DE102016111634A1 - Apparatus and method for generating a tactile stimulus - Google Patents

Apparatus and method for generating a tactile stimulus Download PDF

Info

Publication number
DE102016111634A1
DE102016111634A1 DE102016111634.3A DE102016111634A DE102016111634A1 DE 102016111634 A1 DE102016111634 A1 DE 102016111634A1 DE 102016111634 A DE102016111634 A DE 102016111634A DE 102016111634 A1 DE102016111634 A1 DE 102016111634A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
finger
output unit
holder
end member
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102016111634.3A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102016111634B4 (en
Inventor
Thomas Hulin
Simon Schätzle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE102016111634.3A priority Critical patent/DE102016111634B4/en
Priority to PCT/EP2017/065298 priority patent/WO2017220686A1/en
Publication of DE102016111634A1 publication Critical patent/DE102016111634A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102016111634B4 publication Critical patent/DE102016111634B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/7455Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means characterised by tactile indication, e.g. vibration or electrical stimulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A61B5/02055Simultaneously evaluating both cardiovascular condition and temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/053Measuring electrical impedance or conductance of a portion of the body
    • A61B5/0531Measuring skin impedance
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14532Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14542Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring blood gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6825Hand
    • A61B5/6826Finger

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zum Aufstecken auf einen Finger, aufweisend: – eine Halterung (1) zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung (100) auf einem Fingerendglied des Fingers, – eine erste Ausgabeeinheit (11) zur Ausgabe erster haptischer Signale, – eine zweite Ausgabeeinheit (12) zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und – eine Steuereinheit (20) zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit, wobei – die Halterung (1) derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung (1) die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung (1) ist, – die erste und die zweite Ausgabeeinheit (12) derart an der Halterung (1) angeordnet sind, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung (100) die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren, und – die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) jeweils dazu ausgeführt sind, durch die Ausgabe haptischer Signale taktile Reize an dem Fingerendglied zu erzeugen.The invention relates to a device (100) for mounting on a finger, comprising: - a holder (1) for releasably fixing the device (100) laterally and longitudinally on a finger end member of the finger, - a first output unit (11) for outputting first haptic Signals, - a second output unit (12) for outputting second haptic signals, and - a control unit (20) for driving the first and the second output unit, wherein - the holder (1) is designed such that in the plugged on the finger state of Holder (1) the finger berry of the finger end member freely accessible and raised with respect to the holder (1), - the first and the second output unit (12) are arranged on the holder (1) that in a plugged onto the finger state of the device (100) the first output unit (11) and the second output unit (12) laterally contact the finger-end member, and - the first output unit eit (11) and the second output unit (12) are each designed to generate tactile stimuli on the finger-end member by the output of haptic signals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines taktilen Reizes an einem Fingerendglied. Die Vorrichtung dient insbesondere als Mensch-Maschine-Schnittstelle für „Virtual Reality“-Anwendungen. The invention relates to a device and a method for generating a tactile stimulus on a finger tip. The device serves in particular as a human-machine interface for "virtual reality" applications.

Mit einer derartigen Vorrichtung kann der Tastsinn des Trägers an zumindest einem seiner Finger so stimuliert werden, dass für den Träger der Eindruck bspw. des Berührens oder Handhabens eines virtuellen Objekts entsteht. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus den Druckschriften US 2001/0043847 A1 oder US 2008/0226134 A1 bekannt. With such a device, the sense of touch of the wearer can be stimulated on at least one of his fingers so that the impression of, for example, touching or manipulating a virtual object arises for the wearer. Such devices are for example from the publications US 2001/0043847 A1 or US 2008/0226134 A1 known.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass eine tatsächliche Berührung eines realen Objekts durch einen Träger des Geräts möglichst wenig durch das Gerät beeinflusst oder behindert wird und zudem ein möglichst realistisches Feedback für virtuelle Berührungen am Finger des Trägers erzeugt werden kann. The object of the invention is to improve such a device in such a way that an actual contact of a real object by a wearer of the device is as little as possible influenced or obstructed by the device and also the most realistic possible feedback for virtual touches on the finger of the wearer are generated can.

Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufstecken auf einen Finger. Dabei weist die Vorrichtung folgende Elemente auf: eine Halterung zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung auf einem Fingerendglied des Fingers, eine erste Ausgabeeinheit zur Ausgabe erster haptischer Signale, eine zweite Ausgabeeinheit zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und eine Steuereinheit zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit. Erfindungsgemäß ist die Halterung derart ausgeführt, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung ist. Weiterhin sind die erste und die zweite Ausgabeeinheit derart an der Halterung angeordnet, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren, und die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit sind jeweils dazu ausgeführt, durch die Ausgabe haptischer Signale taktile Reize an dem Fingerendglied zu erzeugen. A first aspect of the invention relates to a device for attachment to a finger. In this case, the device has the following elements: a holder for laterally and longitudinal releasably fixing the device on a finger tip of the finger, a first output unit for outputting first haptic signals, a second output unit for outputting second haptic signals, and a control unit for driving the first and the second output unit. According to the invention, the holder is designed in such a way that in the fingered state of the holder, the finger berry of the finger end member is freely accessible and raised with respect to the holder. Furthermore, the first and second output units are arranged on the holder such that in a state of the device plugged on the finger, the first output unit and the second output unit laterally contact the finger end member, and the first output unit and the second output unit are respectively adapted to generate tactile stimuli on the finger-end by outputting haptic signals.

Die Ausgabeeinheiten sind vorteilhaft mit einer Steuereinheit verbunden, die der Ansteuerung der Ausgabeeinheiten dient. Diese Verbindung kann drahtgebunden und/oder drahtungebunden erfolgen. Die Steuereinheit umfasst vorteilhaft eine Steuerelektronik. Die Steuereinheit umfasst weiterhin vorteilhaft eine Energiequelle, beispielsweise eine Batterie, oder eine Einheit zum drahtungebundenen Energieempfang, beispielsweise eine Spule. The output units are advantageously connected to a control unit which serves to control the output units. This connection can be wired and / or wirebound. The control unit advantageously comprises control electronics. The control unit further advantageously comprises an energy source, for example a battery, or a unit for wireless energy reception, for example a coil.

Der Begriff des „Fingerendglied“ bezeichnet vorliegend das dritte Fingerglied, welches auch als Phalanx Distalis bezeichnet wird. Es ist jenes Fingerglied, auf dem sich der Fingernagel des jeweiligen Fingers befindet. The term "finger end member" herein refers to the third phalanx, which is also referred to as the phalanx distalis. It is the phalanx on which the fingernail of the respective finger is located.

Als Fingerbeere eines Fingers wird vorliegend die Unterseite des Fingerendglieds bezeichnet. Diese ist die palmar orientierte Fläche des Fingerendglieds, an der sich durch die dort gelegenen Papillarleisten der für einen Menschen charakteristische Fingerabdruck bildet, d.h. diejenige Fläche des Fingerendgliedes, welche dem Fingernagel gegenüberliegt. In the present case, the underside of the finger end member is referred to as the finger berry of a finger. This is the palmar oriented surface of the finger tip, where the papillary ridges formed there form the characteristic human fingerprint, i. E. that surface of the finger end member which is opposite the fingernail.

Der Begriff „Fingerkuppenspitze“ bezeichnet vorliegend die distal orientierte Stirnfläche des Fingerendglieds. Die Fingerkuppenspitze verbindet die Fingerbeere an der Unterseite des Fingerendglieds mit dem Fingernagel an der Oberseite des Fingerendglieds. The term "fingertip tip" here refers to the distally oriented end face of the finger end member. The fingertip tip connects the fingertip on the underside of the finger tip with the fingernail on the top of the finger tip.

Eine longitudinale Richtung des Fingers entspricht einer Längsrichtung des Fingerendglieds, das heißt einer distal-proximalen Geraden entlang des Fingerendglieds. Eine laterale Richtung steht senkrecht auf der longitudinalen Richtung und steht bevorzugt zusätzlich senkrecht auf einer palmar-dorsalen Geraden durch das Fingerendglied. A longitudinal direction of the finger corresponds to a longitudinal direction of the finger end member, that is, a distal-proximal line along the finger end member. A lateral direction is perpendicular to the longitudinal direction and is preferably additionally perpendicular to a palmar-dorsal line through the finger tip.

Die Halterung der Vorrichtung ist derart ausgeführt, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung ist. Demnach ist die Halterung derart am Fingerendglied im aufgesteckten Zustand angeordnet, dass bei einer Berührung eines Objekts mit der Unterseite des Fingers die Fingerbeere des jeweiligen Fingers als erstes in Berührung mit einem Objekt kommt, noch bevor die Halterung das Objekt berührt. Mit anderen Worten ist die Halterung im aufgesteckten Zustand derart angeordnet, dass die Halterung der Fingerbeere bei einer Berührung eines Objekts nicht im Wege steht, noch behindert, noch den Eindruck der Berührung verfälscht. The holder of the device is designed such that in the plugged on the finger state of the holder, the fingertip of the finger end member is freely accessible and raised with respect to the holder. Accordingly, the holder is arranged on the finger end member in the plugged state that when touching an object with the underside of the finger, the finger berry of the respective finger first comes into contact with an object before the holder touches the object. In other words, the holder in the attached state is arranged such that the holder of the finger-berry does not interfere with a touch of an object, nor obstructed nor falsified the impression of touch.

Der Ausdruck „erhaben gegenüber der Halterung“ bedeutet vorliegend, dass die Fingerbeere in einer vom Finger weg zeigenden palmaren Richtung gegenüber der Halterung hervorstehend ist. As used herein, the term "raised over the support" means that the fingertip is protruding from the support in a palmar direction away from the finger.

Des Weiteren sind die erste und die zweite Ausgabeeinheit derart an der Halterung angeordnet, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren. Vorteilhaft umfasst jede der Ausgabeeinheiten einen ansteuerbaren Aktuator, der Kräfte und/oder Momente erzeugen und auf das Fingerendglied übertragen kann. Beispiele solcher Aktuatoren sind Formgedächtnismetalle, Piezoelemente, elektroaktive Polymere, etc. Furthermore, the first and the second output unit are arranged on the holder such that, in a state of the device plugged onto the finger, the first output unit and the second output unit contact the finger end member laterally opposite one another. Advantageously, each of the output units comprises a controllable actuator which can generate forces and / or moments and transmit them to the finger-end member. Examples of such actuators are shape memory metals, piezo elements, electroactive polymers, etc.

Im Gegensatz zu lokal an einer Fingerbeere platzierten Aktuatoren, die die Fingerbeere verdecken, sind die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit, das insbesondere zugehörige Aktuatoren zum Erzeugen von taktilem Feedback, derart seitlich an einem Fingerendglied angeordnet, dass sie die Fingerbeere an der Unterseite eines Fingerendglieds möglichst wenig bzw. nicht verdecken. In contrast to actuators placed locally on a finger pad, which hide the finger pad, the first output unit and the second output unit, in particular associated actuators for producing tactile feedback, are arranged laterally on a finger end member so as to hold the finger pad on the underside of a finger end member as little as possible or not obscure.

Insbesondere durch Simulationsmuster, erzeugt durch aperiodische Kräfte und Momente oder Vibrationen sind die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit in der Lage, einen taktilen Reiz an der Fingerbeere zu simulieren. Dadurch entsteht beim Träger der Vorrichtung der Eindruck, als würde er bspw. ein virtuelles Objekt mit der jeweiligen Fingerbeere berühren. In particular, by simulation patterns, generated by aperiodic forces and moments or vibrations, the first output unit and the second output unit are able to simulate a tactile stimulus on the fingertip. This gives the wearer of the device the impression that he would, for example, touch a virtual object with the respective fingertip.

Insbesondere werden von der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit haptische Signale in Form von aperiodischen Kräften und Momenten oder Vibrationen (mit Frequenzen / Amplituden) erzeugt. Vorteilhaft werden die von der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit erzeugten taktilen Reize derart aufeinander abgestimmt, beispielsweise durch unterschiedliche Frequenzen und oder Amplituden der jeweiligen Feedbacksignale, dass der wahrgenommene taktile Reiz über die Fläche der Fingerbeere lokal und in der Intensität variiert werden kann. Die die von der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit ausgegebenen Signale erzeugen somit einen taktilen Reiz durch Stimulation des Tastsinns des Trägers der Vorrichtung. In particular, the first output unit and the second output unit generate haptic signals in the form of aperiodic forces and moments or vibrations (with frequencies / amplitudes). The tactile stimuli generated by the first output unit and the second output unit are advantageously matched to one another, for example by different frequencies and or amplitudes of the respective feedback signals, so that the perceived tactile stimulus can be varied locally and in intensity over the area of the fingertip. The signals output by the first output unit and the second output unit thus generate a tactile stimulus by stimulating the sense of touch of the wearer of the device.

Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass die Vorrichtung zum Aufstecken auf ein Fingerendglied einem unverfälschten Eindruck einer tatsächlichen Berührung eines Objekts nicht abträglich ist, und insbesondere trotz der freien Fingerbeere ein taktiler Reiz an einem Finger für virtuelle Berührungen abgegeben werden kann, der die Empfindung einer tatsächlichen Berührung eines realen Objekts realistisch für einen Träger der Vorrichtung nachbildet. It is an advantageous effect of the invention that the device for attachment to a finger tip is not detrimental to an undistorted impression of an actual contact of an object, and in particular despite the free fingertip a tactile stimulus can be delivered to a finger for virtual touch, the sensation an actual touch of a real object realistically emulates for a wearer of the device.

Obige Ausführungen, die auf die unbedeckte Fingerbeere auf Grund der Anordnung und Ausrichtung der Vorrichtung Bezug nehmen, sind analog auf die nachfolgend beschriebene Ausführungsform anzuwenden. The above embodiments, which refer to the uncovered finger berry due to the arrangement and orientation of the device, are analogously applied to the embodiment described below.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Halterung derart ausgeführt, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung die Fingerkuppenspitze des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung ist. Ähnlich zu einer unbedeckten Fingerbeere weist diese vorteilhafte Ausführungsform zusätzlich eine unbedeckte und frei zugängliche Fingerkuppenspitze auf. Dabei ist die Halterung vorteilhaft derart am Fingerendglied angeordnet, sodass auch die Fingerkuppenspitze des Fingerendglieds ein Objekt zu berühren vermag, ohne dass dabei die Halterung oder ein anderes Element der Vorrichtung sich dazwischen befindet und somit im Wege stehen oder stören könnte. Vorteilhaft ist es dadurch einem Träger der Vorrichtung möglich, insbesondere sowohl mit der Fingerbeere als auch mit der Fingerkuppenspitze des betreffenden Fingerendglieds, auf das die Vorrichtung aufgesteckt ist, reale Objekte zu berühren, ohne dass ein Element der Vorrichtung sich dazwischen befindet. According to an advantageous embodiment, the holder is designed such that in the plugged on the finger state of the holder, the fingertip tip of the finger end member is freely accessible and raised with respect to the holder. Similar to an uncovered fingertip, this advantageous embodiment additionally has an uncovered and freely accessible fingertip tip. In this case, the holder is advantageously arranged on the finger end member so that the fingertip tip of the finger end member is able to touch an object without causing the holder or another element of the device is therebetween and thus stand in the way or could interfere. Advantageously, it is thereby possible for a wearer of the device to touch real objects, in particular with both the fingertip and the fingertip tip of the relevant finger-end member, to which the device is attached, without an element of the device being located therebetween.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit jeweils dazu ausgeführt, haptische Signale durch die Erzeugung von Kräften und/oder Drehmomenten auszugeben. Die übertragenen Käfte/Drehmomente können zeitvariabel bspw. mit jeweils einer Frequenz und Amplitude, die zudem zeitabhängig sein können, von den Ausgabeeinheiten erzeugt werden. According to an advantageous embodiment, the first output unit and the second output unit are each designed to output haptic signals by the generation of forces and / or torques. The transmitted forces / torques can be generated by the output units time-variably, for example, each with a frequency and amplitude, which can also be time-dependent.

Bevorzugt erfolgt die Kraft/Drehmomentaufbringung an den Ausgabeeinheiten durch Piezoaktuatoren, elektroaktive Polymere oder Formgedächtnismaterialien, wobei sich letztere bevorzugt abhängig von einem Stromfluss erwärmen/abkühlen und so einstellbar verformen. Alternativ werden insbesondere mikroelektronische Motoren oder Linearaktuatoren verwendet. Preferably, the force / torque application takes place at the output units by piezoactuators, electroactive polymers or shape memory materials, the latter preferably being heated / cooled as a function of a current flow and thus deformable adjustable. Alternatively, in particular microelectronic motors or linear actuators are used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit jeweils dazu ausgeführt, haptische Signale durch die Erzeugung von oszillierenden Kräften und/oder oszillierenden Drehmomenten auszugeben. Vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass durch Ausnutzung einer bekannten mechanischen Gewebedynamik und über eine gezielte Anregung dieser bestimmte Eindrücke erzeugt werden können. According to an advantageous embodiment, the first output unit and the second output unit are each designed to output haptic signals by the generation of oscillating forces and / or oscillating torques. Advantageously, it is achieved that by utilizing a known mechanical tissue dynamics and a targeted excitation of these particular impressions can be generated.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit jeweils mehrere Segmente, insbesondere mehrere Aktuatoren, zur jeweiligen Ausgabe haptischer Signale auf, wobei die einzelnen Segmente von der Steuereinheit jeweils einzeln ansteuerbar sind. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind an der Halterung mehrere erste Ausgabeeinheiten und mehrere zweite Ausgabeeinheiten, wie vorstehend beschrieben angeordnet. According to an advantageous embodiment, the first output unit and the second output unit each have a plurality of segments, in particular a plurality of actuators, for the respective output of haptic signals, wherein the individual segments of The control unit can each be controlled individually. According to a further advantageous embodiment, a plurality of first output units and a plurality of second output units, as described above, are arranged on the holder.

Bevorzugt sind die Segmente/Aktuatoren der jeweiligen Ausgabeeinheit jeweils dazu ausgeführt, unabhängig voneinander einen aperiodischen oder periodischen Kraftverlauf oder Momentenverlauf, oder Vibrationen zu erzeugen. Vorteilhaft entstehen dadurch weitere Freiheitsgrade für die Stimulation des Tastsinns an einem Fingerendglied, insbesondere können so unterschiedlich berührempfindliche Zonen am Fingerendglied berücksichtigt werden. Bevorzugt sind die Verhältnisse der Beaufschlagungen mit einer Kraft über die Segmente einstellbar und insbesondere an die jeweilige Person anpassbar. Preferably, the segments / actuators of the respective output unit are each designed to independently generate an aperiodic or periodic force curve or torque curve, or vibrations. Advantageously, this results in further degrees of freedom for the stimulation of the sense of touch on a finger-end member, in particular so different touch-sensitive zones can be taken into account at the finger-end member. Preferably, the conditions of the impacts with a force on the segments are adjustable and particularly adaptable to the respective person.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Umgebungssensor zum Ermitteln einer Umgebung der Vorrichtung vorhanden, wobei der Umgebungssensor eines oder mehrere der folgenden Elemente umfasst:

  • – eine Kamera für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich,
  • – eine Kamera für Licht im infraroten Wellenlängenbereich,
  • – eine Time-of-Flight Kamera,
  • – eine Stereokamera,
  • – einen Ultraschall-Abstandssensor,
  • – einen Laser-Abstandssensor,
  • – einen Luftfeuchtigkeitssensor,
  • – einen Temperatursensor,
  • – einen Luftdrucksensor,
  • – einen Helligkeitssensor,
  • – einen UV-Sensor,
  • – einen Gravitationssensor,
  • – einen Lagesensor.
According to an advantageous embodiment, an environmental sensor is provided for determining an environment of the device, wherein the environmental sensor comprises one or more of the following elements:
  • A camera for light in the visible wavelength range,
  • A camera for light in the infrared wavelength range,
  • - a time-of-flight camera,
  • - a stereo camera,
  • An ultrasonic distance sensor,
  • A laser distance sensor,
  • - a humidity sensor,
  • A temperature sensor,
  • An air pressure sensor,
  • A brightness sensor,
  • A UV sensor,
  • A gravitational sensor,
  • - a position sensor.

Vorteilhaft ist der Umgebungssensor an der Halterung angeordnet. Advantageously, the environmental sensor is arranged on the holder.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Humansensor zum Ermitteln physiologischer Parameter am Fingerendglied vorhanden, wobei die physiologischen Parameter eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen:

  • – eine Körpertemperatur,
  • – eine elektrische Leitfähigkeit der Haut,
  • – eine Pulsfrequenz,
  • – einen Blutdruck,
  • – einen Hormonwert,
  • – einen Blutzuckerwert,
  • – eine Sauerstoffsättigung.
According to an advantageous embodiment, a human sensor is provided for determining physiological parameters at the finger end member, the physiological parameters comprising one or more of the following elements:
  • - a body temperature,
  • - an electrical conductivity of the skin,
  • A pulse rate,
  • - a blood pressure,
  • A hormone value,
  • - a blood sugar value,
  • - an oxygen saturation.

Vorteilhaft ist der Humansensor an der Halterung angeordnet. Advantageously, the human sensor is arranged on the holder.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Interaktionseinheit (Mensch-Maschine-Interface) zur Eingabe und/oder Ausgabe von Informationen für eine Bedienung der Vorrichtung durch einen Benutzer und/oder für eine Benachrichtigung des Benutzers vorhanden, wobei die Interaktionseinheit eines oder mehrere der folgenden Elemente umfasst:

  • – Leuchtdiode LED,
  • – LCD- oder LED Bildschirm,
  • – Touchscreen,
  • – Taster,
  • – Schalter,
  • – taktile Sensorhaut,
  • – Lautsprecher,
  • – Mikrofon für Spracheingabe/-steuerung.
According to an advantageous embodiment, an interaction unit (human-machine interface) for inputting and / or outputting information for operation of the device by a user and / or for notification of the user, wherein the interaction unit comprises one or more of the following elements :
  • - LED,
  • - LCD or LED screen,
  • - touch screen,
  • - buttons,
  • - Switch,
  • - tactile sensor skin,
  • - Speaker,
  • - Microphone for voice input / control.

Die Interaktionseinheit ist vorteilhaft mit der beschriebenen Vorrichtung drahtgebunden oder drahtungebunden verwendbar. Vorteilhaft ist die Interaktionseinheit an der Halterung angeordnet. The interaction unit can be advantageously used with the described device wired or wireless. Advantageously, the interaction unit is arranged on the holder.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist ein Kraftsensor zum Ermitteln einer durch das Fingerendglied auf eine Umgebung ausgeübte Kraft vorhanden. Vorteilhaft ist der Kraftsensor an der Halterung angeordnet. Vorteilhaft ist damit eine Interaktion in einer „Virtual Reality“-Umgebung zwischen einem Benutzer und einem Computersystem möglich, da nicht nur die Person eine taktile Rückmeldung bekommt, sondern auch das Computersystem eine Rückmeldung über die aufgewendete Kraft des Benutzers. According to an advantageous embodiment, a force sensor is provided for determining a force exerted by the finger end member on an environment force. Advantageously, the force sensor is arranged on the holder. Advantageously, an interaction in a "virtual reality" environment between a user and a computer system is possible, since not only the person receives a tactile feedback, but also the computer system feedback on the expended force of the user.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Kommunikationseinheit zur Kommunikation mit einer zweiten identischen Vorrichtung an einem anderen Fingerendglied vorhanden. Die Kommunikationseinheit ist vorteilhaft an der Halterung angeordnet. Natürlich weist auch die zweite identische Vorrichtung eine entsprechende Kommunikationseinheit auf. Vorteilhaft wird in dieser Ausführungsform eine Informationsübertragung zwischen mindestens zwei der vorgeschlagenen Vorrichtungen erreicht, sodass komplexe taktile Informationen gezielt an mehrere Fingerendglieder übertragen werden können. According to an advantageous embodiment, a communication unit for communication with a second identical device is provided on another finger-end member. The communication unit is advantageously arranged on the holder. Of course, the second identical device has a corresponding communication unit. Advantageously, information transmission between at least two of the proposed devices is achieved in this embodiment, so that complex tactile information can be selectively transmitted to a plurality of finger end members.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine Schnittstelle zum Übermitteln von Daten und/oder Informationen und/oder Energie zwischen der Vorrichtung und einem Handexoskelett und/oder einer externen Stromversorgung vorhanden. According to an advantageous embodiment, there is an interface for transmitting data and / or information and / or energy between the device and a handheld exoskeleton and / or an external power supply.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Handexoskelett mit einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung. Vorteilhafte Weiterbildungen des Handexoskeletts ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der zur vorgeschlagenen Vorrichtung vorstehend gemachten Ausführungen. Another aspect of the invention relates to a handheld exoskeleton with a device as described above. Advantageous developments of the hand exoskeleton result from an analogous and analogous transmission of the statements made to the proposed device above.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Aufstecken auf ein Fingerendglied, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Halterung zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung auf dem Fingerendglied, eine erste Ausgabeeinheit zur Ausgabe erster haptischer Signale, eine zweite Ausgabeeinheit zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und eine Steuereinheit zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit, wobei die Halterung derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung ist, und die erste und die zweite Ausgabeeinheit derart an der Halterung angeordnet sind, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung die erste Ausgabeeinheit und die zweite Ausgabeeinheit das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren. Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt erfolgt ein Fixieren der Vorrichtung an dem Fingerendglied mittels der Halterung. In einem zweiten Schritt erfolgt ein Ansteuern der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit durch eine Steuereinheit. In einem dritten Schritt erfolgt ein Ausgeben erster haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die erste Ausgabeeinheit, und ein Ausgeben zweiter haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die zweite Ausgabeeinheit. A further aspect of the invention relates to a method for operating a device for attachment to a finger-end member, the device comprising: a holder for laterally and longitudinal releasably fixing the device on the finger-end member, a first output unit for outputting first haptic signals, a second output unit for Output of second haptic signals, and a control unit for driving the first and the second output unit, wherein the holder is designed such that in the finger-mounted state of the holder, the finger berry of the finger end member is freely accessible and raised with respect to the holder, and the first and the second output unit are arranged on the holder in such a way that, in a state of the device plugged onto the finger, the first output unit and the second output unit contact the finger end member laterally opposite one another. The method comprises the following steps. In a first step, the device is fixed to the finger-end member by means of the holder. In a second step, the first output unit and the second output unit are driven by a control unit. In a third step, the first haptic signals for a tactile stimulus are output at the finger-end member by the first output unit, and outputting second tactile signals for a tactile stimulus at the finger-end member by the second output unit.

Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der vorstehend zur vorgeschlagenen Vorrichtung gemachten Ausführungen. Advantages and advantageous developments of the method result from an analogous and analogous transmission of the statements made above for the proposed device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen: Show it:

1 eine Vorrichtung auf einem Fingerendglied gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a device on a finger end member according to an embodiment of the invention,

2 eine Vorrichtung auf einem Fingerendglied gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 a device on a finger end member according to another embodiment of the invention, and

3 ein Verfahren für den Betrieb einer Vorrichtung zum Aufstecken auf ein Fingerendglied gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a method for operating a device for attachment to a finger end member according to another embodiment of the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Aufstecken auf einen Finger. Eine Halterung 1 dient als Rahmen der Vorrichtung 100 zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung 100 auf einem Fingerendglied des Fingers. Der Rahmen weist eine leichte Elastizität auf, um auf Finger verschiedener Größen zu passen. An der Halterung 1 ist eine erste Ausgabeeinheit 11 zur Ausgabe erster haptischer Signale und eine zweite Ausgabeeinheit 12 zur Ausgabe zweiter haptischer Signale angeordnet. Die Ausgabeeinheiten sind hier als Schienen ausgeführt, die jeweils seitlich neben der Fingerbeere angeordnet sind, so dass die Fingerbeere in einer palmaren Richtung das am weitesten vorstehende Element weg vom Finger ist. 1 shows a device 100 for putting on a finger. A holder 1 serves as the frame of the device 100 for laterally and longitudinal releasably fixing the device 100 on a finger end of the finger. The frame has a slight elasticity to fit fingers of different sizes. On the bracket 1 is a first output unit 11 for outputting first haptic signals and a second output unit 12 arranged to output second haptic signals. The dispensing units are here designed as rails, which are respectively arranged laterally next to the finger-berry, so that the fingertip in a palmar direction is the most projecting element away from the finger.

2 zeigt in zwei Ansichten jeweils die Vorrichtung 100 auf einem Finger. Zum Ansteuern der ersten Ausgabeeinheit 11 und der zweiten Ausgabeeinheit 12 ist eine Steuereinheit 20 vorgesehen. Die erste Ausgabeeinheit 11 und die zweite Ausgabeeinheit 12 sind jeweils dazu ausgeführt, gemäß den Steuersignalen der Steuereinheit 20 in ihrer Bandbreite beliebige Kraft- oder Momentenverläufe zu erzeugen, die auf das Gewebe des Fingers wirken. Zu den möglichen zeitlichen Verläufen gehören auch Vibrationen. Hier weisen die erste Ausgabeeinheit 11 und die zweite Ausgabeeinheit 12 jeweils mehrere Segmente zur jeweiligen Ausgabe haptischer Signale auf, wobei die einzelnen Segmente von der Steuereinheit 20 jeweils einzeln ansteuerbar sind. Es sind drei Segmente je Seite dargestellt. Des Weiteren ist ein Umgebungssensor 31 zum Ermitteln von Daten in einer Umgebung der Vorrichtung 100 vorhanden. Dieser Umgebungssensor 31 weist einen Ultraschall-Abstandssensor, alternativ einen Laser-Abstandssensor, auf. Außerdem dient ein Humansensor 32 zum Ermitteln physiologischer Parameter am Fingerendglied. Die physiologischen Parameter umfassen eine Körpertemperatur, die elektrische Leitfähigkeit der Haut, die Pulsfrequenz und den Blutdruck des Trägers der Vorrichtung 100. Zum Ermitteln einer durch das Fingerendglied auf eine Umgebung ausgeübte Kraft dient ein Kraftsensor 70. Eine Interaktionseinheit 40 erlaubt eine Eingabe und eine Ausgabe von Informationen für eine Bedienung der Vorrichtung 100 für einen Benutzer. Darüberhinaus erlaubt eine Kommunikationseinheit 50 eine Kommunikation mit einer zweiten Vorrichtung an einem anderen Finger, wobei die zweite Vorrichtung die technischen Merkmale der hierin beschriebenen Vorrichtung 100 aufweist. Das Übermitteln von Daten und Energie zwischen der Vorrichtung 100 und einem Handexoskelett mit einer Stromversorgung übernimmt eine Schnittstelle 60. Bevorzugt basiert die Schnittstelle auf dem USB-Standard. 2 shows in two views respectively the device 100 on a finger. For driving the first output unit 11 and the second output unit 12 is a control unit 20 intended. The first output unit 11 and the second output unit 12 are each carried out in accordance with the control signals of the control unit 20 to produce in their range arbitrary force or moment curves, which act on the tissue of the finger. Among the possible temporal processes include vibrations. Here are the first output unit 11 and the second output unit 12 in each case a plurality of segments for the respective output of haptic signals, wherein the individual segments of the control unit 20 each are individually controllable. There are three segments per page. Furthermore, there is an environment sensor 31 for determining data in an environment of the device 100 available. This environment sensor 31 has an ultrasonic distance sensor, alternatively a laser distance sensor on. In addition, a human sensor is used 32 for determining physiological parameters on the finger tip. The physiological parameters include a body temperature, the electrical conductivity of the skin, the pulse rate and the blood pressure of the wearer of the device 100 , For determining a force exerted by the finger end member on an environment force is a force sensor 70 , An interaction unit 40 allows input and output of information for operation of the device 100 for a user. In addition, a communication unit allows 50 a communication with a second device on another finger, wherein the second device, the technical features of the device described herein 100 having. Transmitting data and energy between the device 100 and a handheld exoskeleton with a power supply takes over an interface 60 , The interface is preferably based on the USB standard.

3 zeigt ein Verfahren für den Betrieb einer Vorrichtung 100 zum Aufstecken auf ein Fingerendglied, wobei die Vorrichtung 100 umfasst: eine Halterung 1 zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung 100 auf dem Fingerendglied, eine erste Ausgabeeinheit 11 zur Ausgabe erster haptischer Signale, eine zweite Ausgabeeinheit 12 zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und einer Steuereinheit 20 zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit, wobei die Halterung 1 derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung 1 die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung 1 ist, und die erste und die zweite Ausgabeeinheit 12 derart an der Halterung 1 angeordnet sind, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung 100 die erste Ausgabeeinheit 11 und die zweite Ausgabeeinheit 12 das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren. Das Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Fixieren der Vorrichtung 100 an dem Fingerendglied mittels der Halterung 1. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt ein Ansteuern der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit durch die Steuereinheit 20. In einem dritten Schritt S3 erfolgt ein Ausgeben erster haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die erste Ausgabeeinheit 11. In einem vierten Schritt S4 erfolgt ein Ausgeben zweiter haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die zweite Ausgabeeinheit 12. 3 shows a method for the operation of a device 100 for attachment to a finger tip, the device 100 includes: one bracket 1 for laterally and longitudinal releasably fixing the device 100 on the finger-end, a first output unit 11 for outputting first haptic signals, a second output unit 12 for outputting second haptic signals, and a control unit 20 for driving the first and the second output unit, wherein the holder 1 is designed such that in the plugged on the finger state of the holder 1 the fingertip of the finger tip freely accessible and raised against the holder 1 is, and the first and the second output unit 12 so on the bracket 1 are arranged that in a plugged on the finger state of the device 100 the first output unit 11 and the second output unit 12 Contact the finger end laterally opposite each other. The method comprises the following steps. In a first step S1, the device is fixed 100 on the finger end member by means of the holder 1 , In a second step S2, the first output unit and the second output unit are controlled by the control unit 20 , In a third step S3, the first haptic signals for a tactile stimulus are output at the finger-end element by the first output unit 11 , In a fourth step S4, second haptic signals for a tactile stimulus are output at the finger-end element by the second output unit 12 ,

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird. Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example, to the operation or arrangement of particular elements recited in an exemplary embodiment, without Protected area, which is defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanation in the description.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Halterung bracket
11 11
erste Ausgabeeinheit first output unit
12 12
zweite Ausgabeeinheit second output unit
20 20
Steuereinheit control unit
31 31
Umgebungssensor environment sensor
32 32
Humansensor Human sensor
40 40
Interaktionseinheit Interaction device
50 50
Kommunikationseinheit communication unit
60 60
Schnittstelle interface
70 70
Kraftsensor force sensor
100 100
Vorrichtung contraption
S1 S1
Fixieren Fix
S2 S2
Ansteuern head for
S3 S3
Ausgeben Output
S4 S4
Ausgeben Output

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2001/0043847 A1 [0002] US 2001/0043847 A1 [0002]
  • US 2008/0226134 A1 [0002] US 2008/0226134 A1 [0002]

Claims (10)

Vorrichtung (100) zum Aufstecken auf einen Finger, aufweisend: – eine Halterung (1) zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung (100) auf einem Fingerendglied des Fingers, – eine erste Ausgabeeinheit (11) zur Ausgabe erster haptischer Signale, – eine zweite Ausgabeeinheit (12) zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und – eine Steuereinheit (20) zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit, wobei – die Halterung (1) derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung (1) die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung (1) ist, – die erste und die zweite Ausgabeeinheit (12) derart an der Halterung (1) angeordnet sind, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung (100) die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren, und – die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) jeweils dazu ausgeführt sind, durch die Ausgabe haptischer Signale taktile Reize an dem Fingerendglied zu erzeugen. Contraption ( 100 ) for mounting on a finger, comprising: - a holder ( 1 ) for laterally and longitudinal detachably fixing the device ( 100 ) on a finger tip of the finger, - a first output unit ( 11 ) for the output of first haptic signals, - a second output unit ( 12 ) for outputting second haptic signals, and - a control unit ( 20 ) for driving the first and the second output unit, wherein - the holder ( 1 ) is designed such that in the plugged on the finger state of the holder ( 1 ) the finger berry of the finger end member freely accessible and raised with respect to the holder ( 1 ), - the first and second output units ( 12 ) on the holder ( 1 ) are arranged such that in a state plugged on the finger of the device ( 100 ) the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) contact the finger end member laterally opposite, and - the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) are each designed to generate tactile stimuli on the finger-end member by the output of haptic signals. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Halterung (1) derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung (1) die Fingerkuppenspitze des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung (1) ist. Contraption ( 100 ) according to claim 1, wherein the holder ( 1 ) is designed such that in the plugged on the finger state of the holder ( 1 ) the fingertip tip of the finger end member freely accessible and raised with respect to the holder ( 1 ). Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) jeweils dazu ausgeführt sind, haptische Signale durch die Erzeugung von Kräften und/oder Drehmomenten auszugeben. Contraption ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) are each designed to output haptic signals by the generation of forces and / or torques. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 bis 3: wobei die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) jeweils dazu ausgeführt sind, haptische Signale durch die Erzeugung von oszillierenden Kräften und/oder oszillierenden Drehmomenten auszugeben. Contraption ( 100 ) according to claim 1 to 3: wherein the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) are each designed to output haptic signals by the generation of oscillating forces and / or oscillating torques. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) jeweils mehrere Segmente zur jeweiligen Ausgabe haptischer Signale aufweisen, wobei die einzelnen Segmente von der Steuereinheit (20) jeweils einzeln ansteuerbar sind. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) each have a plurality of segments for the respective output of haptic signals, wherein the individual segments of the control unit ( 20 ) are each individually controllable. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Umgebungssensor (31) zum Ermitteln einer Umgebung der Vorrichtung (100) vorhanden ist, wobei der Umgebungssensor (31) eines oder mehrere der folgenden Elemente umfasst: – eine Kamera für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich, – eine Kamera für Licht im infraroten Wellenlängenbereich, – eine Time-of-Flight Kamera, – eine Stereokamera, – einen Ultraschall-Abstandssensor, – einen Laser-Abstandssensor, – einen Luftfeuchtigkeitssensor, – einen Temperatursensor, – einen Luftdrucksensor, – einen Helligkeitssensor, – einen UV-Sensor, – einen Gravitationssensor, – einen Lagesensor. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which an environmental sensor ( 31 ) for determining an environment of the device ( 100 ), the environmental sensor ( 31 ) comprises one or more of the following elements: - a camera for light in the visible wavelength range, - a camera for light in the infrared wavelength range, - a time-of-flight camera, - a stereo camera, - an ultrasonic distance sensor, - a laser Distance sensor, - an air humidity sensor, - a temperature sensor, - an air pressure sensor, - a brightness sensor, - a UV sensor, - a gravitational sensor, - a position sensor. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Humansensor (32) zum Ermitteln physiologischer Parameter am Fingerendglied vorhanden ist, wobei die physiologischen Parameter eines oder mehrere der folgenden Elemente umfassen: – eine Körpertemperatur, – eine elektrische Leitfähigkeit der Haut, – eine Pulsfrequenz, – einen Blutdruck, – einen Hormonwert, – einen Blutzuckerwert, – eine Sauerstoffsättigung. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which a human sensor ( 32 ) is present for determining physiological parameters on the finger tip, the physiological parameters comprising one or more of the following elements: a body temperature, an electrical conductivity of the skin, a pulse rate, a blood pressure, a hormone value, a blood glucose value, an oxygen saturation. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Interaktionseinheit (40) zur Eingabe und/oder Ausgabe von Informationen für eine Bedienung der Vorrichtung (100) durch einen Benutzer und/oder für eine Benachrichtigung des Benutzers vorhanden ist, wobei die Interaktionseinheit (40) eines oder mehrere der folgenden Elemente umfasst: – Leuchtdiode LED, – LCD- oder LED Bildschirm, – Touchscreen, – Taster, – Schalter, – taktile Sensorhaut, – Lautsprecher, – Mikrofon für Spracheingabe/-steuerung. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which an interaction unit ( 40 ) for inputting and / or outputting information for operating the device ( 100 ) is present by a user and / or for a notification of the user, wherein the interaction unit ( 40 ) comprises one or more of the following elements: - LED, - LCD or LED screen, - touch screen, - buttons, - switches, - tactile sensor skin, - loudspeakers, - microphone for voice input / control. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Kommunikationseinheit (50) zur Kommunikation mit einer zweiten Vorrichtung (100) an einem anderen Finger vorhanden ist. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, in which a communication unit ( 50 ) for communication with a second device ( 100 ) is present on another finger. Verfahren für den Betrieb einer Vorrichtung (100) zum Aufstecken auf ein Fingerendglied, wobei die Vorrichtung (100) umfasst: – eine Halterung (1) zum lateralen und longitudinalen lösbaren Fixieren der Vorrichtung (100) auf dem Fingerendglied, – eine erste Ausgabeeinheit (11) zur Ausgabe erster haptischer Signale, – eine zweite Ausgabeeinheit (12) zur Ausgabe zweiter haptischer Signale, und – eine Steuereinheit (20) zum Ansteuern der ersten und der zweiten Ausgabeeinheit, wobei die Halterung (1) derart ausgeführt ist, dass im auf den Finger aufgesteckten Zustand der Halterung (1) die Fingerbeere des Fingerendglieds frei zugänglich und erhaben gegenüber der Halterung (1) ist, und die erste und die zweite Ausgabeeinheit (12) derart an der Halterung (1) angeordnet sind, dass in einem auf den Finger aufgesteckten Zustand der Vorrichtung (100) die erste Ausgabeeinheit (11) und die zweite Ausgabeeinheit (12) das Fingerendglied seitlich gegenüberliegend kontaktieren, mit folgenden Schritten: – Fixieren (S1) der Vorrichtung (100) an dem Fingerendglied mittels der Halterung (1), – Ansteuern (S2) der ersten Ausgabeeinheit und der zweiten Ausgabeeinheit durch die Steuereinheit (20), – Ausgeben (S3) erster haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die erste Ausgabeeinheit (11), und – Ausgeben (S4) zweiter haptischer Signale für einen taktilen Reiz an dem Fingerendglied durch die zweite Ausgabeeinheit (12). Method for operating a device ( 100 ) for attachment to a finger end member, the device ( 100 ) comprises: - a holder ( 1 ) for laterally and longitudinal detachably fixing the device ( 100 ) on the finger-end member, - a first output unit ( 11 ) for the output of first haptic signals, - a second output unit ( 12 ) for outputting second haptic signals, and - a control unit ( 20 ) for driving the first and the second output unit, wherein the holder ( 1 ) is designed such that in the plugged on the finger state of the holder ( 1 ) the finger berry of the finger end member freely accessible and raised with respect to the holder ( 1 ), and the first and second output units ( 12 ) on the holder ( 1 ) are arranged such that in a state plugged on the finger of the device ( 100 ) the first output unit ( 11 ) and the second output unit ( 12 ) contact the finger end member laterally opposite each other, comprising the following steps: - fixing (S1) of the device ( 100 ) on the finger end member by means of the holder ( 1 ), - driving (S2) of the first output unit and the second output unit by the control unit (S2) 20 ), Outputting (S3) first tactile signals for a tactile stimulus at the finger-end member by the first output unit ( 11 ), and - outputting (S4) second tactile signals for a tactile stimulus at the finger-end member by the second output unit ( 12 ).
DE102016111634.3A 2016-06-24 2016-06-24 Apparatus and method for generating a tactile stimulus Active DE102016111634B4 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111634.3A DE102016111634B4 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Apparatus and method for generating a tactile stimulus
PCT/EP2017/065298 WO2017220686A1 (en) 2016-06-24 2017-06-21 Device and method for generating a tactile stimulus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111634.3A DE102016111634B4 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Apparatus and method for generating a tactile stimulus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102016111634A1 true DE102016111634A1 (en) 2017-12-28
DE102016111634B4 DE102016111634B4 (en) 2019-04-25

Family

ID=59152886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016111634.3A Active DE102016111634B4 (en) 2016-06-24 2016-06-24 Apparatus and method for generating a tactile stimulus

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016111634B4 (en)
WO (1) WO2017220686A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019199351A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 Apple Inc. Sensors for electronic finger devices
FR3099359A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-05 Centre National De La Recherche Scientifique Device for measuring a force exerted by the palmar face of the phalanx of a finger

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102536546B1 (en) * 2017-06-29 2023-05-30 애플 인크. Finger-mounted device with sensors and haptics
US10795438B2 (en) 2018-04-05 2020-10-06 Apple Inc. Electronic finger devices with charging and storage systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6110130A (en) * 1997-04-21 2000-08-29 Virtual Technologies, Inc. Exoskeleton device for directly measuring fingertip position and inferring finger joint angle
US20010043847A1 (en) 1990-02-02 2001-11-22 James Kramer Force feedback and texture simulating interface device
WO2006054163A2 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Fabio Salsedo Portable haptic interface
US7138976B1 (en) * 2000-07-13 2006-11-21 Rutgers, The State University Of New Jersey Hand force feedback and sensing system
US20080226134A1 (en) 2007-03-12 2008-09-18 Stetten George Dewitt Fingertip visual haptic sensor controller

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0864145A4 (en) * 1995-11-30 1998-12-16 Virtual Technologies Inc Tactile feedback man-machine interface device
US6115482A (en) * 1996-02-13 2000-09-05 Ascent Technology, Inc. Voice-output reading system with gesture-based navigation
KR20020069694A (en) * 2001-02-27 2002-09-05 삼성전자 주식회사 Space keyboard system using force feedback and its method for inputting information
US7625287B2 (en) * 2005-10-05 2009-12-01 Nintendo Co., Ltd. Driving game steering wheel simulation method and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010043847A1 (en) 1990-02-02 2001-11-22 James Kramer Force feedback and texture simulating interface device
US6110130A (en) * 1997-04-21 2000-08-29 Virtual Technologies, Inc. Exoskeleton device for directly measuring fingertip position and inferring finger joint angle
US7138976B1 (en) * 2000-07-13 2006-11-21 Rutgers, The State University Of New Jersey Hand force feedback and sensing system
WO2006054163A2 (en) * 2004-11-18 2006-05-26 Fabio Salsedo Portable haptic interface
US20080226134A1 (en) 2007-03-12 2008-09-18 Stetten George Dewitt Fingertip visual haptic sensor controller

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JANG, Inyoung; LEE, Dongjun. Experiments with cutaneous haptic feedback—A preliminary study. In: Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence (URAI), 2013 10th International Conference on. IEEE, 2013. S. 232-233. *
SCHEIBE, Robert; MOEHRING, Mathias; FROEHLICH, Bernd. Tactile feedback at the finger tips for improved direct interaction in immersive environments. In: 3D User Interfaces, 2007. 3DUI'07. IEEE Symposium on. IEEE, 2007. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019199351A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 Apple Inc. Sensors for electronic finger devices
FR3099359A1 (en) * 2019-07-29 2021-02-05 Centre National De La Recherche Scientifique Device for measuring a force exerted by the palmar face of the phalanx of a finger

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017220686A1 (en) 2017-12-28
DE102016111634B4 (en) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69633246T2 (en) TOUCH TRANSMISSION DEVICE AND METHOD
DE102016111634B4 (en) Apparatus and method for generating a tactile stimulus
EP2547398B1 (en) Device for conditioned desynchronizing non-invasive stimulation
EP2533747B1 (en) Apparatus for treating a patient with vibratory, tactile and/or thermal stimuli
DE102008018262B9 (en) Surgical device with nerve test device
CN104144729B (en) For calibrating the apparatus and method of nerve stimulation non-intrusion type, desynchronization
EP2445456B1 (en) Method for installing a control system for an orthopaedic device and such an orthopaedic device
EP2761399A1 (en) Dataglove having tactile feedback and method
EP2524716A1 (en) Stimulation device
EP2389859A1 (en) BCI device for use in stroke rehabilitation
EP2524717A1 (en) Stimulation device
EP1530982A1 (en) Electrotherapy device
DE10216296B4 (en) Device for activating at least one person
DE102014111520A1 (en) Device for stimulating mechanoreceptors for neurological examinations
CN100506316C (en) Vibrative body sensation induced potential stimulation system
Rahimi et al. Non-linearity of skin properties in electrotactile applications: Identification and mitigation
WO2016131926A1 (en) User interface for use with an electrostimulation system
EP0809223B1 (en) Device for transmission of signs and characters from a data-processing system to a deaf-blind person
CN111722673A (en) Method and wearable device for synchronization of a user with a virtual environment
DE202005004958U1 (en) Electronically operated system for transfer of stimuli to body parts of patient, comprising control unit sending information in adjusted pattern
EP1993666A1 (en) Bioresonance therapy appliance
CN106473910A (en) A kind of mechanical vibration electronic installation for rehabilitation training
DE202004012553U1 (en) Dildo which outputs stimulating pulses, has positive and negative metal surfaces connected to circuit board with voltage and frequency controllers
EP4115939A1 (en) Multi-pad electrode and system for providing electrotactile stimulation
WO2023058167A1 (en) Finger-motion supporting device, finger-motion supporting method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final