′, 8 ′′ ′′ of the trigger 3 via the interaction graphs 9 ′′, 9 ′′ ′′.
  • a measure is determined from the positions 8 ′′, 8 ′′ ′′ and / or another kinematic parameter of the trigger 3 via the interaction graphs 9 ′′, 9 ′′ ′′ that are valid at the respective points and / or at the respective time.
  • the control device determines which object 14 or which group of objects 14 from the suitable container 15 is displayed or played.
  • Each object 14 has attributes 16 that describe the properties of the object 14. Using these attributes 16, the control device determines, among other things, which objects 14 are displayed.
  • the image of a Greek temple is stored, which has the attributes 16 "building", “Greece”, “religion” and "antiquity”.
  • the control device 4 displays the image of the temple. If the control device 4 has determined, for example, that a user is requesting information about Greece, it determines, depending on the kinematic behavior of the trigger 3 in sensor areas 2, whether, in addition to travel information about Greece, the image of the temple is also displayed. If a user informs himself about the ancient world in room 1, the image of the temple can again be displayed depending on the kinematic behavior of the trigger 3.
  • the attributes 16 thus establish cross-connections between different objects 14 stored in a database. Since all information is stored in the database as objects 14 in terms of program technology, diverse interactions between the information and the kinematic behavior of the trigger 3 can be established.
  • the control device 4 does not specify a rigid information hierarchy, where e.g. under the generic term Greece only the sub-terms "travel information” and "pictures” can be called up. Rather, the range of information on the display is determined dynamically by the control device as a function of the kinematic behavior of the trigger 3. Simply by lingering the trigger 3 at a certain point in a sensor area 2, the focus (see FIG. 6), different information can be displayed or played back gradually; the control device 4 interprets the stay in the sensor area 2 as increased interest and controls the projections onto the walls of the room 1 on the basis of the respective energy values.
  • each object 14 has a modifier 17 which assigns a measure (for example in the range 1 to 100) to the object 14.
  • the modifier 17 can be used, for example, to determine the transparency with which an image is displayed.
  • the control device displays the image with full opacity, the background of the display is completely covered. With a value of 10, the image is only translucent on the screen, so that elements behind the image shine through the image.
  • a modifier 17 can also be used, for example, to influence the volume of a noise, the frequency with which images are displayed or music is played, the selection of an image from a container or the sensitivity of the energy output or the energy consumption.
  • Both the attributes 16 and the modifiers 17 can be changed in a predeterminable manner by the control device. Likewise, it is possible for attributes 16 or modifiers 17 to be changed by the kinematic behavior of the trigger 3 and thus to be influenced directly by the behavior of the user.
  • An audio system is mentioned here as an example, which controls the playing of pieces of music in a room 1 as a function of the movement of a trigger 3. If the trigger 3 interacts with different sensor areas 2 one after the other in time, a sensor area 2 will not necessarily play the same pieces of music as the first time when it is re-visited. Rather, it is possible to play thematically related pieces of music. Under certain circumstances, the interaction between the trigger 3 and the control device 4 has signaled that the interest of a user has changed. After evaluating the information about the energy, the attributes 16 and the modifiers 17, the container content is therefore recompiled and the pieces of music then contained are played.
  • a user of the room 1 also controls the display by the movements of the trigger 3, but at the same time the control device 4 controls the user based on the kinematic behavior of the trigger 3, for example through an exhibition.
  • the navigation of the user thus takes place in the constant interplay between the user and the control device 4 of the room 1 according to the invention, the kinematic behavior of the trigger 3 being the link.
  • the control device 4 controls the cooperation of the database and the evaluation of the kinematic behavior of the trigger 3 so that new information is always displayed. This creates a knowledge browser with completely new properties, namely the creation and viewing of data rooms and the possibility of interacting with a trigger 3.
  • FIG. 6 schematically shows the influence of a function 10 of a device in a room 1 by the dwell time of a trigger (not shown here) at a position 8.
  • FIG. 6 shows the chronological sequence, symbolized by a time axis 18, when the trigger 3 remains in position 8.
  • the control device 4 of the room 1 does not react to the presence of the trigger 3 in a sensor area 2, not shown here. No functions 10 of the devices of the room 1 are therefore carried out.
  • the direction of the time axis 18 and the orientation of a so-called focal funnel thus indicate the “direction of interest”, that is, the focus of the user of the room 1.
  • the increasing interest is therefore shown in FIG. 6 by an expanding focal funnel 19; more and more objects 14 are being detected.
  • a shift of the position 8 into another sensor area 2 therefore corresponds to a changed orientation of the focal funnel 19.
  • the cuboid sensor areas 2 have essentially the same sizes.
  • the sensors are Sor areas 2 of different sizes within the room 1, so that in a part of the room 1 the control device 4 carries out a finer scanning of the kinematic behavior of the person 3.
  • the control device 4 By completely filling the room 1 with sensor areas 2, the control device 4 detects the kinematic behavior of one or more people in detail and accordingly controls functions 10 of the room 1.
  • the temperatures of the people can be detected in particular with infrared sensors, so that the air conditioning of the Room 1 is controllable. With other sensors, the control device 4 can e.g. the heartbeat or skin moisture are detected and used to influence the functions of room 1.
  • the control device 4 can also be used to simulate the kinematic behavior of people 1, so that the effect of the behavior of the people on the functions 10 of a device in the room 1 can already be determined in the spatial planning.
  • the embodiment of the invention is not limited to the preferred exemplary embodiments specified above. Rather, a number of variants are conceivable which make use of the control device according to the invention for a room even in the case of fundamentally different types.

Abstract

Diese Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (4) für mindestens eine Einrichtung eines Raumes (1), die in dem Raum (1) eine bestimmte Funktion (10), insbesondere Multimediafunktion, besitzt bzw. ausübt. Dabei werden Sensormittel (5) zur Erfassung einer Position (8) mindestens eines Auslösers (3) im Raum (1) verwendet. Die Steuervorrichtung (4) weist Mittel zur Erfassung einer Verweilzeit des Auslösers (3) an der Position (8) und Mittel, die in Abhängigkeit (9) von der Position (8) des Auslösers (3) und der Verweilzeit des Auslösers (3) in mindestens einem 1-, 2- oder 3-dimensionalen vorgegebenen Teilbereich (Sensorbereich (2)) des Raums (1) die mindestens eine Einrichtung (10) des Raums steuern. Damit wird eine Steuervorrichtung (4) geschaffen, mit der Räume (1) über das Verhalten eines Auslösers (3) auf sehr differenzierte und flexible Weise steuerbar sind und in Abhängigkeit von Verhalten des Auslösers (3) bestimmte Funktionen (10) des Raumes (1) ausgeführt werden können.

Description

Raumsteuerung
Besehreibung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, einen Raum mit einer Steuervorrichtung, sowie ein Verfahren zur Steuerung von Funktionen eines Raums.
Bekannt sind Steuerungen für Räume, in denen bestimmte- Funktionen (z.B. visuelle oder akustische Signale) durch einen Auslöser (z.B. eine Person im Raum) beeinflußt werden. So sind aus der Sicherheitstechnik Raumüberwachungs- systeme bekannt, bei denen Bewegungsmelder auf Bewegungen einer Person ansprechen und einen Alarm auslösen.
So ist aus dem U.S. -Patent 5,326,028 ein System zur Steuerung einer Klima-, Beleuchtungs- oder Audio-Anlage für einen Raum in Abhängigkeit vom Raumzustand, d.h. insbesondere der Position und Bewegung von Personen im Raum, bekannt. Zur Erfassung des Raumzustandes weist das System lichtemittierende Quellen (z.B. LED) auf, die von im Raum befindlichen Flächen (z.B. einer Person) reflektiert werden. Die Reflexionen werden von Sensoren erfaßt, woraus eine Steuereinheit die genaue Raumposition einer reflektierenden Fläche errechnet. In Abhängigkeit von dieser berechneten Position wird der Raumzustand (z.B. die Raumtemperatur) gesteuert.
Nachteilig bei solchen Raumsteuerungssystemen ist, daß die Auslösung von Funktionen des Raums (z.B. Alarm) unspezifisch erfolgt, da eine irgendwie geartete Bewegung schon zur Auslösung der Alarmfunktion des Raums führt . Für Räume in denen z.B. Lichtsignale, Heizungen oder akustische Signale in komplexer Weise auf eine Person einwirken sollen, sind solche bekannten Steuerungen nicht geeignet. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen Raum, einen Raum mit einer Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Raumsteuerung zu schaffen, mit denen über Einrichtungen des Raumes Funktionen des Raumes in besonderes differenzierter Weise steuerbar sind und die Funktionalität des Raumes erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Raum mit den Merkmalen des Anspruchs 19 und ein Verfahren mit dem Merkmalen des Anspruchs 20 gelöst.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eines Raumes verfügt über Sensormittel, mit denen die Position mindestens eines Auslösers (z.B. einer Person im Raum) erfaßbar ist. Liegt die Position des Auslösers innerhalb eines bestimmten, vorgegebenen 1-, 2- oder 3-dimensionalen Teilbereiches des Raumes, dem Sensorbereich, so wird die Verweilzeit des Auslösers in dem Sensorbereich gemessen.
In Abhängigkeit von der Verweilzeit und der Position des Auslösers im Sensorbereich sind dann Funktionen von Einrichtungen des Raumes, insbesondere Multimediafunktionen, beeinflußbar. Durch die Verwendung der Position und der Verweilzeit des Auslösers im Sensorbereich wird die Flexibilität der Raumsteuerung erheblich erhöht. Der Auslöser stellt somit zwei Parameter (Position und Verweilzeit im Sensorbereich) zur Steuerung von Einrichtungen des Raumes zur Verfügung.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist damit für die Beeinflussung von Funktionen eines Raums einsetzbar. Als Steuervorrichtung wird hierbei insbesondere ein Computersystem mit Mitteln eingesetzt, mit denen Funktionen des Raums, wie z.B. Licht, Heizung oder Beschallung, steuerbar sind. Unter einem Raum wird dabei jeder definierte Teil der dreidimensionalen Umgebung verstanden, so daß sowohl Funktionen geschlossener Räume als auch Funktionen definierter Teile des Außenraums von einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung steuerbar sind. Als Sensorbereich wird ein bestimmter Teilbereich des Raums aufgefaßt, in dem die Steuervorrichtung die Anwesenheit eines Auslösers registriert und darauf hin die Verweilzeit des Auslösers in diesem Teil des Raumes mißt .
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung des Raumes kann z.B. in Form eines Prozessors oder eines Computerprogramms ausgebildet sein. Allgemein können die nachfolgend beschriebenen funktionalen Einheiten wahlweise als Soft- oder Hardware realisiert werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des mindestens einen Auslösers auf. Diese Information ist dann zur Beeinflussung mindestens einer Einrichtung des Raums verwendbar. Durch diese zusätzlichen kinematischen Parameter des Auslösers wird die Funktionalität des Raumes gesteigert. So kann eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für einen Raum z.B. auf eine schnelle oder langsame Bewegung einer Person unterschiedlich reagieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Steuervorrichtung Mittel zur Erfassung einer Bahnkurve des mindestens einen Auslösers auf. In Abhängigkeit von dieser Information ist mindestens eine Einrichtung des Raums beeinflußbar. So sind z.B. die Bahnkurven der Person im Raum charakteristisch für bestimmte Situationen bei der Nutzung des Raums oder für bestimmte Nutzer. Diese Informationen sind für eine verbesserte Anpassung der Funktionen eines Raumes an einen Nutzer verwendbar. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung Mittel auf, mit denen das kinematische (dynamische) und/oder zeitliche Verhalten des Auslösers quantifiziert wird. Unter dem kinematischen Verhalten des Auslösers wird hier allgemein das Raum-Zeit-Verhalten des Auslösers im Raum verstanden, was insbesondere die Verweilzeit, die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Auslösers umfaßt. Unter Quantifizierung wird verstanden, daß das kinematische Verhalten des Auslösers durch Parameter oder Funktionen erfaßt wird, die z.B. die Verweilzeit oder die Form der Bahnkurve beschreiben. Diese Parameter und Funktionen bilden die Eingangswerte für funktionale Zusammenhänge, die das kinematische Verhalten des Auslösers direkt mit einer Funktion einer Einrichtung des Raumes verknüpfen. Diese funktionalen Zusammenhänge sind in einer Datenbank fest speicherbar oder können im Laufe der Zeit verändert werden. Durch die Quantifizierung des kinematischen Verhaltens des Auslösers können die Funktionen des Raums sehr differenziert und gezielt beeinflußt werden.
Mit besonderem Vorteil wird die Quantisierung des kinematischen und/oder zeitlichen Verhaltens in Kombination mit einem Zufallsgenerator eingesetzt, so daß sich insbesondere bei Räumen mit Multimedia-Anwendungen, Spielen oder künstlerisch gestalteten Räumen neuartige und differenzierte Effekte erzielen lassen.
Vorteilhafterweise verfügt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung über Mittel, die Position, Gestalt und/oder die Funktion mindestens eines Sensorbereiches im Raum in vorbestimmbarer oder zufallsgesteuerter Weise zu verändern. Damit lassen sich die Sensorbereiche verändernden Situationen anpassen, was die Flexibilität der Steuervorrichtung und die Funktionalität der Einrichtungen des Raumes erhöht. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung dient eine Datenbank zur Speicherung des kinematischen Verhaltens mindestens eines Auslösers. Auch ist es vorteilhaft, die räumlichen, zeitlichen und/oder funktioneilen Veränderungen mindestens eines Sensorbereiches in einer Datenbank zu erfassen. Dadurch können z.B. bestimmte Bewegungen oder Bewegungsmuster des Auslösers gespeichert werden und in besonders vorteilhafter Weise für eine Beeinflussung von Funktionen von Einrichtungen des Raumes und/oder eines Sensorbereiches verwendet werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung erfolgt ein kontinuierlicher Übergang (Fading) zwischen mindestens zwei verschiedenen Funktionen von Einrichtungen des Raumes. Dadurch lassen sich insbesondere zwischen visuellen und/oder akustischen Funktionen eine Vielzahl von ästhetischen oder nützlichen Effekten erzielen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist mindestens ein in der Datenbank gespeichertes Objekt zur Beeinflussung der Funktion mindestens einer Einrichtung des Raumes ein Attribut auf, das eine Eigenschaft des Objektes beschreibt. Diese Objekte können insbesondere Informationen über einen Sensorbereich, Bilder, Texte, Geräusche oder Musikstücke sein. Das Attribut . kann z.B. die Art des Objektes (z.B. Text) oder auch den Inhalt des Objektes (z.B. Gedicht) beschreiben. Durch die Verwendung von Attributen kann die Steuervorrichtung auf einfache Weise Beziehungen zwischen verschiedenen Objekten herstellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist mindestens ein in der Datenbank gespeichertes Objekt und/oder ein Attribut des Ob- jektes einen Modifier auf. Dieser Modifier ist eine Maßzahl anhand derer die Steuervorrichtung verschiedene Objekte oder Attribute miteinander vergleichen kann. Damit ist auch eine Neuzusammenstellung von Objekten möglich, die einem bestimmten Sensorbereich zuordbar sind. Ein Modifier kann vorbestimmbar in einer Datenbank gespeichert sein oder im Laufe der Zeit durch die Steuervorrichtung verändert werden.
Mit Vorteil verfügt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung über Mittel, mit denen mindestens eine Einrichtung des Raumes durch das kinematische Verhalten des Auslösers in Verbindung mit Attributen und/oder Modifiern mindestens eines Objektes steuerbar ist. Damit ist es möglich, daß das kinematische Verhalten des Auslösers und die Eigenschaften der Objekte die Funktion der mindestens einen Einrichtung des Raumes beeinflussen, wodurch eine sehr flexible Steuerung der Funktionen des Raumes möglich ist.
Ebenfalls mit Vorteil weist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung Mittel auf, mit denen Objekte, insbesondere Medien, automatisch nach ihrem Typ sortiert in der Datenbank speicherbar sind. Damit läßt sich die Erfassung von Objekten (z.B. Texte oder Bilder), die als Funktionen einer Einrichtung des Raums verwendet werden sollen, erheblich beschleunigen. So kann die Steuervorrichtung z.B. automatisch bestimmte Attribute an die Objekte vergeben.
Mit besonderem Vorteil ist das Objekt eine Information über einen Sensorbereich, ein Bild, ein Text, ein Geräusch, ein Musikstück, ein Video oder eine 3D- Information oder eine Gruppe von Objekten. Durch die allgemeine Behandlung unterschiedlichster Informationen als Objekt, lassen sich diese Informationen in einheitlicher Weise zur Beeinflussung von Einrichtungen des Raums verwenden. In besonders vorteilhafter Weise ist mindestens ein Sensorbereich der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung im Raum unsichtbar. So kann z.B. ein bestimmter Raumbereich durch Sensoren abgetastet werden, ohne daß Personen im Raum dies wahrnehmen können. Dabei kann der Sensorbereich an jeder Stelle des Raumess, z.B. auch frei in der Luft schwebend, angeordnet sein, was insbesondere für aus Sicherheitsgründen überwachte Räume sinnvoll ist .
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung weist als mindestens eine gesteuerte Einrichtung des Raumes eine Vorrichtung zur Erzeugung von 2D- oder 3D-Darstellungen, einen Videoprojektor, ein Diaprojektor, eine Beschallungsanlage, eine Vorrichtung zu Erzielung taktiler Reize, eine Lichtanlage, eine Klimaanlage, oder eine Anlage zur Erzeugung von Gerüchen ist. Mit solchen Einrichtungen lassen sich die Bedingungen im Raum in umfassender Weise steuern.
Bei einem erfindungsgemäßen Raum wird eine Steuervorrichtung nach Anspruch 1 verwendet, um mindestens eine Einrichtung des Raums zu steuern. Ein solcher erfindungsgemäßer Raum läßt sich z.B. im Rahmen einer Multimediausstellung einsetzen. Mit den heute üblichen Sensormitteln der Steuervorrichtung (z.B. Ultraschallsensoren zur Positionsbestimmung von Personen in einem Raum) ist dabei eine sehr genaue Positionsbestimmung eines Auslösers im Raum möglich. Über den mindestens einen Auslöser ist mindestens eine Funktion einer Einrichtung des Raums, insbesondere eine optische Anzeige und/oder eine Beschallung, aktivierbar. Die Steuervorrichtung ermittelt anhand der erfaßten Positionen und Verweilzeiten des Auslösers, ob, wo und wie lange der Auslöser sich in einem Sensorbereich aufhält. In Abhängigkeit von der erfaßten Verweilzeit und Position des Auslösers im Sensorbereich werden Funktionen mindestens einerEinrichtung des Raums beeinflußt. Die Funktionen der mindestens einen Einrichtung des Raums sind durch die Unterteilung des Raums in Sensorbereiche und die damit verbundene Verweilzeiterfassung in besonders flexibler Weise steuerbar.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung mindestens einer Einrichtung eines Raumes, die in dem Raum eine bestimmte Funktion, insbesondere eine Multimediafunktion, besitzt oder ausübt, wird zuerst die Position mindestens eines Auslösers im Raum durch Sensormittel erfaßt . Über den mindestens einen Auslöser sind Funktionen der mindestens einen Einrichtung des Raumes, wie z.B. audio-visuelle Signale, aktivierbar. Die von den Sensormitteln erfaßten Informationen werden anschließend an eine Steuervorrichtung übertragen. Die Steuervorrichtung stellt dann fest, ob sich der mindestens eine Auslöser in einem 1-, 2- oder 3-dimensiona- len Bereich (Sensorbereich) des Raumes befindet. Falls die Position innerhalb des Sensorbereiches liegt, ermittelt die Steuervorrichtung anschließend die Verweilzeit und die Position des mindestens einen Auslösers innerhalb des Sensorbereiches. In Abhängigkeit von der Verweilzeit und der Position des mindestens einen Auslösers im Sensorbereich beeinflußt die Steuervorrichtung schließlich mindestens eine Funktion der mindestens einen Einrichtung des Raumes.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Person im Raum als Auslöser.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbei- spielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 - eine schematische Darstellung eines Raums, dessen Funktionen durch einen Sensorbereich für eine Person beeinflußbar sind; Fig. 2 - eine schematische Darstellung der Projektion eines Sensorbereiches eines Raums;
Fig. 3 - eine schematische Darstellung eines funktionalen Zusammenhanges zwischen der Position einer Person in einem Raum und einer Funktion des Raumes (Interaktionsgraph) ;
Fig. 4 - eine schematische Darstellung eines funktionalen Zusammenhanges zwischen dem zeitlichen Verhalten eines Auslösers und einer Funktion des Raumes ;
Fig. 5 - eine Darstellung der Auswahl von Multimedia-Objekten über einen Interaktionsgraphen;
Fig. 6 - eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufes einer Positionierung einer Person im Raum;
Fig. 7 - eine Darstellung eines Raumes, der vollständig mit quaderförmigen Sensorbereichen ausgefüllt ist .
In Fig. 1 ist ein Raum 1 dargestellt, der eine Klimaanlage und eine Lautsprecheranlage als Einrichtungen mit bestimmten Funktionen 10 aufweist. Ein solcher Raum 1 kann z.B. ein Wohnraum, eine Sporthalle oder ein Raum in einem öffentlichen Gebäude sein. Die Funktionen 10 der Einrichtungen des Raumes 1 werden durch ein Computersystem als Steuervorrichtung 4 beeinflußt, die in dem Raum 1 angeordnet ist. In alternativen Ausführungsformen kann die Steuervorrichtung 4 auch in einer Zentrale untergebracht sein, von der mehrere Räume 1 überwacht und gesteuert werden. Der Raum 1 weist einen Sensorbereich 2 auf. Unter einem Sensorbereich 2 wird ein bestimmter Teil des Raumes 1 verstanden, in dem registriert wird, wenn eine Position 8 des Auslösers 3 im Inneren des Bereiches liegt. Die Steuervorrichtung 4 erfaßt und speichert neben der Position 8 des Auslösers 3 auch die Verweilzeit des Auslösers 3 in dem Sensorbereich 2. Dazu verfügt die Steuervorrichtung 4 über Timerfunktionen .
Die Form eines Sensorbereiches 2 ist dabei nicht starr, sondern kann im Raum 1 in Position, Gestalt und/oder Funktion den Erfordernissen beliebig angepaßt werden. Auch ist es möglich, daß der gesamte Raum 1 mit Sensorbereichen 2 ausgefüllt ist, so daß an jeder Stelle im Raum die Verweilzeit des Auslösers 3 gemessen wird, wobei je nach Sensorbereich 2 unterschiedliche Funktionen 10 von Einrichtungen des Raumes 1 ausgelöst werden.
Auch eine Überlappung von Sensorbereichen 2 ist möglich, wobei die Steuervorrichtung 4 dann festlegt, in welcher Weise die Verweilzeiten verarbeitet werden (z.B. Gewichtung, Addition der Verweilzeiten) .
Normalerweise sind die Sensorbereiche 2 unsichtbar, d.h. sie sind z.B. in einem Ausstellungsraum 1 nicht sichtbar. Für Arbeiten in dem Raum 1 können die Sensorbereiche 2 durch Lichtsignale im Raum 1 sichtbar gemacht werden.
In alternativen Ausführungsformen können auch mehrere Sensorbereiche 2 in einem Raum 1 angeordnet sein. Insbesondere können diese auch frei im Raum 1 "schwebend" angeordnet sein. Hinsichtlich der Form eines Sensorbereiches 2 bestehen keinerlei Beschränkungen. Vielmehr können Position, Gestalt und/oder Funktion der Sensorbereiche 2 in vorbestimmbarer und/oder zufallsgesteuerter Weise durch die Steuervorrichtung 4 geändert werden. Der Auslöser 3 ist im dargestellten Fall eine Person 3, die sich im Raum 1 bewegt. Zur Vereinfachung ist nur eine Person 3 und nur eine zweidimensionale Position 8 der Person 3 dargestellt. Prinzipiell können auch mehrere Personen 3 als Auslöser 3 dienen, deren Bahnkurven im Raum 1 von der Steuervorrichtung 4 dreidimensional erfaßt werden.
Das kinematische Verhalten der Person 3 wird durch Sensoren 5 ermittelt, die insbesondere überwachen, ob eine Person 3 einen Sensorbereich 2 betritt.
Die in Fig. 1 dargestellte Anzahl und Anordnung der Sensoren 5 an den Wänden und dem Boden des Raums 1 dient lediglich der Darstellung des allgemeinen Konzeptes. Insbesondere können Sensoren 5 z.B. auch von einer Decke hängend im Raum 1 angeordnet sein. Als Sensoren 5 kommen alle Mittel in Betracht, mit denen sich die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und/oder die Bahnkurve der Person 3 oder eines anderen Auslösers 3 erfassen lassen. Insbesondere sind Infrarot-, Ultraschall oder Lichtsensoren für diesen Zweck geeignet .
Die Sensoren 5 und die Lautsprecher- und Lichtanlage (und somit auch die Funktionen 10 der Einrichtungen) des Raums 1 sind in einer hier nicht dargestellten Weise mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4 verbunden. Die Verbindung kann z.B. über in der Wand verlegte Kabel oder drahtlose Datenübertragung hergestellt sein!
Die Steuervorrichtung 4 weist eine Datenbank auf, in der das kinematische Verhalten einer oder mehrerer Personen 3 gespeichert wird, wobei die Steuervorrichtung 4 diese Informationen zur Beeinflussung der Funktionen 10 des Raums 1 verwendet . Im folgenden wird die Arbeitsweise der Sensorbereiche 2 und der Steuervorrichtung 4 anhand eines Raumes mit Multimedia-Einrichtungen (z.B. Audio-visuellen Einrichtungen) beschrieben.
Betritt die Person 3 den Sensorbereich 2, so wird dies von den Sensoren 5 registriert und die Informationen über die Position 8 und die Verweilzeit an die Steuervorrichtung 4 übermittelt. In Abhängigkeit von diesen Informationen beeinflußt die Steuervorrichtung 4 nun gezielt Funktionen derMul- timediaeinrichtungen des Raumes 1.
Die Steuervorrichtung interpretiert die Verweilzeit und die Position 8 des Auslösers 3, z.B. einer Person, im Sensorbereich 2 als Interesse der Person und quantifiziert dieses Interesse als sogenannten Energiewert . Auf diese Weise läßt sich die Wahrnehmung eines Nutzers des Raums 1 durch eine Maßzahl beschreiben. Der Energiewert wird in einer Datenbank gespeichert und dient damit als Gedächtnis für das Interesse einer Person im Raum 1, z.B. an einer bestimmten Multimediaprojektion. Dabei sorgt die Steuervorrichtung 4 dafür, daß der Energiewert nach einiger Zeit verändert wird, so daß ein Vergessen oder ein nachlassendes Interesse simuliert wird. Die Steuervorrichtung führt einen "Energiehaushalt", mit dem stets feststellbar ist, in welchen Sensorbereichen 2 welche Energie verbraucht wurde .
Insgesamt wird der Zustand eines Auslösers zu jeder Zeit durch die momentane Position, die momentane Geschwindigkeit und die Verweilzeit an seiner momentanen Position 8 erfaßt . In einem dreidimensionalen Raum 1 wird der momentane Zustand eines Auslösers durch sieben Werte beschrieben.
In Abhängigkeit von Position 8 und Verweilzeit des Auslösers 3 im Sensorbereich 2 bestimmt die Steuervorrichtung 4 das weitere Verhalten des Raumes 1 (siehe auch Fig. 3 bis 5) . Nach einer gewissen Zeit (dem Erreichen eines Schwellenwertes für den Energiewert) werden z.B. Querverweise auf verwandte Themengebiete einer Multimediaprojektion angezeigt oder ein in den Kontext des Raumes 1 passendes Musikstück abgespielt. Dabei ist es möglich, daß sich die neu projizierten Bilder oder eingespielten Musikstücke jeweils überlagern und somit ein kontinuierlicher Übergang zwischen den Szenen geschaffen wird (Fading) .
Die Steuervorrichtung 4 kann aber das Verhalten des Raums 1 nicht nur in deterministischer Abhängigkeit vom kinematischen Verhalten des Auslösers steuern. Vielmehr lassen sich multimediale Inhalte auch über einen Zufallsgenerator anwählen und präsentieren. Durch eine Kombination des deterministischen und des zufallsgesteuerten Anwählens von Inhalten können bestimmte Assoziationen des Benutzers (ausgedrückt durch Bewegungen des Benutzers im Raum 1) des Raumes 1 berücksichtigt werden.
In Verbindung mit der Zufallssteuerung lassen sich z.B. bei einem künstlerischen Multimediaraum Bilder und Atmosphären schaffen, die nicht wiederholbar sind und die die Kreativität eines Benutzers herausfordern. Insbesondere lassen sich zufallsgesteuerte Bilder und Texte in räumlichen Spielen nutzen, die dadurch immer neue Aspekte entfalten.
Auch ist es bei Mehrpersonenspielen möglich, mehrere Auslöser sich in einem Raum 1 bewegen zu lassen. Dabei können Sensorbereiche 2 unterschiedlichen Spielern zugeordnet werden, was die Spielmöglichkeiten sehr stark erweitert.
Ein Sensorbereich 2 kann z.B. ein Bild einer Ausstellung sein. Bleibt der Auslöser 3 längere Zeit vor diesem Bild stehen, so wird das von der Steuervorrichtung 4 als verstärktes Interesse gedeutet und ein Text zu diesem Bild angezeigt . Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 des Raumes 1 kann das kinematische oder dynamische Verhalten des Auslösers noch in anderer Weise erfassen und nutzen. So registriert die Steuerung 4 des Raumes 1 nicht nur die Position 8 des Auslösers 3, sondern es mißt auch die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Bahnkurve des Auslösers 3 im Raum 1.
Durch die Erfassung der Bahnkurve des Auslösers 3 erkennt die Steuervorrichtung 4, in welcher Reihenfolge sich der Auslöser 3 in bestimmten Sensorbereichen 2 aufgehalten hat. Dabei löst die Steuervorrichtung 4 je nach der durchlaufenen Reihenfolge unterschiedliche Funktionen 10 der Einrichtungen des Raumes 1 aus .
Auch kann die Steuervorrichtung 4 des Raumes 1 an bestimmten Punkten der Bahnkurve numerische Differentiationen ausführen, durch die die Geschwindigkeiten und die Beschleunigungen an den Punkten der Bahnkurve errechnet werden. Somit wird das kinematische Verhalten des Auslösers 3 vollständig erfaßt. Diese Messungen des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 werden auch als Energiewerte quantifiziert.
Bewegt sich z.B. ein Auslöser 3 besonders schnell in einem Raum 1, so wertet die Steuervorrichtung 4 dies als eine geringe Abgabe von Energie, d.h. das Interesse des Nutzers wird als gering bewertet und es wird nur wenig Information an die Wände projiziert. Bewegt sich ein Auslöser 3 hingegen langsam in einem Raum, so wird mehr Energieverbraucht. Das Interesse wird höher bewertet, was zu einem anderen Verhalten des Raumes 1 führt, z.B. dem Abspielen eines Videos .
Da unterschiedliche Personen auch unterschiedliche Gewohnheiten bei der Benutzung von Räumen 1 aufweisen, hängt das kinematische Verhalten des Auslösers 3 entscheidend von der Person ab. Zur Personalisierung wird das kinematische Ver- halten eines Benutzers des Raumes 1 in einer Datenbank gespeichert. Die Steuervorrichtung 4 kann damit Funktionen 10 des Raumes 1 an einen bestimmten Benutzer anpassen (z.B. durch ein Expertensystem oder ein neuronales Netz) . Auch ist es möglich, daß es anhand des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 erkennt, daß ein bestimmtes Verhalten eines Benutzers nicht effizient ist, und es paßt eine Funktion 10 einer Einrichtung des Raums 1 entsprechend an oder weist den Benutzer auf die Ineffizienz hin.
Bewegen sich z.B. mehrere Personen 3 schnell durch den Raum 1, so werden die Verweilzeit und die Bahnkurven der Personen 3 in den entsprechenden Sensorbereichen 2 erfaßt . Die Steuervorrichtung 4 beeinflußt nun in Abhängigkeit des kinematischen Verhaltens der Personen 3 die Klimaanlage in den entsprechenden Sensorbereichen 2. Wenn sich eine Person 3 längere Zeit in einem Sensorbereich 2 aufhält, optimiert die Klimaanlage die Bedingungen für diesen Bereich entsprechend. Das kinematische Verhalten der Personen 3 im Raum 1 wird auch zur Steuervorrichtung 4 einer Musikanlage verwendet, die den Raum 1 beschallt. Bei Verweilen in bestimmten Bereichen eines Raumes kann ein oder mehrere Musikstücke von der Steuervorrichtung 4 vorbestimmt oder zufällig abgespielt werden. Im Effekt wird eine Kompositionsmaschine zur Verfügung gestellt. Interagiert die Person 3 mit verschiedenen Sensorbereichen 2 wird der erste der Sensorbereich 2 beim Wiederaufsuchen nicht unbedingt die gleichen Musikstücke wie beim ersten Mal abspielen. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, der Person 3 thematisch verwandte Musikstücke vorzuspielen. Bei schnellen Bewegungen der Personen 3 werden automatisch beruhigende Musikstük- ke gespielt, wobei die Lautstärke etwas erhöht wird, damit die Musik von den sich schnell bewegenden Personen 3 noch wahrgenommen wird. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 für den Raum 1 läßt sich auch in völlig neuartiger Weise für Sportzwecke einsetzen. In Erweiterung von fest auf dem Boden angebrachten Spielfeldbegrenzungen, können Sensorbereiche 2 frei im Raum 1 schwebend angeordnet sein, wobei die Sensoren 5 z.B. das kinematische Verhalten eines Balles als Auslöser 3 überwachen. Auch können Sensorbereiche 2 im Laufe eines Spiels verändert werden. In Abhängigkeit von festgelegten Regeln ermittelt die Steuervorrichtung 4 aufgrund des kinematischen Verhaltens des Balles einen Spielstand.
Auch in der Unterhaltungsindustrie oder Kunst bietet eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 mit Sensorbereichen 2 vielfältige Möglichkeiten. So könnte in einer Diskothek die Art und die Lautstärke der Musik den Bewegungen von Personen 3 angepaßt werden. In einer künstlerischen Installation in einem Raum 1 können Lichteffekte und Geräusche dem kinematischen Verhalten von Personen im Raum 1 angepaßt werden. Ein Betrachter würde damit Teil des Kunstwerkes.
Anhand der Fig. 2 bis 4 werden die Funktionen des Sensorbereiches 2 näher beschrieben.
In Fig. 2 ist die Projektion eines kreisförmigen Sensorbereiches 2 eines Raumes 1 mit einem Radius 7 dargestellt. Befindet sich ein Auslöser 3, wie in Fig. 2 dargestellt, innerhalb des Sensorbereiches 2, so wird das kinematische Verhalten des Auslösers 3 und seine Verweilzeit im Sensorbereich 2 von der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4 des Raumes 1 erfaßt .
Dabei wird in diesem Fall die Position 8 des Auslösers 3 in einem Polarkoordinatensystem, mit dem Mittelpunkt als Referenzpunkt 6 des Sensorbereiches 2 dargestellt. Die Festlegung der Position 8 des Auslösers 3 ergibt sich aus dem Ab- stand des Auslösers 3 vom Referenzpunkt 6 und einem hier nicht dargestellten Winkel zu einer Bezugslinie.
In anders geformten Sensorbereichen 2 dient z.B. eine Ecke des Sensorbereiches 2 oder der Schwerpunkt des Sensorbereiches 2 als Referenzpunkt 6. In einer alternativen Ausgestaltung wird die Position 8 des Auslösers 3 in einem absoluten Koordinatensystem im Raum 1 dargestellt, d.h. die Koordinaten werden von der Ecke des Raumes 1 aus gezählt .
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 wertet zusätzlich noch die Winkelkoordinate und die Verweilzeit an verschiedenen Stellen des Sensorbereiches 2 aus und bestimmt daraus mindestens eine Funktion 10 einer Einrichtung des Raumes 1.
Der Zusammenhang zwischen dem kinematischen Verhalten des Auslösers 3 und einer Funktion 10 einer Einrichtung des Raumes 1 ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen funktionalen Zusammenhang 9 zwischen einer Position 8 des Auslösers 3 und einer Funktion 10 einer Einrichtung des Raumes 1. Der funktionale Zusammenhang 9 ist Teil der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4.
Dabei wird auf den kreisförmigen Sensorbereich 2 der Fig. 2 Bezug genommen. Zur Vereinfachung ist nur der Einfluß des radialen Abstandes der Position 8 vom Referenzpunkt 6 auf die Funktion 10 (z.B. die Lautstärke eines Musikstückes) dargestellt .
Außerhalb des Sensorbereiches 2 (d.h. Abstand des Auslösers 3 vom Referenzpunkt 6 ist größer als Radius 7) werden keine Funktionen 10 einer Einrichtung des Raums 1 ausgelöst. Nach dem Eintreten des Auslösers 3 in den Sensorbereich 2 erhöht sich die Lautstärke 10 des Musikstückes. Erreicht der Auslöser den Referenzpunkt 6, so ist die Laut- stärke 10 maximal. Wird der Auslöser 3 an irgendeiner Stelle des Sensorbereichs 2 plaziert, so wird die Position
8 im Sensorbereich erfaßt und der funktionale Zusammenhang
9 an dieser Stelle ausgewertet.
Die funktionalen Zusammenhänge 9 zwischen einer Funktion 10 des Raumes 1 und der Position 8 eines Auslösers 3 können sowohl linear als auch nichtlinear sein.
In anderen Ausführungsformen besteht in analoger Weise ein funktionaler Zusammenhang 9 zwischen der Geschwindigkeit, der Beschleunigung oder der Verweilzeit des Auslösers 3 in einem Sensorbereich 2. Die Steuervorrichtung 4 des Raums 1 gewichtet dann die verschiedenen Informationen über das kinematische Verhalten des Auslösers 3 und ordnet dann eine bestimmte Funktion 10 der Einrichtung eines Raumes zu. In weiteren Ausführungsformen wird zusätzlich noch ein Zufallsgenerator zur Ermittlung der Funktion 10 verwendet.
Da der funktionale Zusammenhang 9 die Interaktion des kinematischen Verhaltens eines Auslösers 3 mit einer Funktion
10 einer Einrichtung eines Raums 1 beschreibt, werden diese Zusammenhänge auch Interaktionsgraphen genannt.
Folgende Eingangsgrößen werden typischerweise von der Steuervorrichtung verwendet: Sensorinformatioen, Kamerainformationen, Laserpointerinformationen, Abtastung von Körperfunktionen (Herzschlag, Transpiration, Temperatur etc.). Die Eingangsgrößen werden von der Steuervorrichtung über Interaktionsgraphen mit den Funktionen 10 des Raumes 1 verknüpft. Die Ausgangsgrößen (d.h. Funktionen 10) sind dabei typischerwei-se : Visuelle 2D- und 3D-Darstellungen, Videoinformationen, Diaprojektionen, Sound, taktile Informationen über aktive Sensorik in Datenhandschuhen, Licht, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Gerüche. Fig. 4 zeigt einen weiteren funktionalen Zusammenhang 9' zwischen einer Position 8 des Auslösers 3 und einer Funktion 10' . In diesem Fall besteht die Funktion 10' in der 0- pazität eines Bildes in einer Multimedia-Projektion in einem Raum 1.
Anders als in Fig. 3, wird hier nicht der räumliche Abstand zwischen einem Referenzpunkt 6 und der Position 8 des Auslösers 3, sondern der zeitliche Abstand von einem Startzeitpunkt 11 als Referenzpunkt 6 verwendet.
Durch eine bestimmte Aktion (z.B. Überschreiten einer bestimmten Verweilzeit des Auslösers 3 in einem Sensorbereich 2) wird der Startzeitpunkt 11 definiert. Ab diesem Zeitpunkt wird die Opazität eines Bildes durch den funktionalen Zusammenhang 9' bestimmt, d.h. die Opazität steigt an und verringert sich nach einer Weile wieder. Wird der Auslöser 3 zu irgendeinem Zeitpunkt 13 aus dem Sensorbereich 2 herausgenommen, bleibt bis auf weiteres die zu diesem Zeitpunkt 13 zugeordnete Opazität 10' des Bildes bestehen.
Sowohl die räumliche (siehe Fig. 3) als auch die zeitliche Auswertung von Interaktionsgraphen (siehe Fig. 4) können kombiniert eingesetzt werden. Dabei können mehrere Funktionen 10 abhängig oder auch unabhängig voneinander beeinflußt werden.
In Fig. 5 ist anhand eines Beispiels dargestellt, wie eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 des Raumes 1 über Interaktionsgraphen 9'', 9' ' ' Funktionen 10'', 10''' eines Multimedia-Systems beeinflußt.
Wesentlich für die Funktion der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4 ist eine Datenbank, in der alle von der Steuervorrichtung 4 gemessenen und von der Steuervorrichtung 4 ausgegebenen Signale gespeichert werden. Insbesondere ent- hält die Datenbank Objekte 14, wie z.B. Bilder, Texte, Musik, Geräusche, Videos, Programme, Steuerbefehle für externe Geräte, die dem Benutzer des Raumes 1 zugänglich gemacht werden. Programmtechnisch werden auch Informationen über Sensorbereiche 2 als Objekte 14 behandelt.
In der Datenbank sind Medien als Objekte 14 verschiedener Art gespeichert. Dabei werden die Objekte 14 programmtechnisch in einem Container 15 zusammengefaßt, wobei die im Container 15 gespeicherten Objekte 14 inhaltlich zusammengehören (d.h. Bilder, Texte, Musik zu einem Thema) . Auch ein Container 15 ist programmtechnisch gesehen wiederum ein Objekt 14. Ein Objekt 14 kann dabei Mitglied von unterschiedlichen Containern 15 sein.
Die Auswahl eines Objektes 14 oder einer bestimmten Anzahl von Objekten 14 erfolgt in Abhängigkeit der Position 8'', 8''' des Auslösers 3 über die Interaktionsgraphen 9'', 9' ' ' . Aus den Positionen 8'', 8''' und/oder einem anderen kinematischen Parameter des Auslösers 3 wird über die an den jeweiligen Stellen und/oder zur jeweiligen Zeit gültigen Interaktionsgraphen 9'', 9''' eine Maßzahl bestimmt. Anhand dieser Maßzahl legt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung fest, welches Objekt 14 oder welche Gruppe von Objekten 14 aus dem passenden Container 15 angezeigt oder abgespielt wird.
Jedes Objekt 14 weist dabei Attribute 16 auf, die Eigenschaften des Objektes 14 beschreiben. Anhand dieser Attribute 16 bestimmt die Steuervorrichtung u.a., welche Objekte 14 angezeigt werden.
In der Datenbank ist beispielsweise das Bild eines griechischen Tempels gespeichert, das die Attribute 16 "Gebäude", "Griechenland", "Religion" und "Antike" aufweist. Je nach dem Kontext des Raumes 1 (z.B. Teil einer Ausstel- lung) , zeigt die Steuervorrichtung 4 das Bild des Tempels an. Hat die Steuervorrichtung 4 z.B. ermittelt, daß ein Nutzer Informationen über Griechenland anfordert, so bestimmt es in Abhängigkeit des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 in Sensorbereichen 2, ob z.B. neben Reiseinformation über Griechenland auch das Bild des Tempels angezeigt wird. Informiert sich ein Nutzer im Raum 1 über die Antike, so kann wiederum in Abhängigkeit des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 das Bild des Tempels angezeigt werden. Die Attribute 16 stellen somit Querverbindungen zwischen verschiedenen in einer Datenbank gespeicherten Objekten 14 her. Da programmtechnisch alle Informationen als Objekte 14 in der Datenbank gespeichert sind, lassen sich vielfältige Wechselwirkungen zwischen den Informationen und dem kinematischen Verhalten des Auslösers 3 herstellen.
Anders als in bekannten Systemen, wie z.B. WWW-Seiten, gibt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 keine starre Informationshierarchie vor, wo z.B. unter dem Oberbegriff Griechenland nur die Unterbegriffe "Reiseinformationen" und "Bilder" abgerufen werden können. Vielmehr wird das Informationsangebot auf der Anzeige durch die Steuervorrichtung dynamisch in Abhängigkeit des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 festge-legt. Allein durch das Verweilen des Auslösers 3 an einer bestimmten Stelle in einem Sensorbereich 2, dem Fokus (siehe Fig. 6) , können nach und nach unterschiedliche Informationen angezeigt oder abgespielt werden; die Steuervorrichtung 4 interpretiert das Verweilen im Sensorbereich 2 als verstärktes Interesse und steuert anhand der jeweiligen Energiewerte die Projektionen auf die Wände des Raumes 1.
Des weiteren weist jedes Objekt 14 einen Modifier 17 auf, der dem Objekt 14 eine Maßzahl (z.B. im Bereich 1 bis 100) zuordnet. Anhand des Modifiers 17 kann z.B. festgelegt werden, mit welcher Transparenz ein Bild angezeigt wird. Bei einem Modifier 17 mit dem Wert 100 stellt die Steuervorrichtung das Bild mit voller Opazität dar, der Hintergrund der Anzeige wird vollständig verdeckt. Bei einem Wert von 10 ist das Bild nur durchscheinend auf dem Bildschirm erkennbar, so daß hinter dem Bild liegende Elemente durch das Bild durchscheinen. Mit einem Modifier 17 kann z.B. auch die Lautstärke eines Geräusches, die Häufigkeit der Anzeige von Bildern oder dem Abspielen von Musik, die Auswahl eines Bildes aus einem Container oder die Empfindlichkeit der Energieabgabe bzw. der Energieaufnahme beeinflußt werden.
Sowohl die Attribute 16 als auch die Modifier 17 lassen sich in vorbestimmbarer Weise durch die Steuervorrichtung ändern. Gleichfalls ist es möglich, daß Attribute 16 oder Modifier 17 durch das kinematische Verhalten des Auslösers 3 verändert werden und somit direkt durch das Verhalten des Nutzers beeinflußt werden.
Als Beispiel sei hier ein Audiosystem angeführt, daß in Abhängigkeit der Bewegung eines Auslösers 3 das Abspielen von Musikstücken in einem Raum 1 steuert. Interagiert der Auslöser 3 zeitlich hintereinander mit verschiedenen Sensorbereichen 2, wird ein Sensorbereich 2 beim Wiederaufsuchen nicht unbedingt die gleichen Musikstücke wie beim ersten Mal abspielen. Es besteht vielmehr die Möglichkeit, thematisch verwandte Musikstücke vorzuspielen. Unter Umständen hat die zwischenzeitlich erfolgte Interaktion des Auslösers 3 mit der Steuervorrichtung 4 signalisiert, daß sich das Interesse eines Benutzers geändert hat. Nach Auswertung der Informationen über die Energie, die Attribute 16 und die Modifier 17 wird daher der Containerinhalt neu zusammengestellt und die dann enthaltenen Musikstücke abgespielt.
Auf diese Weise ist es möglich, daß ein Nutzer des Raumes 1 durch die Bewegungen des Auslösers 3 auch die Anzeige steuert, aber gleichzeitig die Steuervorrichtung 4 den Nutzer- anhand des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 z.B. durch eine Ausstellung führt. Die Navigation des Nutzers erfolgt somit im ständigen Wechselspiel zwischen Nutzer und der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4 des Raums 1, wobei das kinematische Verhalten des Auslösers 3 das Bindeglied darstellt.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 steuert die Zusammenarbeit der Datenbank und die Auswertung des kinematischen Verhaltens des Auslösers 3 so, daß immer neue Informationen angezeigt werden. Auf diese Weise entsteht ein Knowledge Browser mit völlig neuen Eigenschaften, nämlich dem Erzeugen und Betrachten von Datenräumen sowie der Möglichkeit der Interaktion mit einem Auslöser 3.
In Fig. 6 ist in schematischer Weise die Beeinflussung einer Funktion 10 einer Einrichtung eines Raumes 1 durch die Verweildauer eines hier nicht dargestellten Auslösers an einer Position 8 dargestellt.
Dabei stellt Fig. 6 den zeitlichen Ablauf, symbolisiert durch eine Zeitachse 18, dar, wenn der Auslöser 3 auf der Position 8 verweilt. Zuerst reagiert die Steuervorrichtung 4 des Raumes 1 nicht auf die Anwesenheit des Auslösers 3 in einem hier nicht dargestellten Sensorbereich 2. Es werden also keine Funktionen 10 der Einrichtungen des Raums 1 ausgeführt .
Nach Überschreiten einer bestimmten Zeit werden bestimmte Objekte 14 angezeigt, wobei die Steuervorrichtung 4 diese anhand ihrer Attribute 16 und Modifier 17 bestimmt. Die angezeigten Objekte 14 stehen in einer engen Verwandschaft zu dem Objekt 14 an der Position 8. Nach einer gewissen Zeit, die die Steuervorrichtung als verstärktes Interesse interpretiert, werden Objekte 14 angezeigt, deren Inhalte in einem weiteren Zusammenhang mit dem Objekt 14 an der Position 8 stehen. Der Grad der Entferntheit wird über die Attribute 16 und Modifier 17 bestimmt.
Liegt beispielsweise die Position 8 in einem Sensorbereich 2, der dem Bild einer Kirche zugeordnet ist, so werden nach einer bestimmten Zeit verschiedene Ansichten der Kirche auf eine Wand des Raumes 1 projiziert, d.h. Informationen, die unmittelbar mit dem angewählten Objekt 14 zusammenhängen. Mit zunehmender Zeit werden Bilder von Kirchen projiziert, die der gleichen Stilrichtung zuzuordnen sind. Noch später wird dann Kirchenmusik aus der entsprechenden Epoche abgespielt. Auf diese Weise wird der Benutzer von der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 4 durch eine Multimedia-Anwendung geführt, wobei die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 4 dem Benutzer jederzeit die Möglichkeit bietet, das Informationsangebot durch Bewegungen des Auslösers 3 (z.B. seine eigene Position im Raum) zu beeinflussen.
Die Richtung der Zeitachse 18 und die Ausrichtung eines sogenannten Fokaltrichters gibt damit die "Richtung des Interesses", also den Fokus des Benutzers des Raumes 1 an. Das zunehmende Interesse wird in Fig. 6 daher durch einen sich aufweitenden Fokaltrichter 19 dargestellt; es werden immer mehr Objekte 14 erfaßt. Eine Verschiebung der Position 8 in einen anderen Sensorbereich 2 entspricht daher einer geänderten Ausrichtung des Fokaltrichters 19.
In Fig. 7 ist der reale Raum 1 mit einer Person 3 dargestellt, der von quaderförmigen Sensorbereichen 2 durchsetzt ist, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die Projektionen 18 der Sensorbereiche 2 auf die Wände des Raums 1 dargestellt sind. Im dargestellten Beispiel weisen die quaderförmigen Sensorbereiche 2 im wesentlichen gleiche Größen auf. In alternativen Ausführungsformen sind die Sen- sorbereiche 2 innerhalb des Raumes 1 unterschiedlich groß ausgebildet, so daß in einem Teil des Raums 1 die Steuervorrichtung 4 eine feinere Abtastung des kinematischen Verhaltens der Person 3 vornimmt .
Durch die vollständige Ausfüllung des Raumes 1 mit Sensorbereichen 2 erfaßt die Steuervorrichtung 4 das kinematische Verhalten einer oder mehrerer Personen detailliert und steuert dementsprechend Funktionen 10 des Raumes 1. So sind insbesondere mit Infrarotsensoren die Temperaturen der Personen erfaßbar, so daß in Abhängigkeit davon die Klimatisierung des Raumes 1 steuerbar ist. Mit anderen Sensoren können von der Steuervorrichtung 4 z.B. der Herzschlag oder die Hautfeuchte erfaßt werden und zur Beeinflussung von Funktionen des Raumes 1 verwendet werden.
Mit der Steuervorrichtung 4 kann auch das kinematische Verhalten von Personen 1 simuliert werden, so daß in der Raumplanung bereits die Wirkung des Verhaltens der Personen auf die Funktionen 10 einer Einrichtung des Raumes 1 feststellbar ist.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung für einen Raum auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims

Ansprüche
1. Steuervorrichtung für mindestens eine Einrichtung eines Raumes (1) , die in dem Raum (1) eine bestimmte Funktion (10) , insbesondere Multimediafunktion, besitzt bzw. ausübt, mit
Sensormitteln (5) zur Erfassung der Position (8) mindestens eines Auslösers (3) im Raum (1),
Mitteln zur Erfassung einer Verweilzeit des Auslösers (3) an der Position (8) und
Mitteln, die in Abhängigkeit (9) von der Position (8) des Auslösers (3) und der Verweilzeit des Auslösers (3) in mindestens einem 1-, 2- oder 3-dimen- sionalen vorgegebenen Teilbereich (Sensorbereich (2)) des Raumes (1) die mindestens eine Einrichtung (10) steuern.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung der Geschwindigkeit und / oder der Beschleunigung des Auslösers (3) im Raum (1) , wobei diese kinematische Information zur Beeinflussung mindestens einer Einrichtung des Raums (1) verwendbar ist .
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung einer von dem Auslöser (3) im Raum (1) beschriebenen Bahnkurve, wobei diese Information zur Beeinflussung mindestens einer Einrichtung des Raums (1) verwendbar ist. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Quantifizierung des kinematischen und/oder zeitlichenVer- haltens des Auslösers (3) , wobei in Abhängigkeit von der Quantifizierung über einen vorgebbaren oder veränderbaren funktionalen Zusammenhang (9) mindestens eine Einrichtung des Raumes (1) gezielt beeinflußbar ist.
Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Quantifizierung des kinematischen und/oder zeitlichen Verhaltens des Auslösers (3), wobei in Abhängigkeit von der Quantifizierung und über einen Zufallsgenerator mindestens eine Einrichtung des Raumes (1) gezielt beeinflußbar ist.
Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur vorbestimmbaren Veränderung der Position, Gestalt und / oder Funktion mindestens eines Sensorbereiches (2) .
7. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Zufalls- gesteuerten Veränderung der Position, Gestalt und / oder Funktion mindestens eines Sensorbereiches (2).
Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Datenbank zur Speicherung des kinematischen Verhaltens mindestens eines Auslösers (3) .
9. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Datenbank, in der zeitliche, räumliche und/oder funktio- nelle Veränderungen mindestens eines Sensorbereiches (2) speicherbar sind.
10. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Verwendung der in den Datenbanken gespeicherten Daten zur Beeinflussung von mindestens einer Einrichtung des Raumes (1) und/oder von mindestens einem Sensorbereich (2) .
11. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zur Schaffung eines Fadings zwischen visuellen und/oder akustischen Funktionen (10) des Raumes (1) .
12. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in der Datenbank gespeichertes Objekt (14) zur Beeinflussung mindestens einer Einrichtung des Raumes (1) vorgesehen ist, das ein Attribut (16) aufweist, das eine Eigenschaft des Objektes (14) beschreibt .
13. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichet, daß mindestens eines der in der Datenbank gespeicherten Objekte (14) und/oder mindestens eines der Attribute (16) des Objektes (14) zur Beeinflussung mindestens einer Einrichtung des Raumes (1) einen Modifier (17) aufweist, der dem Objekt (14) und/oder dem Attribut (16) eine vorbestimmbare oder veränderbare Maßzahl zuordnet, mit der ein qualitativer Vergleich zwischen Objekten (14) und eine Neuzusammenstellung von Objekten (14) für die Zuordnung zu einem Sensorbereich möglich ist.
14. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen mindestens eine Einrichtung des Raumes (1) durch das kinematische Verhalten des Auslösers (3) in Verbindung mit Attributen (16) und/oder Modifiern (17) steuerbar ist.
15. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen Objekte (14) automatisch nach ihrem Typ sortiert in der Datenbank speicherbar sind.
16. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (14) eine Information über einen Sensorbereich (2) , ein Bild, einen Text, ein Geräusch, ein Musikstück, Video oder 3D-Informationen oder eine Gruppe von Objekten (14) ist.
17. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Sensorbereiche (2) unsichtbar ist. Steuervorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine gesteuerte Einrichtung des Raumes (1) eine Vorrichtung zur Erzeugung von 2D- oder SD-Darstellungen, ein Videoprojektor, ein Diaprojektor, eine Beschallungsanlage, eine Vorrichtung zur Erzielung taktiler Reize, eine Lichtanlage, eine Klimaanlage, oder eine Anlage zur Erzeugung von Gerüchen ist .
19. Raum (1) mit einer Steuervorrichtung nach Anspruch 1
20. Verfahren zur Steuerung mindestens einer Einrichtung eines Raumes, die in dem Raum eine bestimmte Funktion (10) , insbesondere Multimediafunktion, besitzt bzw. ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß
a) Sensormittel (5) die Position (8) mindestens eines Auslösers (3) im Raum (1) erfassen,
b) die von den Sensormitteln (5) erfaßten Informationen an eine Steuervorrichtung (4) übertragen werden,
c) die Steuervorrichtung (4) dann feststellt, ob die Position (8) des Auslösers (3) in einem 1-, 2- oder 3-dimensionalen vorgebbaren Teilbereich (Sensorbereich (2) ) des Raums (1) liegt,
d) falls die Position (8) innerhalb des Sensorbereiches (2) liegt, die Steuervorrichtung (4) die Verweilzeit des Auslösers (3) in dem Sensorbereich
(2) ermittelt, und e) die Steuervorrichtung (4) in Abhängigkeit von der Position des Auslösers (3) im Sensorbereich (2) und der Verweilzeit des Auslösers (3) im Sensorbereich (2) die mindestens eine Einrichtung des Raums (1) beeinflußt.
21. Steuervorrichtung, Raum oder Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (3) eine Person ist.
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