DE102010046359A1

DE102010046359A1 - Geräteanordnung zur Simulation der gegenseitigen streichenden Berührung zweier Menschen aus der Ferne

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Publication number: DE102010046359A1
Application number: DE102010046359A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-09-25
Filing date: 2010-09-25
Publication date: 2012-03-29

Abstract

Geräteanordnung zur Simulation der gegenseitigen streichenden Berührung zweier Menschen aus der Ferne, bestehend aus zwei mit jeweils einem Positionsmeßsystem (insbesondere einem Touchscreen), einem taktilem Signalgeber (insbesondere einem Vibrator) und einer Hard- und Software ausgestatteten Kommunikationsgeräten (insbesondere einem Mobilfunkgeräten), welche über nachrichtentechnische Einrichtungen verbunden werden können und derart arbeiten, daß die Lage (insbesondere der jeweils momentan maximale Abstand zu einem definierten Rand) eines Körperteils (insbesondere eines Fingers) des Menschen 1 an einem Kommunikationsgerät 1 (insbesondere einem Mobilfunkgerät) gemessen wird, die sich daraus ergebende Information vom diesem Kommunikationsgerät 1 an ein anderes nachrichtentechnisch verbundenes Kommunikationsgerät 2 (insbesondere einem Mobilfunkgerät) weitergeleitet wird und die dort installierte Hard- und Software diese Information und die Information der Lage (insbesondere des jeweils momentan maximalen Abstands zu einem definierten Rand des Körperteils (insbesondere eines Fingers) des anderen Menschen 2 am Kommunikationsgerät 2 miteinander verknüpft (insbesondere als Abstände addiert) dadurch gekennzeichnet, daß die installierte Hard- und Software des...

Description

Die Erfindung betrifft eine Geräteanordnung zur Simulation einer gegenseitigen Berührung zweier Menschen aus der Ferne, bei der der Zuwachs der Fläche der sich berührenden Körperteile der Menschen berücksichtigt wird.
Eine Geräteanordnung zur Simulation der gegenseitigen Berührung zweier Menschen aus der Ferne wird in den deutschen Patentanmeldungen Aktenzeichen 10 2010 034 056.1 und Aktenzeichen 10 2010 044 960.1 beschrieben.
Für den speziellen Fall der Simulation der Berührung von Fingerkuppen bei Verwendung eines Mobilfunkgerätes mit Touchscreen mit integriertem Vibrator geschieht hiernach die Simulation derart, daß die Position der Fingerkuppe (A) mit dem Touchscreen (B) eines Mobilfunkgerätes (C) gemessen wird. Die sich daraus ergebende Information wird von dem Mobilfunkgerät des Menschen anhand einer Software verarbeitet und an ein anderes Mobilfunkgerät (D) weitergeleitet. Die dort installierte Software sorgt dann dafür, daß auf dem Touchscreen (E) dieses Mobilfunkgerätes ein flächiger Punkt (F) abgebildet wird, der die gleiche Position besitzt wie die Fingerkuppe (A) (01).
Der beschriebene Signalweg geschieht in beide Richtungen, so daß beide Mobilfunkgeräte ähnlich ausgerüstet werden (2). Für den Fall, daß sich der dargestellte Punkt (aufgrund der Position der Fingerkuppe des einen Menschen) und die Position der Fingerkuppe des anderen Menschen an der selben Position befindet, sorgt die installierte Software dafür, daß das jeweilige Mobilfunkgerät vibriert. Und dies in der Stärke abhängig von verschiedenen Eigenschaften der einzelnen Fingerkuppen der Menschen oder der Fingerkuppen der Menschen zueinander.
Hierbei werden folgende Merkmale der Interaktion zweier Menschen durch Berührung berücksichtigt:
Es entsteht eine Berührungsempfindung sobald sich die beiden Menschen oder Teile von ihnen an derselben Position im Raum befinden.
Die Stärke dieser Berührungsempfindung ist davon abhängig, wie nah sich die beiden Menschen oder deren Teile an der derselben Position befinden.
Jeder der beiden Menschen hat die Möglichkeit seine Position oder die Position einzelner seiner Körperteile zu verändern, so daß er auf die von ihm empfundene Position des anderen Menschen zukommen kann oder sich von dieser entfernen kann.
Jeder der beiden Menschen sieht die Position des anderen Menschen oder dessen betreffenden Körperteil.
Die beteiligten Körperteile der Menschen besitzen unterschiedliche Weichheit, die gegenseitig empfunden wird.
Eine Berührung wird bei unterschiedlicher Bewegung zwischen den Körperteilen der Menschen intensiver empfunden als bei synchroner Bewegung oder Berührung ohne Bewegung.
Eine Berührung wird bei ihrem Einsatz intensiver empfunden als kurze Zeit danach.
Die Relativbewegung zwischen den Körperteilen der Menschen wird abhängig von ihrer Richtung unterschiedlich empfunden.
Eine Berührung wird intensiver empfunden je höher die Druckkraft zwischen den Körperteilen der Menschen ist.
Nachfolgend werden Merkmale aufgeführt, die nicht in den deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2010 034 056.1 und Aktenzeichen 10 2010 044 960.1 beschrieben werden und für die auch sonstwo keine technische Realisierung für die Simulation der gegenseitigen Berührung zweier Menschen aus der Ferne aufgezeigt werden:

1. Die Fläche, an der sich die beteiligten Körperteile berühren, kann unterschiedlich groß sein. Dies wird von den Menschen unterschiedlich empfunden.
2. Die Fläche, an der sich die beteiligten Körperteile berühren, kann sich verändern. Sie kann anwachsen und abnehmen. Dies wird von den Menschen unterschiedlich empfunden.
3. Die Fläche, an der sich die beteiligten Körperteile berühren, kann sich unterschiedlich schnell verändern. Sie kann unterschiedlich beschleunigt anwachsen oder abnehmen. Dies wird von den Menschen unterschiedlich empfunden.

Die Merkmale 1–3 können bei Verwendung von taktilen Signalgebern nicht mit der beschriebenen Ausstattung und/oder mit den beschriebenen Programmroutinen bei der Simulation der gegenseitigen Berührung zweier Menschen realisiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Merkmale 1–3 für die Simulation einer Berührung zweier entfernt voneinander befindenden Menschen zu realisieren.
Technische Lösungen zu den Merkmalen 1–3:
Zu Merkmal 1
Erfindungsgemäß wird das Merkmal 1 für den speziellen Fall der Simulation der Berührung von Fingern bei Verwendung eines Mobilfunkgerätes mit Touchscreen mit integriertem Vibrator dadurch technisch gelöst, daß die Länge der Berührung des Fingers (AA) eines Menschen auf dem Touchscreen (B) seines Mobilfunkgerätes (C) mit diesem Touchscreen von einem Rand aus gemessen wird.
Die sich daraus ergebende Information wird von dem Mobilfunkgerät des Menschen anhand einer Software verarbeitet und an ein anderes Mobilfunkgerät (D) weitergeleitet.
Die dort installierte Software sorgt dann dafür, daß auf dem Touchscreen (E) dieses Mobilfunkgerätes (D) ein Balken (FF) abgebildet wird, der am gegenüberliegenden Rand RE des Touchscreens (E) des Mobilfunkgerätes (D) beginnt und die gleiche Länge besitzt, wie die Länge der Berührung des Fingers (AA)(03 und 04).
Als gegenüberliegenden Rand RE ist der Rand gemeint, der gegenüber dem Rand RA liegt, von dem aus die Länge der Berührung des Fingers des Menschen am Mobilfunkgerät (D) gemessen wird.
Der beschriebene Signalweg geschieht in beide Richtungen, so daß beide Mobilfunkgeräte ähnlich ausgerüstet sind (05).
Für den Fall, daß sich der dargestellte Balken (aufgrund der Position des Fingers des einen Menschen) und die Auflagefläche des Fingers des anderen Menschen überlappen, sorgt die installierte Software dafür, daß das jeweilige Mobilfunkgerät vibriert. Und dies in der Intensität IS abhängig von der Größe der Überlappung.
Als Maß der Überlappung wird die Länge der Überlappung sowohl im Mobilfunkgerät 1 als auch im Mobilfunkgerät 2 innerhalb einer Programmroutine (Software) nach der Formel berechnet (06):
DL1 = LBF2 + LBF1 – LTS1 im Mobilfunkgerät 1
DL2 = LBF1 + LBF2 – LTS2 im Mobilfunkgerät 2
Die hier enthaltenen Variablen sind:
DL1 = Länge der Überlappung am Mobilfunkgerät 1
LBF1 = Länge der Berührung des Fingers am Mobilfunkgerät 1
LTS1 = Länge des Touchscreens des Mobilfunkgerätes 1
(gemessen in Richtung des Verlaufs des dargestellten Balkens)
DL2 = Länge der Überlappung am Mobilfunkgerät 2
LBF2 = Länge der Berührung des Fingers am Mobilfunkgerät 2
LTS2 = Länge des Touchscreens des Mobilfunkgerätes 2
(gemessen in Richtung des Verlaufs des dargestellten Balkens)
Es sind LDB1 = LBF2 und LDB2 = LBF1 mit
LDB1 = Länge des dargestellten Balkens des Mobilfunkgerätes 1
LDB2 = Länge des dargestellten Balkens des Mobilfunkgerätes 2
Für den Fall, daß LTS1 ungleich LTS2 ist, erfolgt (auf dem Touchscreen des Mobilfunkgerätes mit der größeren Länge des Touchscreens) die Darstellung des Balkens nicht vom Rand RE aus, sondern in einem Abstand DLTS von diesem Rand RE. DLTS wird berechnet nach der Formel:
DLTS = Betrag von (LTS1 – LTS2)
Sowohl die Prüfung des Größenunterschiedes als auch die Berechnung erfolgt sowohl im Mobilfunkgerät 1 als auch im Mobilfunkgerät 2 als Programmroutine (Software).
Die Werte von LBF1 und LTS1 werden von dem Mobilfunkgerät 1 an das Mobilfunkgerät 2 übertragen. Die Übertragung von LTS1 kann einmalig je Verbindungsaufbau geschehen. LBF1 hingegen muß laufend übertragen werden.
Die Werte von LBF2 und LTS2 werden von dem Mobilfunkgerät 2 an das Mobilfunkgerät 1 übertragen. Die Übertragung von LTS2 kann einmalig je Verbindungsaufbau geschehen. LBF2 hingegen muß laufend übertragen werden.
Die Bestimmung der Länge LBF1 oder LBF2 der Berührung des Fingers am jeweiligen Mobilfunkgerät geschieht dadurch, daß auf dem Touchscreen die Position des Punktes mit dem größten Abstand zum Rand RA bestimmt wird und dieser Abstand als die Länge der Berührung des Fingers verwendet wird.
Zu Merkmal 2
Das Merkmal 2 wird erfindungsgemäß dadurch technisch gelöst, daß im jeweiligen Mobilfunkgerät die Geschwindigkeit der Veränderung der Länge der Überlappung (erste Ableitung der Länge der Überlappung nach der Zeit) gemessen wird und davon abhängig die Intensität des taktilen Signals gesteuert wird, und zwar derart, daß während der Vergrößerung (der Wert DDL1 bzw. DDL2 ist positiv) der Länge der Überlappung die Intensität IS des taktilen Signals größer wird.
Die Berechnung der Geschwindigkeit der Veränderung der Länge der Überlappung kann mit folgender Formel geschehen:
DDL1 = (DL1T2 – DL1T1)/(T2 – T1) im Mobilfunkgerät 1
DDL2 = (DL2T2 – DL2T1)/(T2 – T1) im Mobilfunkgerät 2
Die hier enthaltenen Variablen sind:
DDL1 = Geschwindigkeit der Veränderung der Länge der Überlappung am Mobilfunkgerät 1
DL1T2 = Länge der Überlappung zum Zeitpunkt T2 am Mobilfunkgerät 1
DL1T1 = Länge der Überlappung zum Zeitpunkt T1 am Mobilfunkgerät 1
DDL2 = Geschwindigkeit der Veränderung der Länge der Überlappung am Mobilfunkgerät 2
DL2T2 = Länge der Überlappung zum Zeitpunkt T2 am Mobilfunkgerät 2
DL2T1 = Länge der Überlappung zum Zeitpunkt T1 am Mobilfunkgerät 2
Alle diese Variablen werden laufend gemessen, wobei der Zeitpunkt T2 kurz nach dem Zeitpunkt T1 liegt und T1 oder T2 im den Mobilfunkgeräten unterschiedlich sein können.
Für die Intensität IS des taktilen Signals bedeutet dies
ISG1 = k1 + k2·DDL1 für DDL1 größer Null
ISG1 = k3 für für DDD1 kleiner oder gleich Null
ISG2 = k1 + k2·DDL2 für DDL2 größer Null
ISG2 = k3 für für DDL2 kleiner oder gleich Null
Hierbei ist
ISG1 = Geschwindigkeitsabhängige Komponente der Intensität des taktilen Signals am Mobilfunkgerät 1
ISG2 = Geschwindigkeitsabhängige Komponente der Intensität des taktilen Signals am Mobilfunkgerät 2
k1, k2 und k3 sind Konstanten, deren Größe beim jeweiligen Mobilfunkgerät unterschiedlich gewählt werden kann.
Diese Berechnungen geschehen sowohl im Mobilfunkgerät 1 als auch im Mobilfunkgerät 2 als Programmroutine (Software).
Zusätzlich kann abhängig davon, ob die Länge der Überlappung zunimmt oder abnimmt die Wirkrichtung eines in Richtung des Verlaufs des dargestellten Balkens gerichtet wirkenden taktilen Signalgebers, z. B. eines gerichtet wirkenden Vibrators, gesteuert werden.
Zu Merkmal 3
Das Merkmal 3 wird erfindungsgemäß dadurch technisch gelöst, daß im jeweiligen Mobilfunkgerät die Beschleunigung der Veränderung der Länge der Überlappung (zweite Ableitung der Länge der Überlappung nach der Zeit) gemessen wird und davon abhängig die Intensität des taktilen Signals gesteuert wird.
Diese Berechnungen geschehen sowohl im Mobilfunkgerät 1 als auch im Mobilfunkgerät 2 als Programmroutine (Software).
Die oben angegebenen Berechnungen zu Merkmal 1 bis 3 und deren Auswirkung auf die Intensität IS des taktilen Signals können auch ohne Darstellung der Berührung des Fingers als Balken am jeweils anderen Mobilfunkgerät erfolgen.
Die Intensität IS des taktilen Signals kann neben der Abhängigkeit von den oben beschriebenen Berechnungen auch von zusätzlichen Messungen und Einstellungen, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2010 044 960.1 beschrieben werden, abhängen.
Welchen Einfluß die gemessenen, berechneten oder eingestellten Größen auf die Intensität IS im Einzelnen haben, kann voreingestellt und einstellbar sein.
Hierzu kann im jeweiligen Mobilfunkgerät folgende Berechnung geschehen:
IS = k4·ISL + k5·ISG + k6·ISB + k7·ISS + ...
Diese Berechnungen geschehen sowohl im Mobilfunkgerät 1 als auch im Mobilfunkgerät 2 als Programmroutine (Software).
Hierbei ist
ISL = Überlappungslängenkomponente der Intensität des taktilen Signals (siehe Merkmal 1)
ISG = Geschwindigkeitskomponente der Intensität des taktilen Signals (siehe Merkmal 2)
ISB = Beschleunigungskomponente der Intensität des taktilen Signals (siehe Merkmal 3)
ISS = Sonstige Komponente der Intensität des taktilen Signals (siehe Merkmale aus der deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2010 044 960.1 )
k4, k5, k6 und k7, ... sind Konstanten, deren Größe beim jeweiligen Mobilfunkgerät unterschiedlich gewählt werden kann.
Die oben angegebenen Konstanten (Parameter) k1, k2, ..., k7, ... können auch vom jeweils anderen Mobilfunkgerät vorgegeben werden. Hierfür müssen sie dort vorgewählt (eingestellt) werden und an das jeweils andere Mobilfunkgerät übertragen werden.
Hierdurch wird die Interaktion abhängig von den Einstellungen des jeweiligen Partners unterschiedlich empfunden.
Zur Erzeugung des taktilen Signals können auch andere Systeme, wie sie in der deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen 10 2010 044 960.1 beschrieben werden, zum Einsatz kommen, insbesondere ein System zur oszillierenden Bewegung des Touchscreens in der Ebene des Touchscreens in Richtung des Verlaufs des dargestellten Balkens (07).
Das taktile Signal z. B. Vibration kann auch durch ein Licht- und/oder Tonsignal unterstützt werden, dessen Intensität der Intensität des taktilen Signals entspricht. Diese Signale können sowohl im jeweiligen Mobilfunkgerät erzeugt werden als auch außerhalb durch externe Geräte, welche hierzu über Kabel oder über eine Funkverbindung (z. B. Bluetooth) mit diesem Mobilfunkgerät verbunden werden.
Für den Fall, daß eines der beiden verbundenen Geräte ein Ausstattungsmerkmal nicht besitzt und deshalb die dazugehörige Information nicht übertragen werden kann, so wird innerhalb des anderen Gerätes von der Programmroutine (Software) ein Standardwert oder eigener Wert verwendet.
Alle oben durchgeführte Beschreibungen für Mobilfunkgeräte gelten ebenso für andere Geräte, die eine Kommunikation zweier Menschen ermöglichen und die notwendige Ausstattung besitzen für die Messung der Position der Körperteile der Menschen, die Darstellung der Position der Körperteile der Menschen und für die Erzeugung eines taktilen Signals und außerdem die Hard- und Software für die Signalverarbeitung und Signalweiterleitung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010034056 [0002, 0014]
DE 102010044960 [0002, 0014, 0041, 0045, 0048]

Claims

Geräteanordnung zur Simulation der gegenseitigen streichenden Berührung zweier Menschen aus der Ferne, bestehend aus zwei mit jeweils einem Positionsmeßsystem (insbesondere einem Touchscreen), einem taktilem Signalgeber (insbesondere einem Vibrator) und einer Hard- und Software ausgestatteten Kommunikationsgeräten (insbesondere einem Mobilfunkgeräten), welche über nachrichtentechnische Einrichtungen verbunden werden können und derart arbeiten, daß die Lage (insbesondere der jeweils momentan maximale Abstand zu einem definierten Rand) eines Körperteils (insbesondere eines Fingers) des Menschen 1 an einem Kommunikationsgerät 1 (insbesondere einem Mobilfunkgerät) gemessen wird, die sich daraus ergebende Information vom diesem Kommunikationsgerät 1 an ein anderes nachrichtentechnisch verbundenes Kommunikationsgerät 2 (insbesondere einem Mobilfunkgerät) weitergeleitet wird und die dort installierte Hard- und Software diese Information und die Information der Lage (insbesondere des jeweils momentan maximalen Abstands zu einem definierten Rand des Körperteils (insbesondere eines Fingers) des anderen Menschen 2 am Kommunikationsgerät 2 miteinander verknüpft (insbesondere als Abstände addiert) dadurch gekennzeichnet, daß die installierte Hard- und Software des Kommunikationsgerätes 2 diese Verknüpfung mit der Information einer Größe (insbesondere der Länge des Meßbereichs des Touchscreens an dem Kommunikationsgerätes 2) vergleicht (insbesondere subtrahiert) und abhängig von diesem Vergleich ein taktiles Signal gesteuert wird. Ebenso kann zuerst der Vergleich zwischen der Information einer der Lagen und der Größe geschehen und anschließend hierzu die Verknüpfung mit der Information über die andere Lage, so daß dann das taktile Signal abhängig von dem Ergebnis der Verknüpfung gesteuert wird.
Geräteanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem der Kommunikationsgeräte die Geschwindigkeit gemessen wird, mit der sich die Größe ändert, abhängig von der nach Anspruch 1 das taktile Signal gesteuert wird und daß abhängig von der gemessenen Geschwindigkeit das taktile Signal zu einem bestimmten Maß auch gesteuert wird.
Geräteanordnung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem der Kommunikationsgeräte das Vorzeichen der Geschwindigkeit (Richtung der Geschwindigkeit) gemessen wird, mit der sich die Größe ändert, abhängig von der nach Anspruch 1 das taktile Signal gesteuert wird und daß abhängig von diesem Vorzeichen der Geschwindigkeit die Wirkrichtung eines gerichtet wirkenden taktilen Signals (insbesondere einer gerichtet wirkenden Vibration des Touchscreens) gesteuert wird.
Geräteanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem der Kommunikationsgeräte die Beschleunigung gemessen wird, mit der sich die Größe ändert, abhängig von der nach Anspruch 1 das taktile Signal gesteuert wird und daß abhängig von der gemessenen Beschleunigung das taktile Signal zu einem bestimmten Maß auch gesteuert wird.
Geräteanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem der Kommunikationsgeräte der Einfluß (Gewichtung) der einzelnen Größen, von denen das taktile Signal abhängt (insbesondere der Einflußgrößen nach Anspruch 1, 2 und 4), am einzelnen Kommunikationsgerät voreinstellbar ist.
Geräteanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens in einem der Kommunikationsgeräte der Einfluß (Gewichtung) der einzelnen Größen, von denen das taktile Signal abhängt (insbesondere der Einflußgrößen nach Anspruch 1, 2 und 4), von dem jeweils anderen Kommunikationsgerät als Information geliefert (insbesondere nachrichtentechnisch übertragen) wird.