WO2013091119A1 - Feld-analysen für flexible computer-eingaben - Google Patents

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WO2013091119A1
WO2013091119A1 PCT/CH2012/000275 CH2012000275W WO2013091119A1 WO 2013091119 A1 WO2013091119 A1 WO 2013091119A1 CH 2012000275 W CH2012000275 W CH 2012000275W WO 2013091119 A1 WO2013091119 A1 WO 2013091119A1
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hand
elements
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Ralf Trachte
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Ralf Trachte
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Definitions

  • Ejectable data may be determined (A) based on multi-Touoh input, that is, simultaneous touch (or approximation) of multiple hand or finger areas, or (B) due to sequential individual touches (or approximations) or due the combination of (A) and (B).
  • a respective input area which, in simplified terms, can also serve as an input element as a virtual key and which can be represented in particular by an instantaneous ideal center of the target, or optionally also every point of the input area, is attributed to a respective vector comprising at least two dimensions (which also includes a third spatial dimension), in particular by way of intended or finality
  • Shifts (of the respective input element) are described.
  • a respective vector may also include potential values or evaluation potential values or evaluation characteristics. This is the
  • Input surface (at least) attributable to a currently valid multi-dimensional F & LD of vectors, which optionally also includes potential values.
  • Method steps which include; Field analyzes
  • Input area ranges prepared in three types of vector fields ("primary, secondary, tertiary"), each containing data on displacement vectors for the input elements and combinable with various ratings that can also be represented as fields) combined with Quervemetzongen derived from a - depending on the category of use -... ktyr the assumed field Lyon riorSi decisive- Si f 0 be controlled for the input elements, the input elements correspond to virtual key or pushbutton zones currently determined
  • this is a method of operating a computer input device, with a touch-sensitive or proximity-sensitive, a plurality of input areas or approximation areas
  • control unit having an input surface and a control unit which is coupled to the input surface, wherein in each case one character, in particular a letter, a number or another control character a certain input area or
  • Approach area is associated and thus represented as an input element within a system of input elements, characterized in that touches or approaches of the input surface detected in their deviation relative to the currently valid arrangement of the input elements and as
  • attributed at least one respective further value or field in particular a potential field or vector field, which represents analyzes or evaluations or conclusions
  • the method combines field analyzes and priority structures, observes a Vekfor cluster cross-linking of input elements (ie, certain clusters or groups of input elements are cross-linked or linked together through different dimensions of the associated vectors)
  • Vector field trend analyzes ie trends of shifts or ratings are described in the vector field).
  • Links, coupling factors, and scores are performed according to what is initially considered to have met, and the cross-links of the "clusters" of input elements follow certain priority rules (vector field Ciuster analysis with specific cross-linking with priority structure).
  • the Büngabefliche consists of a variety of input areas or approximation areas (eg capacitive measurements, infrared sensors or camera evaluations allow the recognition of approaches).
  • the input surface is, for example, an ulti-touch screen, part of a mobile device for data communication (eg "smart-phone", mobile computer) or a touch-sensitive steering wheel Specifically, a set of characters is entered, eg letters, numbers or other control characters a sign or is in each case a dedicated currently valid input surface area or the closing region associated with and thus represented as an input element within a system of input ® ⁇ . OIF n, the input elements within the system of signals.
  • Input elements form a selectable arrangement with specific
  • Arrangement corresponds to a variety of possible links, cross-links, cross-links as information about planned shifts and
  • Each input element can represent a shape and an ideal center (equivalent to a virtual button with an ideal center of the button) and can be visually displayed.
  • the data on inputs and arrangements of input elements performs a sequence of field analyzes.
  • a touch (or possibly an approximation that meets certain criteria to be considered activation) is first assigned to an input element (generally the smallest distance).
  • the touch (or approximation) can be described as a vector with its deviation relative to the currently valid position of the corresponding input element (or its ideal center). - In the case of multiple simultaneous touches (or approximations) or, in the case of evaluation of several touches (or approximations) considered within a certain period of time, the respective ones are
  • Deviations relative to the currently valid arrangement of the input elements can be described as a field of vectors; ,, P ⁇ lii®s ⁇ ⁇ ktor ⁇ '',
  • a vector field assigns a respective vector to each input element.
  • additional fields are attributed to the input area or said vector fields, in particular potential fields or vector fields which are determined by characteristic values, potential values, factors or vectors
  • Anl sen, ratings (such as relevance, reliability or problems), Represent corrections or key inferences. These can be included in certain steps of the process by factors.
  • the input elements (and thus possibly also the vector fields) are assigned priority strictures between the different input elements, which - depending on the category of the touch or use - then
  • the three-dimensional position of the hand in front of the input surface is used here to describe the change of an idealized point of the hand or finger surface, ie beyond the fingertips, eg the areas of the palm where the fingers connect (thumb-roots, finger-roots) and This means that each hand vector attacks in three-dimensional space above the input surface at certain points of the hand and points in the direction of the momentary change.
  • a detailed description may also be possible, for example, with hand or finger joints respective angles in their association with the hand vector field primary "vector field can also This hand vector field can be manipulated or controlled.
  • the identity of a typing finger can be determined hereby, which makes the "primary" vector field more reliable to calculate.
  • certain hand or finger areas can be influenced by a hand potential field as a description of their respective ones
  • Clusters of the input elements, ie a vector cluster cross-linking that is also linked to a prioritization T stru yi nd with at least one additional field, the further evaluations (such as the relevance of a primary vector)
  • the respective groups ("clusters") of the input elements analyzed in this way can be selected differently, so that trends of sub-fields or of particularly weighted clusters are also recognized
  • the field of a priority structure is integrated into the (primary or secondary or tertiary) vector field: a respective input element is assigned a vector (primary or secondary or tertiary) which is related to the vectors of the other input elements namely a network of links to be calculated according to categories of gripping variants (in the case of the steering wheel), according to priorities, case distinctions and selectable factors, which can thus be represented as a field.
  • the input elements thus form a system, are interlinked with respect to information about vectorsieil (by means of vectors) describable shifts and with regard to reviews (in particular about collisions virtual keys or errors) and also with respect to a priority structure, depending on the application or If ategorization is recognized, system-typical priority structures can be used between the different input elements.
  • vectorsieil by means of vectors
  • reviews in particular about collisions virtual keys or errors
  • priority structure depending on the application or If ategorization is recognized, system-typical priority structures can be used between the different input elements.
  • a combination of field analyzes and priority structures involving case discriminations according to primary activated input elements will describe rankings and respective joins or relationships between the different input elements, said calculated secondary vector field calculated.
  • the primary vector field is thus converted by analyzes and evaluations - in particular by links in the sense of the priority structure - and passed on to the secondary ⁇ eector field.
  • the priority yyr includes a networked structure about the way in which a primary shift is passed by means of factors previously chosen to adjust the system behavior.
  • the priority structure uses a set of selectable factors, in particular depending on the input element primarily considered to be hit or depending on the primary vector field and in particular dependent on further fail discrimination. These factors serve to calculate the planned secondary vector field and thus the Control the behavior of the system from input elements.
  • the priority structure makes case discriminations according to primary activated input elements and their rank within the system of input elements. It passes a primary vector in a graduated manner as a field of vectors to the secondary vector-feid, depending on detected case distinctions, rankings and previously set factors and depending on the appropriate link between the
  • the prealf-structure therefore includes fail discriminations, rankings, statements and mathematical links that relate to the field of input elements and to the field of vectors and thus can be described as a field.
  • fail discriminations, rankings, statements and mathematical links that relate to the field of input elements and to the field of vectors and thus can be described as a field.
  • Cross-links (via shifts or also via information and evaluations, which can be described in particular as a vector field or as a potential field) between the elements can be considered within the field of priority structures. (Basically, a field of priority structures can also be used in the calculation from the secondary to the tertiary vector field.)
  • Preset or recognizable premises - eg steering wheel or on other input surfaces - are in particular simple switches, various keyboards and selectable arrangements with specific clusters and Neighborhood Relationships: Telephone keypad, a number of lined up keys or individual virtual keys in certain relation to fingertips or
  • Use category to recognize what is happening in accordance with the detection and logging of each current handling and on the other hand to update the system of input elements in their positions.
  • Certain modes of use that is, use categories and hand-hold categories, should be considered as case distinctions in the algorithms for this purpose.
  • each input element is assigned a (primary, secondary, tertiary) vector, and it also has a (within the system) typical role in terms of case uncertainty and rank order. It is, so to speak, one in the
  • a priority structure integrated into the vector field may be called, the input elements are (as I said) networked with each other both in terms of information on vectorial (by vectors) writable shifts and collision or error evaluations as well as in a Prioritäfs structure , (In other words, information from the vector fields is evaluated using priority structures, which in turn controls the vector fields.)
  • the priority structure initially includes case distinctions about which rank is a (primary) accepted input element. A multi-level (basically changeable) ranking of inputs @ f.0 0. (®teo virtual keys) is assumed:
  • Eingibe-EJemen ⁇ influence many, almost all or even all other movable input elements of the system (especially all input elements of a particular hand).
  • Second-level input elements affect a group of input elements (belonging to the same finger) of a system.
  • Input elements of "second rank” are input elements (eg "Q”"W”.,”X” S , C "(7) in the rows immediately adjacent to the basic row
  • the vertical displacement of a second-rank element should also shift a ordered element to obtain the distances between the elements.
  • this primary vector results in: a) the position of this element is significantly changed in terms of the vector, which is a change (secondary vector) compared to the position of the vector
  • each horizontal and vertical change may be sized to approximately maintain the Streek direction for the associated finger.
  • Fourth-rank input elements are on the one hand dependent in their position and boundary on adjacent higher-order elements and on the other hand are fixed at the edges of the input surface, so they move with certain adjacent higher-order elements and can change their size or shape (For example, special and control keys such as space, shift, or return.)
  • vector components in the x-direction of the input surface are processed differently and treated differently than vector components in the y-direction of the input surface.
  • the downgrading of the rank of an input element also means that in its cross-linking the mediated evaluation of the relevance or reliability is reduced and, in particular, the influence is already reduced within said priority structure.
  • Approximations of the input area with hand surfaces or fingers - the identity of the two, three, four or five simultaneously placed fingers can be determined.
  • the method also recognizes this as an initialization or as a calibrated rest position and calculates from this primary vector field in the sense of the priority structure a secondary vector field for the input elements of the corresponding hand,
  • Said primary vector (or said vectors of the primary vector field) may be first multiplied by a factor F-Reievance, which results from a function, for subsequent calculation of secondary vectors Evaluation of e ev nz or ZuveHässigkeüt (the change described by the vector), this function is dependent on the - can be described as a number or as a vector - distance from the ideal center of - a respective vector associated - input element (virtual Press in the middle). This "relevance or reliability function" should eventually become smaller for increasing distances from the ideal center. (See FIGURE 2)
  • Input area means each point of the input area is assigned a value or a factor).
  • Said function can also be called a vector
  • reliability function and potential can in particular of a (virtual or visually displayed) form of the respective input element
  • the touch of the virtual key corresponds to a higher relevance and reliability than the touching of the background, - said function can also consist of one or more jump functions.
  • a high reliability potential ie a high relevance and a reliable reproducibility of the identified position relative to the ideal center of the key, can be used in this calculation step in e.g. represented by a factor F-relevance - 1, 0, which is e.g. at a touch near the ideal middle of the key
  • this method initially also suggests an increasing shift (secondary vector field shift and high factor); at a certain distance, it loses
  • Contour model or height jis ⁇ can be represented or approximated.
  • it can be visually captured by the user and shows e.g. Grayscale or color graded areas or a representation with optical effects such as light and shadow gradients on a curvature or reflections of a more or less smooth (virtual) surface.
  • Other factors, functional values, potential values or evaluations can also be displayed in this way.
  • a crossover of the input elements consists first of all in the propagation (originally triggered by primary vectors) of a propagation memory and secondly in information about vectorially (by means of vectors) writable displacements which are checked and evaluated in the relative planned position and insofar, there are tests of the possible collision of virtual keys or computational descriptions thereof.
  • Cross-linking therefore means that neighboring, in particular respectively adjacent, elements (or elements linked in a relevant manner via the priority structure) are networked with one another (this is, so to speak, a vector-field-controlled vectoring). So it's not about just moving the array of input elements as a whole or scaling them as a whole. It's not about moving them as a whole as a result of statistical data, or simply moving individual keys according to statistics. But it is about changing the behavior of certain groups or clusters of input elements in their arrangement and to realize selected guideworks.
  • the complex, non-linear displacements, deformations, distortions of the array, and associated ratings require the description as a multidimensional vector field.
  • a multi-dimensional vector field (or a corresponding potential field) can therefore include evaluations such as, in particular, error messages or error evaluations.
  • the error messages or error evaluations of a respective input element may be sent to other elements - e.g. with the inclusion of translation factors - are passed on, in particular to selected directly adjacent elements. Or, depending on the rank of the input element within the networked system, it can be passed on to further input elements in the sense of the priority structure (or of the priority field). The system of input elements reacts to this with changed behavior if necessary,
  • a cross-linking of input elements consists in the "propagation of a displacement intention" triggered by a primary vector, ie in a “currently planned displacement", which is to be named as a secondary vector starting from the ideal center of an input element ( or depending on the case distinction of the priority structure is concerned with an extensive secondary vector field with displacement intentions ⁇ .
  • Dissonance or stress characteristics can be determined in various ways. In particular, it deals with error messages or error risk assessments in the primary vector field to detect collisions of virtual keys in the
  • a dissonance or stress characteristic can be determined from differences between planned secondary and executed tertiary displacement or from too small or too large ones Distances between the elements or too large displacements of individual elements compared to the other elements
  • a general stress factor of the system can be calculated If the dissonance or stress values are too high, the user can be asked to intervene or the process will react better independently, eg by changing factors of the system.
  • Co-ordination checks may compute factors and scores that describe an overall score of the input element system ,
  • the optimization should stress factors, dissonance factors, etc.
  • the actually used positions of the input elements may differ from the visually displayed positions of the input elements, in particular in order to avoid visual distractions due to strong shifts or irregularities. For this (or for these deviations), a separate calculation of stress characteristics within the vector fields can be made and linked to the priority structure: In particular, this has a higher relevance to the input elements of the first rank for the visual representation (of the total System of input elements) to » these should show as accurately as possible the actually used position,
  • the secondary vector field is calculated in particular via said field of priority structures.
  • error messages, error-risk evaluations, reliability assessments, collision avoidances, collision evaluations or dissonance or stress characteristics is generally possible as a field of values which can be represented as respective (vector or) the (primary or in particular secondary or possibly tertiary) e ox-Ef adds further dimensions or converts the vector field.
  • a vector field linked to a potential field eg, a potential field of error-risk evaluations or of reliability potential or of trend potential
  • results eg in the case of scalar multiplication
  • a vector field gradient describes the change of a vector field and is itself a vector field, so in the secondary vector field different types of 0
  • Simplified optimization is to be calculated by interrogating selected, representative changes (or slopes / derivatives / gradients) of the values (or vectors or vector field values), in particular approximately between selected input elements of the first rank and selected input elements second Ranges (ie that is simplified compared to the elaborate Calculation of a differential calibration system).
  • the methods of variational calculation for example according to Runge-Kutta or Galerkin, can be simplified and broken down to shortened queries, guarantor methods or comparative calculations.
  • a differential system can describe a system or an arrangement of interconnected connected quantities or elements. Procedures of the V nl I t ⁇ MOE can then determine an optimized solution as a calculated function or as a set of specific characteristic values.
  • the arrangement of the input elements can be regarded as a system.
  • two functions can be attributed to each input element, e.g. the respective coordinates of the ideal center of an input element serve as variables, each linked in a variety of ways to the other variables and features of the system.
  • functional curves such as those described above for evaluating the relevance or reliability potential depending on the distance of activation from the ideal center of the key. Certain variables thus depend on each other, e.g. Calculations of subordinated positions
  • the DGL system may include equations including error ratings, preference factors, and the like. describe.
  • the minimization of an overall stress factor can also be the goal of the variational calculation or the minimization of selected, special stress factors.
  • Weightings, preferences, linking factors can change automatically. For example, due to the increased stress factors of a particular area, such as the little finger buttons, the follow-up links can be made smaller, for example because of problems inherent in the buttons of the "ring finger.” In such cases, the system should be flexible and respond to it, so a DGL system is a comprehensive form of description, allowing for selected aspects or selected groupings of elements to be taken into account. This creates an extensive DGL system. - Methods of variational calculus generally query differences and slopes within a vector field, so we investigate Vetox r F drol! AiI @ nfen., In order to finally determine a function or its enn-values as an optimized solution. So it is also about evaluating mathematically multi-dimensional gradients, expected with potential / possible or intended / planned differences and eg
  • This approach can also be limited to a certain part of the elements by applying other factors to certain elements: specific self-correction of the factors.
  • a self-control of the system uses automatic detection of problem zones and is called automatic change of the calculation processes.
  • the recognition of problems with individual input elements for example due to increased error messages, stress or dissonance values or locally reduced relevance values, leads to the automatic change of the factors or evaluation characteristics used in the method.
  • the self-control can in particular depending on input elements
  • the input surface may also be areas which initially do not act as a contact-sensitive or proximity-sensitive input surface, but whose contact or approach can be recognized in other ways, in particular with optics or structure-borne sound (for example glass panes, table surfaces). It can be used cameras. Or even an "imaginary" surface can be used by means of optical processes by means of gestural movements in the air, which is only a virtual surface,
  • the method for operating as a computer input device is on the one hand characterized in that said input elements are arranged on the touch-sensitive surface of the steering wheel (or of a steering wheel segment), ie are distributed in three dimensions. That The tangible surfaces of the steering wheel rim serve as input surfaces. - The steering wheel works
  • the method in the steering wheel is characterized in that except the fingertips, the touch or approximations by other areas of the fingers or the hand are included in the process;
  • the contact surfaces of the fingers can be used to operate the input surface with.
  • She and other palms also provide important information for recognizing the positions of the hand and fingers. Touching or approaching even small, fragmented areas are possible in particular by
  • first a first "level” includes certain preset accepted actuations and gestural controls
  • a Jdotstate Stroktyi "(more precisely Jdentity Assignment Structure) comprises certain decisions about identity assignments for the fingers which within certain (default or recognized) usage categories, the processing of the
  • Touching or approximating facilitates: Certain identity assignments or a coordinated interplay of harm or respect for identity a finger active in each case by typing (in particular by double-clicking or other operations as well as gestural controls) omits unnecessary recognition processes, as appropriate, and makes an effective allocation to the characters then transmitted by the control unit. This can be dependent (not only on the usage category but also) on the currently valid level (see below) or can be used exactly to control the levels.
  • a single small touched area is interpreted as touching an index finger when there are no other touches nearby, in particular a double click in the first level is interpreted as a double click of the index finger (if it is not identified as another finger, such as a thumb) ,
  • Two small touched surfaces are interpreted as two adjacent fingers, if there are no other touches nearby, as an index finger and middle finger.
  • a thumb tip is identifiable, e.g. performs a gestural move (see below).
  • the first level with only a few accepted actuations or gestural controls, individual direct controls (in particular for the vehicle, for example, Femlicht) and the selection and activation of the areas of the second level - such as Navigation, radio, telephone, infotainmeni media player, etc. - possible.
  • individual direct controls in particular for the vehicle, for example, Femlicht
  • the selection and activation of the areas of the second level - such as Navigation, radio, telephone, infotainmeni media player, etc. - possible.
  • the general opening of the interaction can be agreed upon, for example, by simultaneous double-clicking of both thumbs (because it is very unlikely that this would happen with the
  • the first level only certain individual usage categories or modes of operation are accepted (in particular, double-clicking with a certain number of fingers), which on the one hand switch direct (vehicle) functions (eg double-click with one finger of the right hand activates the direction indicator on the right) or on the other hand activate or open the areas of the next level (eg double-clicking with two fingers of the right hand opens the navigation, double-clicking with three fingers of the right hand opens the phone, etc.).
  • direct (vehicle) functions eg double-click with one finger of the right hand activates the direction indicator on the right
  • the other hand activate or open the areas of the next level (eg double-clicking with two fingers of the right hand opens the navigation, double-clicking with three fingers of the right hand opens the phone, etc.).
  • more comprehensive, more varied usage categories or modes of operation are accepted (eg typing with fingers identified as middle finger, ring finger, little finger and various gestures, eg for telephone calls, station selection or volume control.) For example, a double-click with four fingers left hand opens the third level); In activated dntten .
  • Leyei (which can also be activated from the first level) co-ordinates the input area operations with a display (eg character input with cursor movement & clicking in displayed keyboard) that can use menu structures (eg to search in Lists) and in particular in the sense of the "10-finger display integration" described below can work.
  • the second level could optionally always be open or available.
  • a suitable priority structure can be selected, if necessary.
  • Cross links may be constructed for the steering wheel, in particular from the index finger and the thumb (including finger bearing surfaces) and also utilize the palm of the hand as a high priority reference surface: the index finger and thumb input elements (optionally including finger input elements Pads) should be assigned the first rank and also - depending on the categorization - also palms (like thumb root, finger root, palm), even if they do not act as active input elements of the procedure, but only as "passive" input pads. Elements are included in the process, ie, even without a switching function, their influence on the arrangement of the input elements is taken into account as first-ranking (or other rank),
  • Steering wheel only partially grasping the steering wheel or a teiiwise touching by hand due to circumstantial evidence and certain e.g. analyzed by pattern recognition of detected faces or by additional information about approximations or by additional optical methods yet and be included in the process. So three-dimensional changes in the relation of hand or fingers to the input surface (as opposed to the flat hang up) should be recognized, categorized, analyzed and taken into account. In particular, it is important in the steering wheel to identify fingers, phalanges, the areas of the palm of the hand where the fingers connect (thumb root, finger roots) and recognize the directions of the palms and their margins and give them some priority (even if they are not needed for input).
  • the priority structure therefore contains a different definition and order of precedence of input elements due to other possible categories of gripping variants and case distinctions, depending on the use. Again, you can
  • First-order input elements affect many or even all input elements of a respective hand, second-order input elements influence a group of input elements, third-level input elements have none, or only one or only individual adjacent input elements
  • input elements of the fourth rank can only be influenced by other input elements.
  • Passive input elements may be taken into account, which are generally not necessarily used to actuate an input (e.g., associated with palms or finger roots) but still have an impact on the priority structure.
  • the arrays of input elements may comprise simple switches, various keyboards, and selectable arrays having specific clusters and neighborhood relationships, depending on the predetermined or recognized building block code.
  • Telephone keypad a number of lined-up keys or individual virtual keys in certain relation to fingertips or palms, alphanumeric
  • the PrioH ferS rw reo Establish cross-connections within the array of related input elements in various variants (and possibly update them as a "secondary" or “tertiary” vector field).
  • the sliding of a fingertip on the input surface is to be interpreted as (a) the "primary” vector and finally (b) as the shifting of the input element located under the fingertip This makes it possible to determine the system of input elements in the updated positions.
  • the input elements can be actuated, but also moved by gestures or redefined at a new position, e.g. by free typing without prior contact with the input surface, Such shifting or redetermining of input elements corresponds to a gestural control for the regulation of
  • the application on the steering wheel can therefore also contain gestural controls.
  • gestural controls it is possible within the methods described above, e.g. starting from said, respectively recognized and defined input elements then execute a gestural control. Or a touch with subsequent
  • Movement is interpreted as a shift from (possibly redefined) input elements.
  • the use of some "gestures” leads to a considerable shift of input elements (even though many of the below-mentioned gestural controls on the steering wheel are possible regardless of the method described here, the integration into the method described above has advantages such as increased reliability and so on after a "gesture” the interlinked input elements are immediately in recognized, defined position.)
  • Some of the gestural controls mentioned here are only possible due to the special shape of the steering wheel.
  • Gesture controls on the steering wheel are for example:
  • Scrolling or starting on the side of the steering wheel can then cause vertical scrolling.
  • finely resolved cursor controls are possible. It is also possible to previously mark an area between two positions by two attached hands, which are considered minimum and maximum scaling and then to push within this area. Or the pushing with one hand or their fingers can also be carried out starting from a firmly held other hand or their fingers. This can distinguish this gesture from other touches.
  • Input surface by each one of the four (or five) identifiable fingers of the Unken's hand or the four (or five) identifiable fingers of the right hand are each assigned four (or five) visible switching options on the left and four (or five) visible switching options on the right in a display. So, for example, the operation by the left index finger triggers the switching option or control function, which is shown in the upper left of the display as one of four options. The other options associated with the left fingers are shown underneath on the left edge of the display.
  • switching options should be displayed on the left and on the right edge of the display. This allows a direct operation of eight (or more) switching options, even without taking your hand off the steering wheel, out of a grip position, without grasping. (FIGURE 5)
  • This analogy may also include other palms or manipulations, such as hand-pushing or gestural controls, particularly pushing, e.g. the finger-pointing option can be indicated by an arrow in the display, which describes the corresponding currently available switching option and starts where the option for (simple) operation with the index finger is shown.
  • the input elements or possible gestural controls assigned to the respective palms or fingers form a geometric arrangement and are represented in a display as characters or switching options to be activated therewith in such a way that a (partial geometric) analogy between the two
  • the geometric arrangement of the palms or, the finger is repeated in the geometric arrangement of the corresponding input elements or characters (or options to be activated) analogously or in optically detectable aspects, at least in the order and possibly in a further dimension.
  • different levels as explained above as "levels" of respectively possible characters or switching options or usage categories structure the respectively accepted hand activities (or usage categories) and are coordinated with the use of the display.
  • the smoking category here is (essentially) four input elements under the fingertips of one hand (as strung-up tactile zones), see below for their "four-finger priority structure.”
  • operations on stretched fingers For example, four times 4 - 18 switching options are possible, and options of gestural pushing (of input elements) may be possible.
  • the structure should start from the positions of the extended fingers (index finger and middle finger).
  • primary vectors of each activated » activated input elements
  • influence factors such as F relevance depending on the" relevance function
  • Vjer-Filler-Priority For the use category of four input elements under the fingertips of a hand (as simple tactile zones), in particular, a "Vjer-Filler-Priority" structure is meaningful, which has a maximum influence on the input elements under the index finger and the middle finger the other input elements provides.
  • Actuation of the input elements under ring finger and small finger is in this Priority structure given only with small influence factor (or the little finger should have little influence). ⁇
  • assigning "passive" input elements The "primary" vectors of these input elements provide important clues to the hand position and hand position or gripping posture and should have an influence within the four-finger "Passive” means here that these input elements are not necessarily used for actuations (in some cases they are also used for actuations.)
  • Passive means here that these input elements are not necessarily used for actuations (in some cases they are also used for actuations.)
  • these input elements are redetermined and make it possible to calculate the other input elements on the basis of empirical values for hand geometry -
  • the additional possibility of pushing with thumb tips on the input surface should provide the thumb tip with a respective input element assign that is then moved gesturally.
  • Said methods may be controlled by a corresponding computer program comprising computer program code which, when executed by a data processing system, enables the data processing system to execute the methods.
  • the computer program code with computer-executable instructions for carrying out the methods may be stored on a computer readable medium or may be available via data networks,
  • FIG. 1 shows a part of the input elements of a keyboard with the operation of a second-level input element deviating from the middle of the key, represented as "primary 1 vector (black arrow) and the number calculated therefrom
  • FIG. 2 shows the same as FIG. 1 supplemented by an exemplary, typical function profile for the factor F relevance as a function of the distance of the contact to the ideal middle of the key.
  • FIG. 3 shows a part of the input elements of a keyboard with the operation of a third-level input element deviating from the middle of the key, shown as a "primary" vector (black arrow) and “secondary” vectors (white arrows) calculated therefrom for the purposes of FIG Priority structure influenced input elements.
  • FIG. 4 shows a part of the input elements of a keyboard with the operation of a first-order input element deviating from the middle of the key, represented as a "primary" vector (black arrow) and “secondary” vectors (white arrows) calculated therefrom for the plurality the priority structure influenced input elements, where there are collision problems at the top.
  • FIG. 5 shows by way of example a steering wheel with the fingers respectively assigned momentarily valid input elements for activating 8 options, which are shown analogously in the display and possible gestural controls by the thumbs (hatched and black arrows) for scrolling the display representation and the cursor -Control.

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Abstract

Die Feld-Analysen für flexible Computer-Eingaben sind Verfahren zur Analyse von Berührungs- oder Multi-Touch-Ereignissen, insbesondere um ein System von Eingabe-Elementen zu aktualisieren, z.B. die Anordnung virtueller Tasten oder Tast-Zonen oder Systeme der Gestik. Der Eingabefläche wird ein Feld von Vektoren zugeschrieben, das auch Potential-Werte bzw. Bewertungs-Faktoren umfassen kann. Eine Abfolge und Vernetzung von Verfahrensschritten umfasst die Auswertung dieser Daten, bereitet sie in Feldern auf, die Verschiebungen der Eingabe-Elemente benennen und kombinierbar sind mit Bewertungen und Fallunterscheidungen. Es werden Quervernetzungen berücksichtigt, die je nach Gebrauchs-Kategorie entsprechende Prioritäts-Strukturen beinhalten. Hierdurch sind Optimierungen möglich. Insbesondere beim berührungsempfindlichen Lenkrad bezieht das Verfahren bestimmte Hand- oder Finger-Flächen (etwa durch Muster-Erkennung) sowie Kategorien des Greifens oder Berührens ein; gestische Steuerungen („Gesture") und eine abgestimmte Display-Nutzung sind möglich.

Description

Bei anpassungsfähigen Tastaturen - wie Tastaturen auf Touch-Screens oder andere in ihrer Position oder Form variable Schaltflächen {„Eingabe-Elemente") auf berührungsempfindlichen Oberflächen - stellt sich die Frage, in welcher Weise die Abweichung der ausgeführten Berührung (oder Annäherung) gegenüber der jeweils momentan gültigen„idealen" Position (eines„Eingabe-Elements") zu bewerten ist: Soll die jeweils erkannte Differenz tafsächlich direkt als Veränderung übernommen werden? Soll sie nur als Ausreißer gewertet werden? Öder soll sie sogar weitergehenden Einfluss auf die gesamte Anordnung haben? - Möglichkeiten dazu werden hier vorgeschlagen zur Erkennung, Analyse und Bewertung von Touch- Ereignissen (also Berührungen oder bestimmte Annäherungen) und deren
Einbeziehung in die aktualisierte Berechnung eines Systems von Eingabe-Elementen (also insbesondere Neuberechnung der Anordnung virtueller Tasten).
Es lassen sich auswerfbare Daten bestimmen (A) aufgrund einer Multi-Touoh- Eingabe, also durch simultane Berührung (oder Annäherung) mehrerer Hand- oder Finger-Flächen oder (B) aufgrund von in zeitlicher Folge ausgeführten einzelnen Berührungen (oder Annäherungen) oder aufgrund der Kombination von (A) und (B).
Einem jeweiligen Eingabeflächenbereich. der vereinfacht gesagt auch als Eingabe- Element wie eine virtuelle Taste dienen kann und der insbesondere durch eine momentane ideale Tasfenmitte darstellbar ist, - oder optional auch jedem Punkt der Eingabefläche ~ wird ein jeweiliger Vektor zugeschrieben, der mindestens zwei Dimensionen umfasst (der auch eine dritte bzw, räumliche Dimension umfassen kann), wodurch insbesondere beabsichtigte oder schließlich auszuführende
Verschiebungen (des jeweiligen Eingabe-Elements) beschrieben werden. Darüber hinaus kann ein solcher jeweiliger Vektor auch Potential-Werte oder Bewertungs- Potential-Werte oder Bewertungs-Kenn-Werte umfassen. Damit ist der
Eingabefläche (zumindest) ein momentan gültiges multi-dimensionales F&ld von Vektoren zuzuschreiben, das gegebenenfalls auch Potential-Werte umfasst. insgesamt ist das hier erläuterte Verfahren gekennzeichnet durch eine Abfolge und Vernetzung von Verfahrensschritten, die umfassen; Feld-Analysen
(d.h. Sammlung und Bewertung multi-dimensionaier Daten der betätigten
Eingabeflächenbereiche, aufbereitet in drei Arten von Vektor-Feldern („primär, sekundär, tertiär"), die jeweils Daten über Verschiebungs-Vektoren für die Eingabe- Elemente enthalten und kombinierbar sind mit diversen Bewertungen, die ebenfalls als Felder dargestellt werden können) kombiniert mit Quervemetzongen, die von einem - je nach Kategorie des Gebrauchs - angenommenem Feld Lyon .riorSiäte- Si ktyr.f.0 für die Eingabe-Elemente gesteuert werden, Die Eingabe-Elemente entsprechen virtuellen Tasten oder Tast-Zonen, die momentan bestimmten
Eingabeflächenbereichen zugeordnet sind.
In anderen Worten ist das ein Verfahren zum Betreiben eines Computer- Eingabegeräts, mit einer berührungsempfindlichen oder annäherungsempfindlichen, eine Vielzahi von Eingabeflächenbereichen oder Annäherungsbereichen
aufweisenden Eingabefläche und einer Steuereinheit, die mit der Eingabefläche gekoppelt ist, wobei jeweils ein Zeichen, insbesondere ein Buchstabe, eine Zahl oder ein sonstiges Steuerzeichen einem bestimmten Eingabefiächenbereich oder
Annäherungsbereich zugeordnet ist und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von Eingabe-Elementen repräsentiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente erkannt und als
mindestens ein jeweiliger Vektor -„primärer Vektor" - oder als Feld von Vektoren
Figure imgf000004_0001
- beschrieben werden und in einem ersten Verfahrensschritt analysiert und bewertet werden,
und damit zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren - ,$®kuMäi?§ß...M§M®/i §M"
- beschriebene jeweilige Verschiebungen der Eingabe-Elemente berechnet werden, der Eingabefläche oder den besagten, jeweiligen Eingabe-Elementen
zugeschriebenen Vektoren mindestens ein jeweiliger weiterer Wert oder ein weiteres Feld, insbesondere ein Potential-Feld oder Vektor-Feld, zugeschrieben wird, das Analysen oder Bewertungen oder Schlussfolgerungen repräsentiert
und eine Prioritäts-Struktur zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt wird, um nach weiteren Analysen, Bewertungen und Optimierungen daraus in einem weiteren Verfahrensschritt die optimierten,
als Vektor-Feld ~ j Mi!W iMkMi ' ~ beschreibbaren Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente tatsächlich auszuführen. Das heißt, es sind aufgrund der Berührungen oder Annäherungen optimierte, komplexe Veränderungen der Anordnung von Eingabe-Elementen zu berechnen. Das Verfahren kombiniert Feld-Analysen und Prioritäts-Strukturen, beobachtet eine Vekfor-Cluster-Quervernetzung von Eingabe-Elementen (also bestimmte Cluster bzw. Gruppen von Eingabe-Elementen werden über verschiedene Dimensionen der zugeordneten Vektoren miteinander quer-vernetzt bzw, verknüpft) und ermöglicht Vektor-Feld-Trend-Analysen (also Trends der Verschiebungen oder Bewertungen werden im Vektor-Feld beschrieben).
Verknüpfungen, Kopplungsfaktoren und Bewertungen werden je nach zunächst als getroffen geltendem Element ausgeführt und die Quervernetzungen der„Cluster" von Eingabe-Elementen folgen bestimmten Prioritäts-Regein (Vektor-Feld-Ciuster- Analyse mit spezifischer Quervernetzung mit Prioritäfs-Struktur).
Im Einzelnen:
Die Büngabefliche besteht aus einer Vielzahl von Eingabeflächenbereichen bzw. Annäherungsbereichen (z.B. kapazitive Messungen, Infrarot-Sensoren oder Kamera- Auswertungen erlauben das Erkennen von Annäherungen). Die Eingabefläche ist z.B. ein ulti-Touch-Screen, Teil eines mobilen Gerätes zur Daten-Kommunikation (z.B.„Smart-Phone", mobiler Computer) oder ein berührungsempfindliches Lenkrad. Eingegeben wird insbesondere ein Satz von Zeichen, z.B. Buchstaben, Zahlen oder sonstige Steuerzeichen oder Signale. Ein Zeichen ist jeweils einem bestimmten dafür momentan gültigen Eingabeflächenbereich oder Annäherungsbereich zugeordnet und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von Eingabe- ® ©.öif n repräsentiert, Die Eingabe-Elemente innerhalb des Systems von
Eingabe-Elementen bilden eine wählbare Anordnung mit spezifischen
Nachbarschafts-Beziehungen (insbesondere eine Computer-Tastatur oder Telefon- Tastatur oder in einer Reihe angeordnete Tasten oder andere Anordnungen einzelner virtueiler Tasten in bestimmter Relation zu den Fingerspitzen oder
Handflächen). Den spezifischen Nachbarschafts-Beziehungen innerhalb der
Anordnung entspricht eine Vielzahl möglicher Verknüpfungen, Querverknüpfungen, Quervernetzungen als Informationen über geplante Verschiebungen und
Bewertungen, die zur Koordinierung und optimierten Berechnung von Verschiebungen genutzt werden können, Jedes Eingabe-Element kann eine Form und eine ideale Mitte repräsentieren (entspricht virtueller Taste mit einer idealen Tastenmitte) und kann visuell dargestellt werden.
Mit den Daten über Eingaben und Anordnungen von Eingabe-Elementen wird eine Abfolge von Feld-Analysen durchgeführt.
Eine Berührung (oder gegebenenfalls eine Annäherung, die bestimmte Kriterien erfüllt, um als Aktivierung gewertet zu werden) wird zunächst einem (im allgemeinen aufgrund kleinster Distanz) nahen Eingabe-Element zugewiesen. Die Berührung (oder Annäherung) ist mit ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Position des entsprechenden Eingabe-Elements (bzw. seiner idealen Mitte) als Vektor beschreibbar. - Im Falle mehrerer simultaner Berührungen (oder Annäherungen) bzw, im Falle der Auswertung mehrerer innerhalb eines bestimmten Zeitraums berücksichtigter Berührungen (oder Annäherungen) sind die jeweiligen
Abweichungen relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente als Feld von Vektoren beschreibbar; ,,PÖ lii®s^©ktor^^'',
Mit der„primär" aufgrund von Berührungen (oder Annäherungen) festgestellten Veränderung der Hand- bzw. Finger-Positionen wird zunächst einmal eine
„sekundäre" Veränderung der Anordnung von Eingabe-Elementen versuchsweise berechnet: Die Berührungen (oder Annäherungen) der Eingabefläche werden in ersten Verfahrensschritten analysiert und bewertet. Damit werden zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren beschreibbare Verschiebungen der Eingabe- Elemente berechnet:„Sekundäres Vektor-Feld".
Ein Vektor-Feld weist jedem Eingabe-Element einen jeweiligen Vektor zu.
(Es kann grundsätzlich auch jedem Punkt der Eingabefläche ein solcher Vektor zugewiesen werden. Es kann auch mit einer Auswahl wichtiger« den Vorgang treffend darstellender Eingabe-Elemente gearbeitet werden.)
Zudem werden der Eingabefläche oder besagten Vektor-Feldern weitere Felder zugeschrieben, insbesondere Potential-Felder oder Vektor-Felder, die durch kennzeichnende Werte, Potential-Werte, Faktoren oder Vektoren bestimmte
An l sen, Bewertungen (etwa von Relevanz, Zuverlässigkeit oder Problemen), Korrekturen oder Schlüssfolgerungen repräsentieren. Diese können in bestimmten Schritten des Verfahrens mittels Faktoren einbezogen werden.
Zudem werden den Eingabe-Elementen (und damit möglicherweise auch den Vektor- Feldern) Prioritäts-Strykturen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen zugewiesen, die - je nach Kategorie der Berührung bzw. Nutzung - dann
Fallunterscheidungen (je nach primärer Aktivierung) und Rangfolgen mit
ausgewählten Berechnungsfaktoren verknüpfen. (Genauer siehe unten)
Aufgrund der - je nach Kategorie der Berührung bzw, Nutzung - geometrischen Anordnung des Systems von Eingabe-Elementen bestehen in Verbindung mit dem konkreten Gebrauch der Eingabe (z.B. als Tastatur, als Schaltzonen auf einem Lenkrad) bestimmte Nachbarschaften, Cluster, Gruppierungen (etwa je nach Bezug zu einem jeweiligen Finger) und Quervernetzungen verschiedener Aspekte. Solche Zusammenhänge
Figure imgf000007_0001
lassen sich auch innerhalb von Vektor- Feldern darstellen und berechnen.
Nach weiteren Analysen, Bewertungen und Optimierungen lassen sich dann in einem weiteren Verfahrensschritt die optimierten, als s rt!|res Vektor-Eeld" beschriebenen Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente tatsächlich ausführen. (Theoretisch können noch weitere Sätze von Schritten folgen, um eine höhere Optimierung zu erreichen: iteratives Vorgehen).
Zudem kann es - insbesondere im Fall der Nutzung eines Lenkrads - sinnvoll sein, ein („primäres") Han^-Vektor-Feld. zy erstellen und in das Verfahren einzubeziehen: Aus verfügbaren Informationen (z.B. durch Veränderungen eines kapazitiven Feldes und ustererkennung) zur dreidimensionalen Position der Hand gegenüber der Eingabefläche beschreiben Vektoren hier jeweils die Veränderung eines idealisierten Punktes der Hand- oder Finger-Fläche. Das sind über die Fingerspitzen hinaus z.B. die Bereiche der Handinnenfläche, wo die Finger anschließen (Daumen-Wurzeln, Finger-Wurzeln) und Randpunkte der Handinnenflächen, Das heißt jeder Hand- Vektor greift im dreidimensionalen Raum über der Eingabefläche an bestimmten Punkten der Hand an und weist in Richtung der momentanen Veränderung. Eine genaue Beschreibung kann zudem möglich sein, indem z.B. auch Hand- bzw. Finger- Gelenke mit jeweiligen Winkeln in ihrer Verknüpfung mit dem Hand-Vektor-Feld dargestellt werden. Das besagte gesamte„primäre" Vektor-Feld kann auch über dieses Hand-Vektor-Feld beeinffusst oder kontrolliert werden. Also z.B. die Identität eines tippenden Fingers ist hierüber bestimmbar, womit das„primäre" Vektor-Feld sicherer zu berechnen ist. - (Zudem können bestimmten Hand- oder Finger- Bereichen über ein Hand-Potential-Feld jeweilige Einfluss-Faktoren als Beschreibung deren jeweiliger Relevanz bei der Erkennung von Handhaltungen zugewiesen werden.) in der Analyse eines Vektor-Felds geht es wesentlich um die Berücksichtigung von Quervemetzungen verschiedener Art, insbesondere um das Erkennen von
Veränderungen innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente und innerhalb von
Gruppen („Cluster") der Eingabe-Elemente, also um eine Vektor-Cluster- Quervernetzung, die zudem verknüpft ist mit einer PrioriöteTStru yi ^nd mit mindestens einem weiteren Feld, das weitere Bewertungen (wie die der Relevanz eines primären Vektors) repräsentiert. Die so jeweils analysierten Gruppen („Cluster") der Eingabe-Elemente können unterschiedlich gewählt werden, so dass auch Trends von Teil-Feldern oder von besonders gewichteten Clustern erkannt werden
(„Vektoren-Gluster-Analyse").
Mit anderen Worten: in das (primäre oder sekundäre oder tertiäre) Vektorfeld ist das Feld einer Prioritäfs- Struktur integriert: Einem jeweiligen Eingabe-Elemente ist ein (primärer oder sekundärer oder tertiärer) Vektor zuzuordnen, der mit den Vektoren der anderen Eingabe-Elemente zusammenhängt und zwar über ein nach Kategorien von Greif- Varianten (im Fall des Lenkrads), nach Prioritäten, Fallunterscheidungen und wählbaren Faktoren zu berechnendes Netzwerk von Verknüpfungen, das insofern als Feld darstellbar ist.
Die Eingabe-Elemente bilden also ein System, sind untereinander vernetzt und zwar hinsichtlich von Informationen über vektorieil (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen und hinsichtlich von Bewertungen (insbesondere über Kollisionen virtueller Tasten oder Fehler) und auch hinsichtlich einer Prioritäts-Struktur, Je nach Anwendung oder erkannter ategorisierung können system-typische Prioritäts- Strukturen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt werden. Aus besagtem primären Vektor oder besagtem primären Vektor-Feld wird über eine Kombination aus Feld-Analysen und Prioritäts-Strukturen, die Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten Eingabe-Elementen beinhalten, Rangfolgen und jeweilige Verknüpfungen oder Guervernetzungen zwischen den unterschiedlichen Eingabe- Elementen beschreiben, das besagte geplante sekundäre Vektor-Feld berechnet.
Das primäre Vektor-Feld wird also nach Analysen und Bewertungen - insbesondere nach Verknüpfungen irn Sinne der Prioritäts-Struktur ~ umgerechnet und an das sekundäre ¥ektor-Fe!d weitergegeben. Die Priorjtäts- y yr beinhaltet also eine vernetzte Struktur über die Art der Weitergabe einer primären Verschiebung mittels vorher zur Einstellung des System-Verhaltens gewählter Faktoren. Die Prioritäts-Struktur benutzt - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor-Feld und insbesondere abhängig von weiteren Failunterscheidungen - einen Satz wählbarer Faktoren, wobei diese Faktoren zur Berechnung des geplanten sekundärem Vektor-Feldes dienen und damit das Verhalten des Systems von Eingabe-Elementen steuern.
Die Prioritäts-Struktur trifft Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten Eingabe- Elementen und deren Rang innerhalb des Systems von Eingabe-Elementen. Sie gibt einen primären Vektor in abgestufter Weise als Feld von Vektoren an das sekundäre Vektor-Feid weiter, je nach erkannten Fallunterscheidungen, Rangfolgen und zuvor eingestellten Faktoren und je nach zutreffender Verknüpfung zwischen den
Elementen.
Die Prlor fe-Stoktur beinhaltet also Failunterscheidungen, Rangfolgen, Aussagen und mathematische Verknüpfungen, die sich auf das Feld von Eingabe-Elementen und auf das Feld von Vektoren beziehen und insofern selbst als Feld beschreibbar ist. Je nach Anwendungsfall bzw. Gebrauchs-Kategorie relevante
Querverknüpfungen (über Verschiebungen oder auch über Informationen und Bewertungen, die insbesondere als Vektorfeld oder als Potential-Feld beschreibbar sind) zwischen den Elementen lassen sich innerhalb des Feldes von Prioritäts- Strukturen berücksichtigen. (Grundsätzlich kann ein Feld von Prioritäts-Strukturen auch in der Berechnung vom sekundären zum tertiären Vektorfeld genutzt werden.)
Voreingestellte oder zu erkennende Gebraiishs- ategonen - z.B. beim Lenkrad oder auf anderen Eingabeflächen - sind insbesondere einfache Schalter, diverse Tastaturen und wählbare Anordnungen mit spezifischen Clustern und Nachbarschafts-Beziehungen: Telefon-Tastatur, eine Anzahl aufgereihter Tasten oder einzelne virtuelle Tasten in bestimmter Relation zu Fingerspitzen oder
Handflächen, alphanumerische Tastatur und gestische Steuerungen. Insofern sind jeweilige Fr ritäts-Striiktiiresi und Quervemetzursgen innerhalb der Anordnung aufeinander bezogener Eingabe-Elemente in diversen Varlanten aufzubauen.
Im konkreten Gebrauch werden tippendes Betätigen von Eingabe-Elementen und Gestik, also gestisches Verschieben von Eingabe-Elementen durchaus kurz nach einander ausgeführt. Es stellt sich daher einerseits die Aufgabe, die jeweilige
Gebrauchs-Kategorie zu erkennen, was in Abstimmung mit dem Erkennen und Protokollieren der jeweils aktuellen Handhabung geschieht und andererseits das System der Eingabe-Elemente in ihren Positionen zu aktualisieren. Bestimmte Gebrauchsweisen also Gebrauchs-Kategorien und Handhaltungs-Kategorien sollten hierzu als Fallunterscheidungen in den Algorithmen berücksichtigt sein,
Mit anderen Worten:
Für den Verfahrensschritt vom primären Vektor (oder vom primären Vektor-Feld) zum sekundären Vektor-Feld kann insbesondere eine Edod te ruktM genutzt werden, die Fallunterscheidungen je nach primär als getroffen geltendem Eingabe- Element trifft und Rangfolgen der Eingabe-Elemente nutzt, um die primär
festgestellte Verschiebung in bestimmter strukturierter Weise innerhalb des Systems der Eingabe-Elemente abgestuft weiterzugeben. Grundsätzlich wird jedem Eingabe- Element ein (primärer, sekundärer, tertiärer) Vektor zugeordnet und ihm kommt auch hinsichtlich der Fallunferscheidungen und Rangfolgen jeweils eine (innerhalb des Systems) typische Rolle zu. Es handelt sich also sozusagen um eine in das
Vektorfeld integrierte Prioritäts-Struktur oder um ein Feld vors Priontäts-Struktyren.
Eine in das Vektorfeld integrierte Prioritäts-Struktur kann zudem heißen, die Eingabe- Elemente sind (wie gesagt) untereinander vernetzt und zwar sowohl hinsichtlich Informationen über vektoriell (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen und Kollisions- oder Fehler-Bewertungen als auch hinsichtlich einer Prioritäfs-Struktur, (Anders gesagt, Informationen aus den Vektorfeldern werden mithilfe von Prioritäts- Strukturen ausgewertet und steuern damit wiederum die Vektorfelder.) insbesondere beinhaltet die Prioritäts-Struktur zunächst Fallunterscheidungen darüber, welchen Ranges ein (primär) als getroffen geltendes Eingabe-Element ist. Es wird eine mehrstufige (grundsätzlich veränderbare) Rangfolge von Einga e- il@ f.0 0. (®teo virtuelier Tasten) angenommen:
· Eingibe-EJemen^^^ haben Einfluss auf sehr viele, nahezu alle oder sogar alle anderen verschiebbaren Eingabe-Elemente des Systems (insbesondere auf alle Eingabe-Elemente einer jeweiligen Hand).
2. Eingabe-Elemente zweiten Ranges haben Einfluss auf eine (dem selben Finger zugehörigen) Gruppe der Eingabe-Elemente eines Systems.
3. Eingabe-Eiemenie,dntten, Ranges, beeinflussen keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente.
4. Eingabe-Elemente vierten Ranges sind nur von anderen Eingabe-Elementen beeinflusst.
rIö£l lf."i.tt M r heißt insbesondere im Falle der alphanumerischen Tastatur (als Gebrauchs-Kategorie) es gibt:
1 ) Ejngabe-Ejejro^ die den Eingabe-Elementen der Grund-
Reihe, also der Grundhaltung des 1ö~Finger~Tippens entsprechen. Wird ein Eingabe- Elemente„ersten Ranges" primär aktiviert (FIGUR 4), dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Elements im Sinne des Vektors massiv verändert wird, b) die Positionen der anderen Elemente„ersten Ranges", die derselben Grund- Reihe derselben Hand entsprechen, auch massiv, aber insbesondere doch etwas weniger als bei a) verändert werden. Damit ist eine relative Veränderung innerhalb der Anordnung der Elemente der Grund-Reihe möglich (z.B. kann sich die
Krümmung deren Aufreihung ändern). c) die Positionen der weiteren, nachrangigen Elemente dieser Hand sich (etwa wie bei b) ) mitbewegen, indem sie ihre relative Position gegenüber dem jeweiligen Element„ersten Ranges" ihrer„Gruppe" (das sind die Elemente, die generell von einem bestimmten Finger aktiviert werden und z.B. eine Spalte wie„X"„S"„W"„2" bilden) beibehalten, auf die sie als nachrangige Elemente bezogen sind. (Z.B. bleibt die Taste für„W" relativ gleich auf die Taste für„S" bezogen und bewegt sich mit ihr, auch wenn eine der Taste BA",„D" oder„F" aktiviert und verschoben ist,}
2.) Eingabe-Elemente„zweiten Ranges" sind Eingabe-Elemente (z.B.„Q" „W" .,. „X" S,C" ... ) in den Reihen direkt benachbart zur der Grund-Reihe. Wird ein
Eingabe-Elemente„zweiten Ranges" primär aktiviert (FIGUR 1), dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Eiements im Sinne des Vektors deutlich verändert wird, was als Veränderung (sekundärer Vektor) gegenüber der Position des nächsten höherrangigen Elements, also des entsprechenden Elements„ersten Ranges" (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) berechnet wird. b) auf dieses nächste entsprechende Element„ersten Ranges" (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) zunächst keine oder nur eine relativ kleine Veränderung weitergeben wird. c) die Veränderung in gewissem Ausmaß auf Elemente„dritten Ranges" derselben Gruppe des jeweiligen Fingers weiter gegeben wird. (Eine Gruppe umfasst
Elemente, die generell von einem bestimmten Finger aktiviert werden und z.B. eine Spalte wie„X" !fS"„W„2" bilden)
Insbesondere die horizontale Verschiebung eines Elements zweiten Ranges (z.B.
„W") sollte auch ein nach geordnetes Element (z.B.„2") verschieben, so dass die
Richtung beibehalten wird, in den sich der entsprechende Finger strecken muss
(hier genügt z.B. ein moderat bemessener Verstärkungsfaktor),
Die vertikale Verschiebung eines Elements zweiten Ranges sollte auch ein nach geordnetes Element verschieben, um die Distanzen zwischen den Elementen zu erhalten.
3.) Eingabe-Elemente„dritten Ranges"
Wird ein Eingabe-Elemente„dritten Ranges" primär aktiviert (FIGUR 3), dann führt dieser primäre Vektor dazu dass: a) die Position dieses Elements im Sinne des Vektors deutlich verändert wird, was ais Veränderung (sekundärer Vektor) gegenüber der Position des
entsprechenden Elements„ersten Ranges" (derselben Gruppe des jeweiligen
Fingers) berechnet wird, b) auf das entsprechende Element„ersten Ranges" (derselben Gruppe des jeweiligen Fingers) zunächst keine oder nur eine relativ kleine Veränderung weitergeben wird. c) die Veränderung in abgeschwächten Ausmaß auf Elemente„zweiten Ranges" derselben Gruppe des jeweiligen Fingers weiter gegeben wird. Insbesondere können jeweils horizontale und vertikale Veränderung so bemessen sein, dass die Streek- Richtung für den zugehörigen Finger etwa beibehalten wird.
4.) Eingabe-Elemente„vierten Ranges" sind in ihrer Position und Begrenzung einerseits abhängig von benachbarten Elementen höheren Ranges und sind andererseits an den Rändern der Eingabefläche befestigt. Sie bewegen sich also mit bestimmten benachbarten Elementen höheren Ranges und können ihre Größe oder Form verändern. (Z.B. sind das Sonder- und Steuer-Tasten wie Leerzeichen, Shift oder Return.)
Die Reihenfoige einiger dieser Bewertungen und Berechnungen ist optional bedingt veränderbar. ~ Vektor-Komponenten in x-Richtung der Eingabefläche werden in manchen Fällen anders weiter verrechnet und anders behandelt als Vektor- Komponenten in y-Richtung der Eingabefläche.
Andere Anwendungsfälle benötigen gegebenenfalls etwas veränderte Prioritäts- Strukturen, was ebenfalls im Sinne dieser Konzepte ist. (Zur Nutzung anderer momentan gültiger Eingabe-Elemente am Lenkrad siehe unten.)
Generell möglich ist die Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit der primären Vektoren eines jeweiligen Fingers, unter anderem indem aus wiederholt auftretenden großen Abweichungen oder Unregelmäßigkeiten Stress-Kennwerte (über einen Zeitraum) ermittelt werden. Wichtig ist zudem die Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit der Eingabe-Elemente der sekundären Vektoren (im sekundären Vektor-Feld). Treten für ein Eingabe-Element hohe Stress Kennwerte auf, so kann eine Herabstufung des Ranges sinnvoll sein, z.B. ist das oft der Fall für die
Eingabe-Elemente der kleinen Finger. Die Herabstufung des Ranges eines Eingabe- Elements heißt auch, dass in dessen Querverknüpfung die vermittelte Bewertung der Relevanz oder Zuverlässigkeit verringert wird und insbesondere bereits innerhalb besagter Prioritäts-Struktur der Einfluss herabgesetzt wird.
Im Fall von vier oder fünf sfmu!ta^ derselben Hand ist deren Position auf der Eingabefläche mit hoher Sicherheit den Eingabe-Elementen ersten Ranges zuzuweisen. Das Verfahren erkennt das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position, unterlässt es dann aber, die den aktivierten Eingabe- Elementen entsprechenden Signale weiterzugeben und berechnet aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand.
Im Fall von zwei oder drei (oder vier oder fünf) s^ ujl o^
derselben Hand kann in Verbindung mit anderen Auswertungen - insbesondere über (z.B. nicht als vollständige Aktivierung gewertete) Berührungen oder
Annäherungen der Eingabefläche mit Hand-Flächen oder Fingern - die Identität der zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Finger bestimmt werden.
Das Verfahren erkennt auch das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position und berechnet aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand,
Nach dem Erkennen der Zugehörigkeit einer Berührung (oder Annäherung) zu einem Eingabe-Element (bzw. nach der Zuweisung) ist eine Bewertung sinnvoll, wie relevant oder zuverlässig der damit ermittelte primäre Vektor und die daraus bestimmte Veränderung der Anordnung (beschrieben durch sekundäre bzw. tertiäre Vektoren) sind:
Besagter primärer Vektor (oder besagte Vektoren des primären Vektor-Feldes) kann zur dann folgenden Berechnung sekundärer Vektoren zunächst mit einem Faktor F-Reievanz multipliziert werden, der aus einer Funktion hervorgeht, die eine Bewertung der e ev nz oder ZuveHässigkeüt (der durch den Vektor beschriebenen Veränderung) darstellt, wobei diese Funktion abhängig ist von der - als Zahl oder auch als Vektor beschreibbaren - Entfernung von der idealen Mitte des - einem jeweiligen Vektor zugeordneten - Eingabe-Elements (virtuelle Tastenmitte). Diese„Relevanz- oder Zuverlässigkeits-Funktion" sollte genereli für zunehmende Entfernungen von der idealen Mitte schließlich kleiner werden. (Siehe FIGUR 2)
Mit einem bestimmten Funktionsveriauf über der Entfernung von der idealen Tastenmitte ergibt sich also über den Punkten der Eingabefläche eine Verteilung für den jeweils gültigen Faktor F-Relevanz. Diese Verteilung ist sozusagen ein
Relevanz- oder„ uv Hfe (Generell: Potential-Feld über der
Eingabefläche heißt, jedem Punkt der Eingabefiäche ist ein Wert bzw. ein Faktor zugeordnet) Besagte Funktion kann insofern auch von einer als Vektor
beschreibbaren Entfernung abhängig sein, kann also je nach Richtung verschieden sein und ist als (momentan gültiges) Potential-Feld über der Eingabefläche beschreibbar, Zuverlässigkeits-Funktion und -Potential können zudem insbesondere von einer (virtuellen oder optisch dargestellten) Form des jeweiligen Eingabe- Elements abhängen (z.B, sichtbare Tasfenform, unterscheidbar gegenüber dem Hinfergrund): Das Berühren der virtuellen Taste entspricht einer höheren Relevanz und Zuverlässigkeit ais das Berühren des Hintergrunds, - Besagte Funktion kann auch aus einer oder mehreren Sprung-Funktionen bestehen.
Ein hohes Zuverlässigkeits-Potential, also eine hohe Relevanz und eine sichere Reproduzierbarkeit der identifizierten Position relativ zur idealen Tastenmitte kann in diesem Berechnungsschritt z.B. durch einen Faktor F-Relevanz - 1 ,0 dargestellt werden, Das ist z.B. bei einer Berührung nahe der idealen Tastenmitte der FaiL
Mit wachsender Entfernung von der idealen Tastenmitte schlägt dieses Verfahren zunächst auch eine zunehmende Verschiebung vor (sekundäre Vektorfeld- Verschiebung und hoher Faktor), ab einer gewissen Entfernung verliert diese
Berührung (oder Annäherung) aber doch an Relevanz, Zuverlässigkeit und
Reproduzierbarkeit, so dass der Funktionsverlauf abnimmt (verringerter Faktor) und ab einer gewissen (im System der Eingabe-Elemente u.a. durch die Form der virtuellen Taste beschriebenen) Position sogar sehr deutlich abnimmt. Die mit diesen Funktionen beschriebenen Potentialverteilungen über der Eingabefiäche sind z.B. als Höhenverteilung visuell darstellbar: Von jedem Eingabe- Element oder von jeder virtuellen Taste oder von jedem idealen Zentrum einer virtuellen Taste (also von jedem momentan gültigen Eingabeflächenbereich mit idealem Zentrum) geht ein zunächst hohes Potential aus, das z.B. wie ein
Höhenlinienmodell oder Höhejis^ darstellbar oder ungefähr anzudeuten ist. Es kann also ähnlich einer Topografie oder Landschaft vom Nutzer visuell erfasst werden und zeigt z.B. Graustufen oder farbig abgestufte Flächen oder eine Darstellung mit optischen Effekten wie Licht- und Schatten-Verläufen auf einer Wölbung oder Reflexen einer mehr oder weniger glatten (virtuellen) Oberfläche. - So darstellbar sind auch andere Faktoren, Funktions-Werte, Potential-Werte oder Bewertungen.
Im„sekundären Vektor-Feld" (als Beschreibung der zunächst nur geplanten
Veränderung der Anordnung) besteht eine QutH. 0.i .y..0.§ d©r Eingabe-Elemente, d.h. insbesondere innerhalb Gruppen oder„Clustern" direkt benachbarter oder durch die Prioritäts-Struktur verknüpfter Eingabe-Elemente werden durchgeführt:
- Weitergabe der Information über die jeweilige„geplante" Verschiebung
- damit zusammen hängende Kollisions-Prüfungen, Kollisions-Bewertungen,
Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen
- Koordinierung der Verschiebung (benachbarter Eingabe-Elemente)
~ weitere Bewertungen bzw. Problem-Bewertungen durch Einfluss-Faktoren
und Optimierungen
Anders gesagt besteht eine Querverneteirig der Eingabe-Elementen erstens in der (ursprünglich durch primäre Vektoren ausgelösten)„Weitergabe einer Ver~ schiebungs-Absichf und zweitens hinsichtlich Informationen über vektoriell (mittels Vektoren) beschreibbarer Verschiebungen, die in der relativen geplanten Position geprüft und bewertet werden und insofern finden Prüfungen der möglichen Kollision virtueller Tasten bzw, rechnerischer Beschreibungen davon statt. Quervernetzung heißt also, benachbarte, insbesondere jeweils angrenzende (oder über die Prioritäts- Struktur relevant verknüpfte) Elemente sind untereinander vernetzt (das ist sozusagen eine durch Prioritäten gesteuerte Vektor-Feid-Verformung). Es geht hier also nicht darum, die Anordnung von Eingabe-Elementen nur als ganzes zu verschieben oder nur als ganzes zu skalieren. Es geht nicht darum, sie infolge statistischer Daten als ganzes zu verschieben oder nur einfach einzelne Tasten je nach Statistik zu verschieben. Sondern es geht darum, das Verhalten bestimmter Gruppen oder Cluster von Eingabe-Elementen in ihrer Anordnung zu verändern und ausgewählte Guervernetzungen zu realisieren.
Aus mehreren nacheinander aufgezeichneten (insbesondere primären) Vektoren oder (insbesondere primären) Vektor-Feldern können Trends für komplexe und insbesondere sogar nicht-lineare Verschiebungen der Eingabe-Elemente ermittelt werden, die nur als multi-dimensionales Vektor-Feld zu beschreiben sind, die insbesondere als Trends innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente oder
insbesondere als Trends für das gesamte System von Eingabe-Elementen oder als Trends ausgewählter Gruppen von Eingabe-Elementen erkannt werden.
Die komplexen, nicht-linearen Verschiebungen, Verformungen, Verzerrungen der Anordnung und die zugehörigen Bewertungen erfordern die Beschreibung als multi- dimensionales Vektor-Feld.
Ein multi-dimensionales Vektor-Feld (bzw. ein entsprechendes Potential-Feld) kann also Bewertungen wie insbesondere Fehlermeldungen oder Fehlerbewertungen umfassen. Die Fehlermeldungen oder Fehlerbewertungen eines jeweiligen Eingabe- Elements können an andere Elemente - z.B. mit Einbezug von Übersetzungs- Faktoren - weiter gegeben werden, insbesondere an ausgewählte jeweils direkt benachbarte Elemente. Oder sie kann je nach Rang des Eingabe-Elements innerhalb des vernetzten Systems im Sinne der Pnoritäts-Struktur (bzw. des Prioritäts-Feldes) an weitere Eingabe-Elemente weiter gegeben werden. - Das System von Eingabe- Elementen reagiert darauf ggf. mit verändertem Verhalten,
Die Beobachtung der Position von Eingabe-Elementen (und weiterer Informationen) bietet mehrere Möglichkeiten zur Trend-Erkennung bzw. Trend-Reaktion, etwa durch direkte Quervernetzung von Eingabe-Elementen für kleine Bereiche, insbesondere kann die Verschiebung eines Elements relativ zur Grund-Reihe mittels Guervemetzung zu einem bestimmten Anteil auch auf die benachbarten Tasten weitergegeben werden.
Eine Quervernetzung von Eingabe-Elementen besteht anders gesagt in der durch einen primären Vektor ausgelösten„Weitergabe einer Verschiebungs-Absicht", also in einer„momentan geplanten Verschiebung", die als sekundärer Vektor ausgehend von der idealen Mitte eines Eingabe-Elements zu benennen ist (bzw. je nach Fall- Unterscheidung der Prioritäts-Struktur geht es um ein umfangreiches sekundäres Vektor-Feld mit Verschiebungs-Absichten}.
Diese Verschiebungs-Absicht eines Elements E1 (zu deuten als sekundärer Vektor von E1) wird koordiniert mit der Verschiebungs-Absicht eines in der Nähe
befindlichen Elements E2 (zu deuten als sekundärer Vektor von E2) und
insbesondere mit Verschiebungs-Absichten weiterer Elemente, die z.B. in der geplanten Verschiebungsrichtung sind (und gegebenenfalls des weiteren koordiniert mit ausgewählten Verschiebungs-Absichten des gesamten Systems oder - im Extremfall einer hochgradigen Optimierung - mit Verschiebungs-Absichten innerhalb des gesamtem Systems),
Optional besteht zudem die Quervernetzung von Elementen in der Weitergabe von Fehlermeldungen, Fehlerbewertungen, Stressbewertungen, die sozusagen als weitere Dimension des jeweiligen Vektors kommuniziert werden können,
Nach derartigen Koordinationen bzw. insbesondere KoiHsionsprüfungen kommt es zu einer optimierten tatsächlich auszuführenden Verschiebung. Es kann einerseits die Quervernetzung eines jeweiligen Elements mit seinen benachbarten Elementen als ausreichend betrachtet werden. Es ist aber andererseits mit der Quervernetzung über weitere Elemente oder Element-Gruppen oder über Element-Cluster, die über Prioritäts-Strukturen untereinander verknüpft sind, ein besseres Gesamt-Ergebnis zu erwarten.
Es bestehen also zugleich diese Möglichkeiten:
- Quervernetzung von Elementen mit in der Fläche benachbarten Elementen
- Quervernetzung von Elementen mit anderen Elemente oder Element-Gruppen oder Element-Clustern, die über Prioritäts-Strukturen untereinander vernetzt sind. Kollisions- eldungen, Fehler-Meldungen, Fehler-Risiko-Bewertungen oder
Dissonanz- oder Stress-Kennwerte lassen sich in verschiedener Weise bestimmen. So geht es insbesondere um Fehler-Meldungen oder Fehler-Risiko-Bewertungen im primären Vektorfeld, um das Erkennen von Kollisionen virtueller Tasten im
sekundären„geplanten" Vektorfeld, um das Erkennen von überzogenen oder suboptimaien Veränderungen, also„Dissonanzen" im sekundären„geplanten" Vektorfeld und um das Minimieren von Dissonanz- oder Stress-Kennwerten im tertiären Vektorfeld.
Zur Analyse und Bewertung von Problem-Zonen im geplanten„sekundären" Vektor- Feld können unter diversen Aspekten Prüfungen stattfinden. Ein Dissonanz- oder Stress-Kennwert kann z.B. aus Unterschieden zwischen geplanter sekundärer und ausgeführter tertiärer Verschiebung ermittelt werden oder aus zu kleinen oder zu großen Distanzen zwischen den Elementen oder aus zu großen Verschiebungen einzelner Elemente gegenüber den anderen Elementen. Es lässt sich ein genereller Stress-Faktor des Systems errechnen. Bei zu hohen Dissonanz- oder Stress- Kennwerten kann der Nutzer aufgefordert werden, einzugreifen. Oder besser reagiert das Verfahren selbständig, indem es z.B. Faktoren des Systems verändert.
Beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten„sekundären" Vektor-Feld zum auszuführenden„tertiären" Vektor-Feld findet also eine Optimierung innerhalb der gesamten Anordnung von Eingabe-Elementen statt und zwar hinsichtlich
der (im„sekundären Vektor-Feid" beschriebenen) jeweiligen Verschiebungen dieser Eingabe-Elemente und hinsichtlich damit zusammen hängender Faktoren und Bewertungen wie: Zuverlässigkeits-Potentiale, insbesondere aus Zuverlässigkeits- Funktionen, Relevanz-Potentiale, insbesondere aus Relevanz-Funktionen
Koilisions-Prüfungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen, Stress-Faktoren, Dissonanz-Werte oder anderer Bewertungen oder Optimierungen, insbesondere können hier solche Faktoren und Bewertungen errechnet werden, die eine Gesamt-Bewertung des Systems von Eingabe-Elementen beschreiben.
Generell sollte die Optimierung Stress-Faktoren, Dissonanz-Faktoren usw.
minimieren und schließlich ein Optimum des Ganzen erreichen.
Die tatsächlich genutzten Positionen der Eingabe-Elemente können gegenüber den visuell dargestellten Positionen der Eingabe-Elemente abweichen, insbesondere um visuelle Ablenkungen durch starke Verschiebungen oder Unregelmäßigkeiten zu vermeiden. Hierfür (bzw. für diese Abweichungen) kann eine eigene Berechnung von Stress-Kennwerten innerhalb der Vektor-Felder erfolgen und mit der Prioritäts- Struktur verknüpft werden: Insbesondere weist das den Eingabe-Elementen ersten Ranges eine höhere Relevanz für die visuelle Darstellung (des gesamten Systems von Eingabe-Elementen) zu» diese sollten möglichst treffend die tatsächlich genutzte Position zeigen,
Ausgehend vom primären Vektor-Feld wird insbesondere über besagtes Feld von Prioritäts-Strukturen das sekundäre Vektor-Feld berechnet. Die Einbeziehung von Fehler-Meldungen, Fehler-Risiko-Bewertungen, Zuverlässigkeits-Bewertungen, Kollissons-Meidungen, Kollisions-Bewertungen oder Dissonanz- oder Stress- Kennwerten ist jeweils generell möglich als Feld von Werten, das als jeweiliges (Vektor- oder)
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dem (primären oder insbesondere sekundären oder ggf. tertiären) e ox-Ef weitere Dimensionen hinzufügt bzw. das Vektor-Feld umrechnet. - D.h. insbesondere ein Vektorfeld verknüpft mit einem Potential-Feld (z.B, ein Potential-Feld von Fehler-Risiko-Bewertungen oder von Zuverlässigkeits- Potential oder von Trend-Potential) ergibt entweder (z.B. bei skalarer Multiplikation) ein gleichartig aufgebautes Vektorfeld oder ein Vektorfeld höherer Dimension.
Zudem lässt sich ein (sekundäres) Vektor-Feld hinsichtlich seiner jeweiligen
Änderungen oder Auffälligkeiten analysieren, die innerhalb des Feldes auftreten: Jedem Punkt über der Eingabefläche oder jedem Eingabe-Element innerhalb des Systems von Eingabe-Elementen lässt sich eine„Steigung",„Ableitung", also Änderung in Relation zu benachbarten Punkten bzw. Eingabe-Elementen zuordnen: Ein Vektor-Feld-Gradient beschreibt die Veränderung eines Vektor-Felds und ist wiederum selbst ein Vektor-Feld, m sekundären Vektor-Feld können also verschiedene Arten von 0|>i|mjery..ö.g durchgeführt werden.
Eine vereinfachte Optimierung ist zu errechnen über die Abfrage ausgewählter, repräsentativer Veränderungen (bzw. Steigungen / Ableitungen / Gradienten) der Werte (bzw. Vektoren oder Vektor-Feld-Werte) insbesondere etwa zwischen ausgewählten Eingabe-Elementen ersten Ranges und ausgewählten Eingabe- Elementen zweiten Ranges (d.h. das ist vereinfacht gegenüber der aufwendigen Berechnung eines Differential-G eichungs-Systems). Es können die Verfahren der Variationsrechnung z.B. nach Runge-Kutta oder Galerkin hierfür vereinfacht und herunter gebrochen werden auf verkürzte Abfragen, Guervergteichsverfahren bzw. Vergleichsrechnungen.
Generell und umfassend ist dieses Problem abbildbar als Differential-Gleichungs- System: Ein D ferential-Gleie ungs-System (DGL-System) kann ein System bzw. eine Anordnung miteinander vernetzten zusammenhängender Größen oder Elemente beschreiben. Verfahren der V n l I t^ MOE können dann eine optimierte Lösung als errechnete Funktion oder als Satz bestimmter Kenn-Werte bestimmen. Hier kann grundsätzlich die Anordnung der Eingabe-Elemente als System betrachtet werden. Idealer weise können jedem Eingabe-Element zwei Funktionen zugeschrieben werden, wobei z.B. die jeweiligen Koordinaten der idealen Mitte eines Eingabe-Elements als Variablen dienen, die jeweils auf vielfältige Weise mit den anderen Variablen und Merkmalen des Systems verknüpft sind. Hier sind auch Funktionsverläufe einzubeziehen wie der oben beschriebene zur Bewertung des Relevanz- oder Zuverlässigkeits-Potentials abhängig von der Entfernung einer Aktivierung von der idealen Tastenmitte. Bestimmte Variablen hängen also voneinander ab, es können z.B. Berechnungen der Positionen nachrangiger
Eingabe-Elemente aus denen vorrangiger Eingabe-Elemente benannt sein.
Es sind also eine Vielzahl logischer Verknüpfungen mithilfe mathematischer
Gleichungen bestimmbar. Zudem kann das DGL-System Gleichungen beinhalten, die Fehlerbewertungen, Präferenz-Faktoren u.a. beschreiben. Etwa die Minimierung eines gesamthaften Stress-Faktors kann auch Ziel der Variationsrechnung sein oder die Minimierung ausgewählter, spezieller Stress-Faktoren.
Hier besteht die Möglichkeit einer Selbststeuerung, womit das System die
Gewichtungen, Präferenzen, Verknüpfungs-Faktoren selbsttätig verändern kann. Etwa lassen sich aufgrund erhöhter Stress-Faktoren eines speziellen Bereiches wie z.B. der Tasten für den kleinen Finger (vorübergehend) deren Folge-Verknüpfungen geringer gestalten, etwa weil davon ausgehenden Probleme zu den Tasten des „Ringfingers" übergreifen. In solchen Fällen sollte das System flexibel sein und darauf reagieren. Ein DGL-System ist also eine umfassende Beschreibungsform, womit sich auch ausgewählte Aspekte oder ausgewählte Gruppierungen von Elementen besonders berücksichtigen lassen. Damit entsteht ein umfangreiches DGL-System. - Verfahren der Variationsrechnung fragen generell Differenzen und Steigungen innerhalb eines Vektor-Felds ab, untersuchen also VetoxrF dröl!aäI@nfen., um schließlich eine Funktion bzw. deren enn-Werte als optimierte Lösung zu bestimmen. Es geht also auch darum, mathematisch mehrdimensionale Steigungen auszuwerten, mit potentiellen / möglichen bzw. beabsichtigten / geplanten Differenzen zu rechnen und z.B.
Höhenschichten-Modeile zu nutzen. Ein Gradient beschreibt Abweichungen bzw. Steigungen und ist im Fall dieser Anordnungen schließlich selbst wiederum ein Vektor-Feld. - Derartige Berechnungen (z.B. nach Runge-Kutta oder ähnlichen Methoden oder mit Strukturen neuronaler Netze) lassen sich teilweise wieder reduzieren und konzentrieren auf ausgewählte Verknüpfungen. Die errechnete Lösung führt generell als Resultat auf eine Funktion« die unter bestimmten Aspekten ein Optimum erreicht (Berechnung einer optimierten Anordnung der Tasten).
Dieses Vorgehen kann auch auf eine gewissen Teil der Elemente begrenzt sein, indem für gewisse Elemente andere Faktoren angewendet werden: Spezifische Selbst-Korrektur der Faktoren.
Beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten„sekundären" Vektor-Feld zum auszuführenden„tertiären" Vektor-Feld kann also eine Selbststeuerung des
Verfahrens stattfinden, wobei ein Erkennen von Problemen bei Eingabe-Elementen zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren führt, auch unterschiedlich je nach Eingabe-Elementen. Eine Selbststeuerung des Systems nutzt selbsttätiges Erkennen von Problem-Zonen und heißt selbsttätige Veränderung der Berechnungs-Prozesse. Das Erkennen von Problemen bei einzelnen Eingabe-Elementen, etwa durch dort erhöhte Fehler-Meldungen, Stressoder Dissonanz-Werte oder lokal verringerte Relevanz-Werte führt zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren oder Bewertungs-Kennwerte. Die Selbststeuerung kann insbesondere je nach Eingabe-Elementen
unterschiedliche Faktoren nutzen.
Mehrere technische Lösungen zur Erzeugung eines fühlbaren, hapiischen Feedback auf Eingabeflächen stehen in der Entwicklung (z.B. elektrostatische Methoden« erzeugte Schwingungen). Insbesondere können damit Eingabe-Elemente wie Tasten, Knöpfe usw. fühlbar werden. Grundsätzlich können Position und GröEe eines Eingabe-Elements aptissh erfahrbar sein. Ein variabel regelbares hapt sches Feedback der Eingabefläche kann die momentane, aktuelle Anordnung der Eingabe- Elemente in Ihren Positionen wahrnehmbar bzw. fühlbar machen.
Als Eingabefläche können auch Flächen dienen, die selbst zunächst nicht als berührungs- oder annäherungsempfindliche Eingabefläche wirken, sondern deren Berührung oder Annäherung auf andere Weise erkennbar ist, insbesondere mit Optik oder Körperschall (z.B. Glasscheiben, Tischflächen). Es können Kameras genutzt werden. Oder es kann mittels optischer Verfahren sogar eine„gedachte" Fläche durch gestische Bewegungen in der Luft genutzt werden, die nur eine virtuelle Fläche ist,
Beim Lenkrad ist das Verfahren zum Betreiben als Computer-Eingabegerät einerseits dadurch gekennzeichnet, dass besagte Eingabe-Elemente auf der berührungsempfindlschen Oberfläche des Lenkrads (oder eines Lenkrad-Segments) angeordnet sind, also dreidimensional verteilt sind. D.h. die greifbaren Oberflächen des Lenkradkranzes dienen als Eingabeflächen. - Beim Lenkrad geht es
insbesondere darum, einfache Schaltfunktionen oder gestische Steuerungen zu ermöglichen.
Andererseits ist das Verfahren beim Lenkrad dadurch gekennzeichnet, dass außer den Fingerspitzen die Berührungen oder Annäherungen durch weitere Flächen der Finger bzw, der Hand in das Verfahren einbezogen werden; Insbesondere die Auflageflächen der Finger können zur Betätigung der Eingabefläche mit genutzt werden. Sie und weitere Handflächen liefern zudem wichtige Informationen zum Erkennen der Positionen von Hand und Fingern. Berührungen oder Annäherungen auch kleiner, fragmentierter Flächen werden möglichst insbesondere durch
Mustererke nung jeweiligen Fingern oder Handflächen zugeordnet. Z.B. sind längs aufgereihte kleine Flächen in typischer Position gegenüber einer großen Fläche als Finger und Handinnenfliche zu deuten (die jeweiligen Finger sind oft identsfizierbar),
Hier treten verschiedene Varianten von vollständigem oder unvollständigem Greifen und Berühren des Lenkrads auf. Es sollte im Verfahren zunächst erkannt werden, welche Variante bzw. Kategorie des Greifens oder Berührens vorliegt. Insbesondere aus dem oben genannten„primären" Hand-Vektor-Feld mit dreidimensionaler Beschreibung und aus anderem Erkennen bestimmter Hand- oder Finger-Fiächen (etwa durch Muster-Erkennung oder Vergleich mit der Anordnung der Eingabe- Elemente) folgt eine ategorisieryng der Handhaltung bzw. des Greifens oder Berührens (bzw. eine Gebrauchs-Kategorie).
Kategorien der Hand altyog bzw. von Greifen oder Berühren sind insbesondere:
- auf die Eingabefläche weitgehend flach aufgelegte Hand- und Finger-Flächen
(Standard-Position, vollständiges Umfassen des Lenkrads)
- unvollständig aufgelegte Hand- und Finger-Flächen,
die eine Wölbung einschließen,
d.h. es bleibt ein Luftraum zwischen Hand und Eingabefläche
(es können verschiedene Arten der Wölbung unterschieden werden)
- unvollständig aufgelegte Hand- und Finger-Flächen,
die eine Verdrehung der Hand einschließen
(es können verschiedene Arten der Verdrehung unterschieden werden)
- Greifen mit Zeigefinger und Daumen
- Greifen von Zeigefinger und Daumen her mit weiteren Berührungen
- Greifen oder Berühren von den Handballen her
- Greifen oder Berühren aus der Luft, also ohne vorherigen Kontakt
~ eine Reihe weiterer gestischer Steuerungen (siehe unten)
(Zudem können hier Annäherungen einbezogen werden.)
Aus einer solchen erkannten Kategorie der Handhaltung bzw. des Greifens oder Berührens folgt - wenn nicht schon vorgegeben - eine Gebrauchs-Kategorie und gegebenenfalls die entsprechende Ausiösung eines Zeichens. Beim Lenkrad umfasst zunächst ein erstes„Level" (siehe unten) bestimmte voreingestellte akzeptierte Betätigungen und gestischen Steuerungen,
In manchen Fällen spielt die Identität der aktiven Finger eine Rolie. Eine Jdeotstäte- Stroktyi" (genauer gesagt: Jdentitäts-Zuweisungs-Struktur") umfasst bestimmte Entscheidungen über Identitätszuweisungen für die Finger, die innerhalb bestimmter (voreingestellter oder erkannter) Gebrauchs-Kategorien die Verarbeitung der
Berührungen oder Annäherungen erleichtert: Bestimmte Identitätszuweisungen oder ein abgestimmtes Wechselspiel von Nicht-Beachtung oder Beachtung der Identität eines jeweils durch Tippen (insbesondere durch Doppelklick oder andere Betätigungen wie auch gestische Steuerungen) aktiven Fingers unterlässt je nach Fall unnötige Erkennungsvorgänge und leistet eine effektive Zuordnung zum dann von der Steuereinheit übermittelten Zeichen. Dies kann insbesondere (nicht nur von der Gebrauchs-Kategorie sondern auch) vom momentan gültigen Level (siehe unten) abhängig sein bzw. auch genau zur Steuerung der Levels genutzt werden.
Zum Beispiel:
- Eine einzelne kleine berührte Fläche wird, wenn keine anderen Berührungen in der Nähe stattfinden, als Berührung eines Zeigefingers gedeutet, insbesondere ein Doppelklick im ersten Level wird als Doppelklick des Zeigefingers gedeutet (wenn er nicht als anderer Finger, etwa als Daumen, identifiziert wird).
- Zwei kleine berührte Flächen (auf benachbarten Kreisscheiben des Torus) werden, wenn sonst keine anderen Berührungen in der Nähe stattfinden, als zwei benachbarte Finger gedeutet und zwar als Zeigefinger und Mittelfinger.
Es ist am Lenkrad generell oft auch möglich, ohne detaillierte Mustererkennung schon aufgrund der Kontakte mit den einzelnen Bereichen der Eingabefiäche auf dem Lenkradrings (links - rechts, Vorderseite - Rückseite) die Betätigungen der linken Hand von denen der rechten Hand zu unterscheiden und zudem die
Betätigungen des jeweiligen Daumens von den Betätigungen der jeweils anderen Finger zu unterscheiden.
- Hiermit ist insbesondere eine Daumenspitze identifizierbar, die z.B. ein gestisches Verschieben ausführt (siehe auch unten).
Insbesondere für den Gebrauch am Lenkrad, aber nicht begrenzt auf diesen Fall, ist es sinnvoll, verschiedene„Lgva8'^a8s,,abgest8mrnt@ Ebenen von Gebrauchs- Kategorien zu installieren, die den Zugang zum Auslösen von Zeichen und
Funktionen regeln. Also unterschiedliche Ebenen von jeweils möglichen Zeichen oder Schalt-Optionen bzw. Gebrauchs-Kategorien strukturieren die jeweils
akzeptierten Hand-Aktivitäten, so dass eine plausible Unterscheidbarkeit der absichtlichen Betätigung gegenüber einer beiläufigen Berührung besteht:
Im ersten Level sind mit nur wenigen akzeptierten Betätigungen oder gestischen Steuerungen einzelne direkte Steuerungen (insbesondere für das Fahrzeug z.B. Femlicht) und die Auswahl und Aktivierung der Bereiche des zweiten Levels - wie Navigation, Radio, Telefon, Infotainmeni Media Player usw. - möglich. Es kann zudem das generelle Öffnen der Interaktion z.B. durch simultanen Doppelklick beider Daumen vereinbart sein (weil es sehr unwahrscheinlich ist, dass das bei den
Handhabungen des Fahrens versehentlich geschieht). Im ersten Level werden also nur einzelne bestimmte Gebrauchs-Kategorien bzw. Betätigungsweisen akzeptiert (insbesondere z.B. Doppelklick mit einer bestimmten Anzahl von Fingern), die einerseits direkte (Fahrzeug-) Funktionen schalten (z.B. Doppelklick mit einem Finger der rechten Hand betätigt den Fahrtrichtungsanzeiger rechts) oder andererseits die Bereiche des nächsten Levels aktivieren bzw. öffnen (z.B. Doppelklick mit zwei Fingern der rechten Hand öffnet die Navigation, Doppelklick mit drei Fingern der rechten Hand öffnet das Telefon usw.). Im dann aktivierten zweiten Level werden umfassendere, vielfältigere Gebrauchs-Kategorien bzw. Betätigungsweisen akzeptiert (z.B. Tippen durch als Mittelfinger, Ringfinger, Kleiner Finger identifizierte Finger und vielfältige Gestik, z.B. für Telefonate, Senderwahl oder Lautstärke- Regelung. Z.B. ein Doppelklick mit vier Fingern der linken Hand öffnet das dritte Level); Im aktivierten dntten.Leyei (das auch aus dem ersten Level aktiviert werden kann) findet eine Koordinierung der Eingabefläche-Betätigungen mit einem Display statt (z.B. Zeichen-Eingabe mit Cursor-Bewegung & Anklicken in gezeigter Tastatur), das Menü-Strukturen nutzen kann (z.B. zur Suche in Listen) und insbesondere im Sinne der unten beschriebenen„10-Finger-Display-integration" arbeiten kann.
(Zudem kann hier jeweils eine akustische Koordinierung bzw. Sprachsteuerung integriert sein. Das zweite Level könnte optional stets offen bzw. verfügbar sein.)
Mit anderen Worten: Im e t©n..Leye! zu nutzen sind vorgegebene oder zu erkennende Gebrauchs-Kategorien, und zwar relativ einfache, aber gegenüber dem üblichen Lenkrad-Gebrauch unterscheidbare Betätigungen (versehentliche
Aktivierung von Eingabe-Elementen soll so ausgeschlossen werden), insbesondere Doppelklicks mit einer bestimmten Anzahl von Fingern, die aber nicht unbedingt als Zeigefinger, Mittelfinger usw. identifiziert werden müssen. Hier können zur
Erleichterung sowohl der Doppelklick einer greifenden oder aufliegenden Hand als auch der Doppelklick aus der Luft (also ohne vorherigen Kontakt zur Eingabefläche) akzeptiert werden oder z.B. ein simultanes Signal mit beiden Händen (oder ein Doppelklick doch nur durch bestimmte identifizierte Finger).
Im ersten und zweiten Level genügt es, ohne hinzusehen mit den Händen zu arbeiten, es ist kein Blickkontakt mit dem Display nötig bzw. auch nicht mit der Eingabefläche, die Augen können auf die Straße gerichtet bleiben, Sm dritten Level werden die Interaktionen mit einem Display koordiniert, das sich möglichst in Blickrichtung befindet, also z.B. in über dem Lenkrad angeordneten Anzeigegeräten oder als Head~Up~Disp!ay. Auch hier braucht der Nutzer nicht auf seine Hände zu sehen oder nach Schaltern zu sehen, um sie zu greifen, sondern eine Analogie zwischen eigenen Händen und Display-Darstellung erlaubt eine intuitive Bedienung (siehe unten„l O-Finger-Display-lnfegration" und FIGUR 5). Durch die Empfindung für eigene feinmotorische Bewegungen der Hände und Finger kann der Nutzer einfach auf der Eingabefläche agieren. - Insgesamt handelt es sich um ein„I G-Finger- Eingabe-System", das es erlaubt, die Augen weitgehend auf der Straße zu lassen.
Aufgrund der jeweiligen Gebrauchs-Kategorie kann gegebenenfalls eine jeweils passende Prioritäts-Struktur gewählt werden,
Die im hier beschriebenen Verfahren genutzten tM -i ru yif!l. (und
Querverknüpfungen) können für das Lenkrad insbesondere vom Zeigefinger und Daumen her (einschließlich Finger-Aufiageflächen) aufgebaut sein und auch die Aufiagefiächen der Handinnenseite als Bezugsfiäche mit hoher Priorität nutzen: Den Eingabe-Elementen für Zeigefinger und Daumen (optional einschließlich Eingabe- Elementen für die Finger-Auflageflächen) sollte also der erste Rang zugewiesen sein und ebenfalls - je nach erkannter Kategorisierung - auch Handinnenfiächen (wie Daumenwurzel, Fingerwurzel, Handballen), auch wenn sie nicht als aktive Eingabe- Elemente des Verfahrens wirken, sondern nur als„passive" Eingabe-Elemente in das Verfahren aufgenommen sind, d.h. auch ohne eine Schaltfunktion wird doch ihr Einfiuss auf die Anordnung der Eingabe-Elemente als erstrangig (oder anderen Ranges) berücksichtigt,
Als aktive oder„passive" Eingabe-Elemente sollten beim Lenkrad also über
Fingerspitzen hinaus auch die Finger-Aufiageflächen und besagte die Auflageflächen der Handinnenseite berücksichtigt werden.
In anderen Worten:
Kategorie-Erkennung, Identitäts-Zuweisungs-Struktur, Prioritäts-Struktur (und genutzte Querverknüpfungen) können in den Fallunterscheidungen des Verfahrens auch weitere Hand- und Finger-Haltungen und Greif-Varianten berücksichtigen und einbeziehen, So kann insbesondere das beim dreidimensionalen Greifen des
Lenkrads auftretende nur teilweise Fassen des Lenkrads oder ein nur teiiweises Berühren mit der Hand aufgrund von Indizien und gewisser z.B. durch Mustererkennung erkannter Teilflächen oder durch zusätzliche Informationen über Annäherungen oder durch zusätzliche optische Verfahren doch analysiert werden und in das Verfahren einbezogen werden. Also dreidimensionale Veränderungen in der Relation von Hand oder Fingern zur Eingabefläche (in Abweichung vom flachen Auflegen) sollten erkannt, kategorisiert, analysiert und berücksichtigt werden. Insbesondere ist beim Lenkrad wichtig, Finger zu identifizieren, Fingerglieder, die Bereiche der Handinnenfläche, wo die Finger anschließen (Daumen-Wurzel, Finger-Wurzeln) und die Richtungen der Handinnenflächen und ihrer Ränder zu erkennen und ihnen eine gewisse Priorität zu geben (auch falls sie nicht zur Eingabe gebraucht werden).
Beim Lenkrad beinhaltet die Prioritäts-Struktur also aufgrund anderer möglicher Kategorien der Greif-Varianten und Fallunterscheidungen je nach Gebrauch eine andere Definition und Rangfolge von Eingabe-Elementen. Auch hier können
Eingabe-Elemente ersten Ranges Einfluss auf viele oder sogar alle Eingabe- Elemente einer jeweiligen Hand haben, Eingabe-Elemente zweiten Ranges Einfluss auf eine Gruppe von Eingabe-Elementen haben, Eingabe-Elemente dritten Ranges keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente
beeinflussen und Eingabe-Elemente vierten Ranges nur von anderen Eingabe- Elemente beeinflusst sein.
Es können„passive" Eingabe-Elemente mit berücksichtigt werden, die generell nicht zwangsläufig zur Betätigung einer Eingabe genutzt werden (z.B. Handinnenflächen oder Fingerwurzeln zugeordnet), aber in der Prioritäts-Struktur doch Einfluss haben.
Die Anordnungen von Eingabe-Elementen können - je nach vorgegebener oder erkannter Gebraochs- ategode einfache Schalter, diverse Tastaturen und wählbare Anordnungen mit spezifischen Clustern und Nachbarschafts-Beziehungen umfassen, z.B. Telefon-Tastatur, eine Anzahl aufgereihter Tasten oder einzelne virtuelle Tasten in bestimmter Relation zu Fingerspitzen oder Handflächen, alphanumerische
Tastatur. Insofern sind die PrioH ferS rw reo. ^nd Querverneteungen innerhalb der Anordnung aufeinander bezogener Eingabe-Elemente in diversen Varianten aufzubauen (und ggf. als„sekundäres" oder„tertiäres" Vektor-Feld zu aktualisieren). Das Schieben einer Fingerspitze auf der Eingabefläche etwa zur Cursor-Steuerung oder zum Scrollen ist zu deuten (a) ais„primärer" Vektor und schließlich (b) als das Verschieben des Eingabe-Elements, das sich unter der Fingerspitze befindet bzw. dort definiert wird. Damit ist das System der Eingabe-Elemente in den aktualisierten Positionen bestimmbar.
Die Eingabe-Elemente können betätigt, aber auch durch Gesten verschoben oder an neuer Position neubestimmt werden, z.B. durch freies Tippen ohne vorherigen Kontakt mit der Eingabefläche, Solches Verschieben oder Neubestimmen von Eingabe-Elementen entspricht einer gestischen Steuerung zur Regelung von
Funktionen (sozusagen eröffnet ein betätigtes Eingabe-Element in Verbindung mit einer Kategorie-Erkennung die Option gestischer Regelungen). Gegebenenfalls entspricht z.B. ein freier Doppeiklick der Neubestimmung von Eingabe-Elementen - sogleich gefolgt vom erneuten Treffen und Betätigen derselben.
Die Anwendung am Lenkrad kann also auch gestische Steuerungen beinhalten. Generell ist es innerhalb der oben beschriebenen Verfahren möglich, z.B. ausgehend von besagten, jeweils erkannten und definierten Eingabe-Elementen dann eine gestische Steuerung auszuführen. Oder eine Berührung mit anschließender
Bewegung wird als Verschiebung von (gegebenenfalls damit neubestimmten) Eingabe-Elementen gedeutet. Die Nutzung mancher„Gestures" führt zur erheblichen Verschiebung von Eingabe-Elementen. (Auch unabhängig vom hier beschriebenen Verfahren sind viele der unten genannten gestischen Steuerungen am Lenkrad möglich. Die Integration in das oben beschriebene Verfahren bietet allerdings Vorteile, wie erhöhte Zuverlässigkeit und dass auch nach einer„Gesture" die unter einander vernetzten Eingabe-Elemente sogleich wieder in erkannter, definierter Position stehen.) Manche der hier genannten gestischen Steuerungen sind insbesondere nur durch die besondere Form des Lenkrads möglich.
Gestische Steuerungen am Lenkrad sind beispielsweise:
- Cursor-Steuerung durch Schieben (in zwei Koordinaten) mit einer Fingerspitze
- Verschieben oder Zoomen eines Objekts durch Schieben
mit ein oder zwei Fingern
- Regelung durch auseinander Schieben oder zusammen Ziehen
(wie bei einer Greif-Bewegung) mit vier (oder fünf) Fingerspitzen
- Regelung durch Wischen oder Schieben von Zeigefinger und Daumen - Regelung bzw, Skalierung einer Steuergröße in Abhängigkeit von der Strecke, über die ein Wischen / Streichen / Schieben ausgeführt wird. Das kann über die Strecken üblicher Gesten erhebiich hinaus gehen, weil der Umfang des Lenkrads eine große Strecke ermögiicht Es kann ein aufgesetzter Finger als Ausgangspunkt einer gestischen Steuerung gedeutet werden, wenn er dann daraufhin ein Wischen" ausführt, um eine Funktion zu regeln, wie etwa die Skalierung einer Lautstärke oder eine starke und zugleich doch fein aufgelöste Scroll-Funktion. Insbesondere für eine solche Scroil-Funktion kann zudem ein Unterschied gemacht werden, ob das
Schieben auf der Oberseite des Lenkrads (also mit einer horizontalen Bewegung, mit einer bestimmten Anzahl von Fingern) beginnt, dann kann es ein horizontales
Scrollen bewirken oder ob es auf der Seite des Lenkrads (also mit einer vertikalen Bewegung) beginnt, dann kann es ein vertikales Scrollen bewirken. Entsprechend sind auch fein aufgelöste Cursor-Steuerungen möglich, Möglich ist auch, zuvor einen Bereich zwischen zwei Positionen durch zwei aufgesetzte Hände zu markieren, die als Minimum und Maximum der Skalierung gelten und dann innerhalb dieses Bereichs zu schieben. Oder das Schieben mit einer Hand oder deren Finger kann auch ausgehend von einer fest gehaltenen anderen Hand oder deren Finger ausgeführt werden. Damit kann sich diese Gestik gegenüber anderen Berührungen abgrenzen.
- Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten Zeigefinger und Daumen, also durch Rotation um den Lenkrad-Kranz von einzelnen Fingern, insbesondere simultan mit Daumen und Zeigefinger, wie das Drehen einer Stellschraube, also als wenn ein Ring auf dem Lenkrad gedreht würde,
- Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad-Rings mit insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten drei oder vier Fingern oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad- Rings mit insbesondere zur Hülse um das Lenkrad geformter ganzer Hand.
- Regelung durch Schieben von Fingern entlang des Lenkrads insbesondere
mit zum Ring um das Lenkrad geformten Zeigefinger und Daumen.
- Auslösen eines Signals durch Pressen des Lenkrads mit allen Fingern
oder ganzer Hand,
Für Hände, die das Lenkrad halten, ist eine Koordination mit der Darstellungsweise eines D|sgjay sinnvoll: Die Betätigung von Eingabe-Elementen auf der
Eingabefläche durch jeweils einen der vier (oder fünf) identifizierbaren Finger der Unken Hand oder der vier (oder fünf) identifizierbaren Finger der rechten Hand ist in einem Display jeweils vier (oder fünf) sichtbaren Schalt-Optionen links und vier (oder fünf) sichtbaren Schalt-Optionen rechts zugeordnet. Also z.B. die Betätigung durch den linken Zeigefinger löst die Schalt-Option bzw. Steuerfunktion aus, die im Display links oben als eine von vier Optionen dargestellt ist. Die weiteren den linken Fingern zugeordneten Optionen sind darunter am linken Display-Rand dargestellt.
Insbesondere sollten also am linken und am rechten Display-Rand jeweils vier Schalt-Optionen dargestellt sein. Das erlaubt eine direkte Betätigung von acht (oder mehr) Schalt-Optionen, auch ohne die Hand vom Lenkrad zu nehmen, aus einer Greifhaltung heraus, ohne Umgreifen. (FIGUR 5)
Anders gesagt, es wird die Zuordnung von Zeichen (oder Steuerzeichen oder Schalt- Optionen) zum jeweils einem Finger zugeordneten Eingabe-Element in einem
Display so angezeigt, dass die Analogie zwischen einzelnen Fingern und einzelnen angezeigten Optionen (zu betätigende Zeichen oder Steuerzeichen oder Schalt- Optionen) sichtbar wird. - Diese Analogie kann auch weitere Handflächen oder Betätigungsweisen enthalten, wie ein Drücken mit der Handinnenseite oder gestische Steuerungen, insbesondere ein Schieben, Z.B. die Option des Schiebens mit Zeigefinger kann im Display durch einen Pfeil angezeigt werden, auf dem die entsprechende momentan verfügbare Schalt-Öption beschrieben ist und der dort beginnt, wo die Option für das (einfache) Betätigen mit dem Zeigefinger dargestellt ist.
Die den jeweiligen Handflächen oder Fingern zugeordneten Eingabe-Elemente oder möglichen gestischen Steuerungen bilden eine geometrische Anordnung und werden in einem Display als damit zu aktivierenden Zeichen oder Schalt-Optionen so dargestellt, dass eine (partielle geometrische) Analogie zwischen beiden
Anordnungen im Display sichtbar ist. Im Display sind also optische Elemente in einer partiellen Analogie zu den Nutzer-Händen sichtbar angeordnet.
Also die geometrische Anordnung der Handflächen bzw, der Finger wird in der geometrischen Anordnung der entsprechenden Eingabe-Elemente bzw. Zeichen (oder zu aktivierenden Optionen) analog bzw. in optisch erfassbaren Aspekten wiederholt, zumindest in der Reihenfolge und möglichst auch in einer weiteren Dimension. Insbesondere heißt das, dass die den 4 Fingern der linken Hand und den 4 Fingern der rechten Hand für das Betätigen jeweils analog zugeordneten (Eingabe-Elemente oder) Zeichen oder Schall-Optionen im Display als 4 Elemente oder Optionen am linken Rand und 4 Elemente oder Optionen am rechten Rand dargestellt sind.
Generell erreicht man damit, dass die aus einer Handhaltung heraus direkt erreichbaren Eingabe-Elemente oder direkt möglichen gestischen Steuerungen mit den dafür jeweils momentan gültigen Zeichen oder Schalt-Optionen im Display in ihrer Analogie zur Anordnung der Hand oder der Finger sichtbar sind.
Diese Betätigungs- bzw. Schait-Möglichkeiten durch vier Finger jeweils der linken und der rechten Hand in Kombination mit einem Display, das die entsprechend verfügbaren Schalt-Optionen bzw. Zeichen in einer Analogie zur Nutzer-Hand angeordnet darstellt, zusammen mit der Möglichkeit, eine Daumen-Spitze durch Verschieben (auf der Eingabefläche) für das Scrollen des Display-Inhalts und die andere Daumen-Spitze durch Verschieben (auf der Eingabefläche) für die Cursor- Steuerung im Display zu nutzen, bieten mit einer vollen Auslastung aller 10 Finger ein hochoptimiertes, intuitives, interaktives Eingabegerät, insbesondere in Form des Lenkrads (FIGUR 5). Diese„lO-Finger-Dlsplay-Integration" kombiniert die
Berührungen und Annäherungen einer Eingabefläche mit entsprechenden
Darstellungen eines Displays, die auf die Betätigungsmöglichkeiten der Hände abgestimmt sind und erlaubt eine direkte Steuerung dieser auf die Hände bezogenen Schalt-Optionen, ohne die Hände vom Steuer zu nehmen.
Diese (8 oder) ,,ΙίΜί ΐίΙ^ zudem kombiniert mit dem oben beschriebenen Konzept der„Level" als abgestimmte Ebenen von Gebrauchs- Kategorien ergibt durch die Abstimmung von Hand-Aktivitäten, Gebrauchs- Kategorien und optischer Darsteöungsweise ein optimiertes fS oder)„IQ-Finger- Eingabe-System", das vielfältige Regelungen leistet und doch erlaubt, die Augen weitgehend auf der Straße zu lassen.
Anders gesagt heißt das, dass die den jeweiligen Handflächen oder Fingern zugeordneten Eingabe-Elemente oder möglichen gestischen Steuerungen - eine Anordnung bildend - vertreten durch die ihnen jeweils zugewiesenen Zeichen oder Schalt-Optionen in einem Display als partiell analoge Anordnung dargestellt werden, dort also eine partielle Analogie zur Nutzer-Hand sichtbar ist, so dass die aus einer Handhaltung heraus direkt erreichbaren Eingabe-Elemente oder direkt möglichen gestischen Steuerungen mit den dafür jeweils momentan gültigen Zeichen oder Schalt-Optionen im Display in einer Analogie zur Anordnung der Hand oder der Finger sichtbar sind, insbesondere dass die den 4 Fingern der linken Hand und den 4 Fingern der rechten Hand für das Betätigen jeweils analog zugeordneten Zeichen oder Schalt-Optionen im Display als 4 Eiemente am linken Rand und 4 Elemente am rechten Rand dargestellt sind. Optional strukturieren zudem unterschiedliche Ebenen (wie oben als„Level" erklärt) von jeweils möglichen Zeichen oder Schalt-Optionen bzw. Gebrauchs-Kategorien die jeweils akzeptierten Hand- Aktivitäten (bzw. Gebrauchs-Kategorien) und sind auf die Nutzung des Displays abgestimmt.
Als Ge rauchs-Kategorle gelten hier (im wesentlichen) vier Eingabe-Elementen unter den Fingerspitzen einer Hand (als aufgereihte Tast-Zonen), zu deren„Vier- Finger-Prioritäts-Struktur" siehe unten. Zudem können aber auch Betätigungen gestreckter Finger von Betätigungen angewinkelter Finger unterschieden werden oder Betätigungen durch Fingerspitzen von Betätigungen durch erste und zweite Fingerglieder, damit sind dann also z.B. 4 mal 4 - 18 Schalt-Optionen möglich. Zudem können Optionen des gestischen Schiebens (von Eingabe-Elementen) möglich sein. Die Prioritäts-Struktur sollte in diesen Fällen aber von den Positionen der gestreckten Finger ausgehen (von Zeigefinger und Mittelfinger.)
Generell werden„primäre" Vektoren (von jeweils betätigten» aktivierten Eingabe- Elementen) dazu benutzt, nach der Multiplikation mit Einfluss-Faktoren (wie F- Relevanz in Abhängigkeit von der„Relevanz-Funktion") in der Logik der jeweils für diese Gebrauchs-Kategone geltenden Prioritäts-Struktur auf die Eingabe-Elemente weifer gegeben zu werden (als„geplante sekundäre" Vektoren oder je naoh Fall dann als z.B. über Einfluss-Faktoren aus den Potential-Feldern oder andere EinfSuss- Vektoren weitergehend koordinierte„tertiäre" Vektoren).
Für die Gebrauchs-Kategorie von vier Eingabe-Elementen unter den Fingerspitzen einer Hand (als einfache Tast-Zonen) ist insbesondere eine„Vjer-FIriger-PrioritätS" Struktur" sinnvoli, die für die Eingabe-Elemente unter Zeigefinger und Mittelfinger einen maximalen Einfluss auf die anderen Eingabe-Elemente vorsieht. Eine
Betätigung der Eingabe-Elemente unter Ringfinger und Kleinem Finger wird in dieser Prioritäts-Struktur nur mit kleinem Einfluss-Faktor weiter gegeben (bzw. der Kleine Finger sollte kaum Einfluss haben). ~ Hier ist es sinnvoll, den Bereichen unter der Hao. oo©ofläche insbesondere Im Bereich der Fingerwurzein zudem„passive" Eingabe-Elemente zuzuweisen: Die„primären" Vektoren dieser Eingabe-Elemente liefern wichtige Hinweise auf die Hand-Position und Handhaltung bzw. Greif-Haltung und sollten einen Einfluss innerhalb der Vier-Finger-Priorifäts-Struktur bekommen (z.B. größer als der Einfluss durch Ringfinger).„Passiv" meint hier, dass diese Eingabe-Elemente nicht unbedingt für Betätigungen genutzt werden (in manchen Fällen werden sie doch auch für Betätigungen genutzt). Beim Umgreifen bzw. neuen Fassen einer Hand werden diese Eingabe-Elemente neu bestimmt und ermöglichen es, aufgrund von Erfahrungswerten zur Handgeometrie die anderen Eingabe- Elemente zu berechnen. - Die hierbei ergänzende Möglichkeit mit Daumen-Spitzen auf der Eingabefläche zu schieben sollte der aufgesetzten Daumenspitze ein jeweiliges Eingabe-Element zuweisen, dass dann gestisch verschoben wird.
Besagte Verfahren können durch ein entsprechendes Computer-Programm gesteuert werden, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird, das Datenverarbeitungssystem befähigt, die Verfahren auszuführen. Bzw. der Computer-Programm-Code mit durch den Computer ausführbaren Anweisungen zum Ausführen der Verfahren kann auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein oder über Datennetze verfügbar sein,
Kurze Erläuterung der Abbildungen
FIGUR 1 zeigt einen Teil der Eingabe-Elemente einer Tastatur mit der von der Tastenmitte abweichenden Betätigung eines Eingabe-Elements zweiten Rangs dargestellt als„primärer1 Vektor (schwarzer Pfeil) und daraus berechnete
„sekundäre" Vektoren (weiße Pfeile) für die aufgrund der Prioritäts-Struktur beeinflussten Eingabe-Elemente. FIGUR 2 zeigt das gleiche wie FIGUR 1 ergänzt um einen exemplarischen, typischen Funktionsverlauf für den Faktor F-Relevanz in Abhängigkeit von der Distanz der Berührung zur idealen Tastenmitte.
FIGUR 3 zeigt einen Teil der Eingabe-Elemente einer Tastatur mit der von der Tastenmitte abweichenden Betätigung eines Eingabe-Elements dritten Rangs, dargestellt als„primärer" Vektor (schwarzer Pfeil) und daraus berechnete „sekundäre" Vektoren (weiße Pfeile) für die aufgrund der Prioritäts-Struktur beeinflussten Eingabe-Elemente.
FIGUR 4 zeigt einen Teil der Eingabe-Elemente einer Tastatur mit der von der Tastenmitte abweichenden Betätigung eines Eingabe-Elements ersten Rangs, dargestellt als„primärer" Vektor (schwarzer Pfeil) und daraus berechnete „sekundäre" Vektoren (weiße Pfeile) für die Vielzahl aufgrund der Prioritäts-Struktur beeinflussten Eingabe-Elemente, wobei hier am oberen Rand Kollisions-Probleme bestehen.
FIGUR 5 zeigt exemplarisch ein Lenkrad mit den Fingern jeweils zugeordneten momentan gültigen Eingabe-Elementen zur Aktivierung von 8 Optionen, die analog im Display dargestellt sind und mögliche gestische Steuerungen durch die Daumen (schraffierte und schwarze Pfeile) zum Scrollen der Display-Darstellung und zur Cursor-Steuerung.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts, mit einer
berührungsempfindlichen oder annäherungsempfindlichen, eine Vielzahi von
Eingabefiächenbereichen oder Annäherungsbereichen aufweisenden Eingabefläche und einer Steuereinheit, die mit der Esngabefiäche gekoppelt ist,
wobei jeweiis ein Zeichen, insbesondere ein Buchstabe, eine Zahl oder ein sonstiges Steuerzeichen einem bestimmten Eingabeflächenbereich oder Annäherungsbereich zugeordnet ist und damit als Eingabe-Element innerhalb eines Systems von
Eingabe-Efementen repräsentiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Betätigen oder Verschieben oder Neubestimmen von Eingabe-Elementen, die in ihren Positionen untereinander vernetzt sind,
A gorithmen je nach vorgegebener oder erkannter Gebrauchs-Kategorie oder
Handhaltungs-Kategorie die jeweils erkannten Positionsveränderungen der betätigten oder verschobenen oder neu-bestimmten Eingabe-Elemente in ihrem Einfluss auf das gesamte System der Eingabe-Elemente unterschiedlich einbeziehen und ein jeweiliges Zeichen übermittelt wird und optional ein aktualisiertes System der Eingabe-Etemente-Positionen berechnet wird,
2. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente
erkannt und als mindestens ein jeweiliger Vektor -„primärer Vektor" - oder als Feld von Vektoren -„primäres Vektor-Feld" - beschrieben werden,
- wobei insbesondere als Vektor jeweils ein Werte-Paar oder mehrere Werte genutzt werden können - ,
und in einem Verfahrensschritt mithiife von Aigorithmen
zunächst nur geplante, als Feld von Vektoren -„sekundäres Vektor-Feld" ~
beschriebene jeweilige Verschiebungen der Eingabe-Elemente berechnet werden und eine Prioritäts-Struktur zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen genutzt wird, der Eingabefläche
oder besagten, jeweiligen Eingabe-Elementen zugeschriebenen Vektoren mindestens ein jeweiliger weiterer Wert als Faktor
oder ein weiteres Feid, insbesondere ein Potential-Feld oder Vektor-Feid, zugeschrieben wird, das jeweils gültige Faktoren für die Algorithmen repräsentiert und in einem weiteren Verfahrensschritt durch Fallunterscheidungen oder
Koordinierungen oder Guervergleichs-Rechnungen daraus die
als Vektor-Feld -„tertiäres Vektor-Feld" - beschreibbaren Verschiebungen der jeweiligen Eingabe-Elemente des Systems berechnet und ausgeführt werden.
3, Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente
erkannt und als mindestens ein jeweiliger Vektor -„primärer Vektor" - oder als Feid von Vektoren -„primäres Vektor-Feld" - beschrieben werden und daraus in einem Verfahrensschritt mithilfe von Algorithmen
die als Feld von Vektoren -„sekundäres Vektor-Feld11 - beschriebenen jeweiligen geplanten oder dann auszuführenden Verschiebungen der Eingabe-Elemente des Systems berechnet werden
und zwar über eine Prioritäts-Struktur, die Fallunterscheidungen je nach primär aktivierten oder primär in Bezug genommenen Eingabe-Elementen beinhaltet und Rangfolgen und jeweilige Verknüpfungen oder Quervernetzungen zwischen den unterschiedlichen Eingabe-Elementen beschreibt.
4. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Prioritäts-Struktur
a) Fallunterscheidungen - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor-Feld - einbezieht,
b) zur Beschreibung von Rangfolgen und
Verknüpfungen - oder Quervernetzungen - zwischen den Eingabe-Elementen dient und insbesondere durch Verknüpfungen innerhalb eines Felds von Eingabe-Elementen beschreibbar ist,
c) mit dem primären Vektor oder dem primären Feid von Verschiebungs-Vektoren verrechnet wird»
d) mit weiteren Faktoren verknüpft wird, die je nach Gebrauchs- oder Handhaltungs- Kategorien berechnet werden
e) und dass damit das besagte gepiante sekundäre Vektor-Feld berechnet wird.
5. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass besagte Algorithmen eine Prioritäts-Struktur nutzen, die - insbesondere je nach primär als getroffen geltendem Eingabe-Element oder je nach primärem Vektor- Feld - einen Satz wählbarer Faktoren benutzt wobei diese Faktoren zur
Berechnung des geplanten sekundärem Vektor-Feldes dienen und damit das
Verhalten des Systems von Eingabe-Elementen steuern.
8. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass besagte Algorithmen eine Prioritäts-Struktur nutzen, die eine Rangfolge von Eingabe-Elementen beinhaltet,
wobei Eingabe-Elemente ersten Ranges einen Einfluss auf eine Vielzahl der anderen oder auf alle anderen verschiebbaren Eingabe-Elemente des Systems - insbesondere bestehend aus Eingabe-Elementen für eine jeweilige Hand - haben, Eingabe-Elemente zweiten Ranges Einfluss auf eine Gruppe der Eingabe-Elemente eines Systems haben, Eingabe-Elemente dritten Ranges keines oder nur eines oder nur einzelne benachbarte Eingabe-Elemente beeinflussen und Eingabe-Elemente vierten Ranges nur von anderen Eingabe-Elemente beeinflusst sind.
7. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass bei vier oder fünf simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand
das Verfahren das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position erkennt und aus diesem primären Vektor-Feld im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand berechnet.
8. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass bei zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Fingern derselben Hand in Verbindung mit anderen Auswertungen - insbesondere über Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche mit Hand-Flächen oder Fingern - die Identität der zwei, drei, vier oder fünf simultan aufgesetzten Finger bestimmt wird und
das Verfahren das als Initialisierung oder als kalibrierte Ruhe-Position erkennt und aus diesem primären Vektor-Feid im Sinne der Prioritäts-Struktur ein sekundäres Vektor-Feld für die Eingabe-Elemente der entsprechenden Hand berechnet.
9. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefiäche in ihrer Abweichung relativ zur momentan güitigen Anordnung der Eingabe-Elemente
erkannt und als mindestens ein jeweiliger Vektor -„primärer Vektor" - oder als Feld von Vektoren -„primäres Vektor-Feld" - beschrieben werden
und daraus in einem Verfahrensschritt mithälfe von Aigorithmen
die als Feld von Vektoren -„sekundäres Vektor-Feld" - beschriebenen jeweiligen geplanten oder dann auszuführenden Verschiebungen der Eingabe-Elemente des Systems berechnet werden,
wobei besagter primärer Vektor oder besagte Vektoren des primären Vektor-Felds mit einem Faktor multipliziert werden, der aus einer Funktion hervorgeht,
die abhängig ist von der - als Zahl oder als Vektor beschreibbaren - Entfernung von der idealen Mitte des dem jeweiligen primären Vektor zugeordneten Eingabe- Elements.
10. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass besagte Funktion abhängt von einer als Vektor beschreibbaren Entfernung, also je nach Richtung verschieden ist und damit insbesondere als Potential-Feld über der Eingabefläche beschreibbar ist und insbesondere von einer Form des jeweiligen Eingabe-Elements abhängt.
11. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass Faktoren, Funktions-Werte, Potential-Werte, Vektoren oder Einfluss-Faktoren, die jeweiligen Punkten der Eingabefläche oder jeweiligen Eingabe-Elementen zuzuordnen sind, analog zu einem Höhenschichtenmodell - oder in ähnlicher Weise z.B. in Graustufen oder farbig abgestuften Flächen - visuell dargestellt oder angedeutet werden.
12. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass aus mehreren nacheinander aufgezeichneten Vektoren oder Vektor-Feldern
Trends für Verschiebungen in der Anordnung der Eingabe-Elemente
ermittelt werden, die multi-dimensional als Vektor-Feld zu beschreiben sind und insbesondere als Trends innerhalb benachbarter Eingabe-Elemente
oder insbesondere als Trends innerhalb von Gruppen oder„Clustern" des gesamten
Systems von Eingabe-Elementen zu erkennen sind.
13. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Verknüpfung oder Quervemetzung zwischen - insbesondere benachbarten oder durch die Prioritäts-Struktur verknüpften - Eingabe-Elementen stattfindet und zwar hinsichtlich
der zunächst geplanten, in besagtem„sekundären Vektor-Feld" beschriebenen jeweiligen Verschiebungen dieser Eingabe-Elemente
und hinsichtlich damit zusammen hängender Kollisions-Prüfungen, Distanz- Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen oder anderer Bewertungen oder Optimierungen. 14, Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass beim Verfahrensschritt vom zunächst geplanten„sekundären" Vektor-Feld zum auszuführenden„tertiären" Vektor-Feld eine Optimierung innerhalb der Anordnung von Eingabe-Elementen stattfindet
und zwar hinsichtlich der jeweiligen Verschiebungen der Eingabe-Elemente und hinsichtlich damit zusammen hängender Faktoren und Bewertungen
wie Zuverlässigkeits-Potentiaien, insbesondere aus Zuverlässigkeits-Funktionen, Relevanz-Potentialen, insbesondere aus Relevanz-Funktionen
Kollisions-Prüfungen, Distanz-Bewertungen, Fehler- oder Stress-Bewertungen oder anderer Bewertungen oder Optimierungen.
15. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass - insbesondere beim Verfahrensschritt vom zunächst gepianten„sekundären"
Vektor-Feld zum auszuführenden„tertiären" Vektor-Feld - eine Selbststeuerung des Verfahrens stattfindet,
wobei ein Erkennen von Problemen einzelner Eingabe-Elemente
oder ein Erkennen von Probiem-Varianten oder Problem-Kategorien
zur selbsttätigen Veränderung der im Verfahren verwendeten Faktoren führt, die damit auch für jeweilige Eingabe-Elemente unterschiedlich sein können.
18, Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass ein regelbares haptisches Feedback der Eingabefiäche an die momentane Anordnung der Eingabe-Elemente angepasst wird und letztere in ihren Positionen auf der Eingabefläche wahrnehmbar bzw, fühlbar macht,
17, Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass Berührungen oder Annäherungen der Eingabefläche in ihrer Abweichung relativ zur momentan gültigen Anordnung der Eingabe-Elemente
erkannt und als mindestens ein jeweiliger Vektor -„primärer Vektor" - oder als Feld von Vektoren ~„primäres Vektor-Feld" - beschrieben werden und daraus in einem Verfahrensschritt mithiife von Algorithmen
die als Feld von Vektoren -„sekundäres Vektor-Feld" - beschriebenen jeweiligen geplanten oder dann auszuführenden Verschiebungen der Eingabe-Elemente des Systems berechnet werden,
wobei ein weiteres Vektor-Feld ~ ein„Hand-Vektor-Feld" - zur Beschreibung der dreidimensionalen Veränderungen ausgewählter Hand- und Finger-Flächen gegenüber der Eingabefläche in das Verfahren einbezogen wird.
18. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet,
dass als Eingabefläche die Oberfläche eines Lenkrades oder Lenkrad-Segments genutzt wird.
19. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
dass es auch verschiedene Hand- und Finger-Haltungen und
Varianten des Berührens oder Greifens berücksichtigt und einbezieht,
insbesondere ein nur teilweises Fassen oder Berühren des Lenkrads
oder Berührungen oder Annäherungen durch Flächen der Hand,
wie z.B. Fingerflächen und Handinnenflächen.
20. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Eingabefläche gestische Steuerungen zur Auslösung von Zeichen oder zur Regelung von wählbaren Funktionen oder Steuergrößen möglich sind, wie: Verschieben oder Zoomen eines mittels Display dargestellten Objekts durch
Schieben mit ein oder zwei Fingern
oder Cursor-Steuerung oder Scrollen durch Schieben mit einem Finger
oder die Regelung einer Steuergröße durch auseinander Schieben oder zusammen
Ziehen von vier oder fünf Fingern - wie bei einer Greif-Bewegu g - oder die Regelung oder Skalierung einer Steuergröße in Abhängigkeit von der
Strecke, über die ein Wischen oder Schieben ausgeführt wird oder die Regelung oder Skalierung einer Steuergröße in Abhängigkeit von der Strecke, über die ein Wischen oder Schieben ausgeführt wird, wobei
das mit einer Hand oder deren Finger ausgehend von einer anderen, fest gehaltenen Hand oder deren Finger ausgeführt wird
oder die Regelung oder Skalierung einer Steuergröße in Abhängigkeit von der Strecke, über die ein Wschen oder Schieben ausgeführt wird, wobei insbesondere für eine Scroil-Funktion zudem ein Unterschied gemacht wird, ob das Schieben auf der Oberseite des Lenkrads beginnt, um ein waagerechtes Scroilen zu bewirken oder ob es auf der Seite des Lenkrads beginnt, um ein vertikaies Scroiien zu bewirken oder eine Regelung durch Wischen oder Schieben von Zeigefinger und Daumen oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad- Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - Zeigefinger und Daumen
oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad- Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - drei oder vier Fingern
oder eine Regelung durch die Rotation um die innere Achse des umfassten Lenkrad- Rings mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformter - ganzer Hand oder Schieben von Fingern entlang des Lenkrads mit - insbesondere zum Ring um das Lenkrad geformten - Zeigefinger und Daumen
oder Auslösen eines Signals durch Pressen des Lenkrads mit allen Fingern oder ganzer Hand.
21. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die den jeweiligen Handflächen oder Fingern zugeordneten Eingabe-Elemente oder möglichen gestischen Steuerungen - eine Anordnung bildend - vertreten durch die ihnen jeweils zugewiesenen Zeichen oder Schalt-Optionen in einem Display als partiell analoge Anordnung dargestellt werden,
dort also eine partielle Analogie zur Nutzer-Hand sichtbar ist, so dass die aus einer Handhaltung heraus direkt erreichbaren Eingabe-Elemente oder direkt möglichen gestischen Steuerungen mit den dafür jeweils momentan gültigen Zeichen oder Schalt-Optionen im Display in einer Analogie zur Anordnung der Hand oder der Finger sichtbar sind und dass zudem optional unterschiedliche Ebenen von jeweils möglichen Zeichen oder Schalt-Optionen oder Gebrauchs-Kategorien die jeweils akzeptierten Hand- Aktivitäten strukturieren und insbesondere dass die den 4 Fingern der linken Hand und den 4 Fingern der rechten Hand für das Betätigen jeweils analog zugeordneten Zeichen oder Schalt- Optionen im Display als 4 Elemente am linken Rand und 4 Elemente am rechten Rand dargestellt sind.
22. Verfahren zum Betreiben eines Computer-Eingabegeräts nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Struktur von Entscheidungen bestimmte Identitätszuweisungen für die Finger ausführt und die Verarbeitung der Berührungen oder Annäherungen erleichtert, indem ein abgestimmtes Wechselspiel von Nicht-Beachtung oder Beachtung oder übergeordneter Zuweisung der Identität des jeweils aktiven Fingers unnötige Erkennungsvorgänge übergeht oder unterlässt und eine Zuordnung zu einem dann von der Steuereinheit übermittelten Zeichen leistet und zudem optional abgestimmt ist mit unterschiedlichen Ebenen von jeweils möglichen Zeichen oder Schalt-Optionen oder Gebrauchs-Kategorien, die jeweils akzeptierte Hand-Aktivitäten strukturieren.
23. Computer-Programm, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird,
das Datenverarbeitungssystem befähigt,
das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 auszuführen.
24. Computer-lesbares Medium, das einen Computer-Programm-Code umfasst, der, wenn er von einem Datenverarbeitungssystem ausgeführt wird,
das Datenverarbeifungssystem befähigt,
das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 auszuführen.
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